Навигация
Влияние растворенных в воде газов на обмен веществ
37111
знаков
0
таблиц
2
изображения
5. Влияние растворенных в воде газов на обмен веществ
Вода как среда обитания рыб содержит растворенные газы, особенно кислород, азот и в небольшом количестве углекислый газ.
Все рыбы дышат растворенным в воде кислородом, поэтому содержание его в воде имеет для них решающее значение. Лишь немногие рыбы частично приспособились к дыханию атмосферным кислородом. К содержанию кислорода в воде рыбы относятся неодинаково. Как правило, пелагические рыбы, речные и холодолюбивые, более требовательны к содержанию кислорода, чем донные, озерные и теплолюбивые [7,10].
По количеству кислорода, необходимого для нормального развития рыб, их делят на несколько групп:
рыбы, нуждающиеся в очень большом содержании кислорода в воде (7—11 см3/л); при снижении его до 5 см3/л дыхание рыб делается практически невозможным (форели, сиги);
рыбы, которым также необходима высокая степень содержания кислорода в воде, однако существование их возможно и при содержании его 5—7 см3/л (хариусы);
рыбы, менее требовательные к содержанию кислорода и легко переносящие уменьшение количества его до 4 cмз/л (окунь, карп, плотва, щука);
рыбы, довольствующиеся еще меньшим содержанием кислорода и могущие жить в водоемах, где его количество уменьшается до 0,5—2,0 см3/л (линь, сазан, карась) [2,17].
Морские рыбы, как правило, более чувствительны к недостатку кислорода, чем пресноводные, и задыхаются при уменьшении его содержания до 60—70% нормального.
Количество растворенного в воде кислорода зависит от температуры, солености, ледового покрова, развития растительности, процессов распада органического вещества и др.
При повышении температуры и солености растворимость кислорода в воде уменьшается. Так, при 0°С и солености 0‰ в воде может раствориться 10,29 см3/л, а при 30° С — только 5,57 cм3/л кислорода [17].
Потребление кислорода рыбами зависит от их вида, возраста, подвижности, плотности посадки, физиологического состояния, а также температуры и солености воды.
При повышении температуры воды обмен веществ возрастает и потребность в кислороде (в см3 на 1 кг массы за 1 ч) увеличивается.
На потребление кислорода рыбами оказывает влияние и соленость воды. У пресноводных рыб, например, при небольшом увеличении солености обмен веществ возрастает, а при значительном замедляется, и потребление кислорода уменьшается.
У некоторых рыб чувствительность к кислороду обостряется на определенных стадиях развития [14].
Обычно молодь рыб более требовательна к содержанию кислорода, чем старшие возрастные группы. Так, личинки плотвы на 8-й день после вылупления гибнут в воде с содержанием кислорода ниже 3,45 см3/л, в то время как 49-дневные мальки выдерживают уменьшение его до 1 см3/л, а взрослые рыбы — даже до 0,6 см3/л.
Чем рыба подвижнее, тем она больше потребляет кислорода.
Интенсивность обмена веществ и потребление кислорода одиночными рыбами и в скоплениях неодинаковы [10,13]. При высокой плотности населения рыб потребление кислорода ими снижается. У рыб, залегающих на зимовку в ямы (карповые), потребление кислорода по сравнению с одиночными рыбами значительно уменьшается. У гольяна, помещенного в водоем, где до этого содержались рыбы, потребление кислорода снижается до такого же уровня, как и при групповом содержании.
Потребление кислорода изменяется в зависимости от физиологического состояния рыбы. Перед нерестом у некоторых рыб потребление кислорода повышается на 25—50% первоначального.
При плохом кислородном режиме интенсивность питания низкая и не увеличивается даже при обилии корма [13].
Для рыб неблагоприятен не только недостаток кислорода в воде, но и избыток его, причем в обоих случаях замедляются окислительные процессы. При быстром повышении содержания кислорода у рыб появляются беспокойство, одышка, кислородный наркоз, и они погибают от удушья.
Избыток кислорода в воде по сравнению с оптимальным режимом в период эмбрионального развития снижает функцию кроветворных органов, что вызывает анемию у рыб [6].
Снижение содержания кислорода может привести к летним и зимним заморам.
Зимние заморы обычно характерны для проточных и слабопроточных водоемов — озер, прудов, болот, богатых органическими веществами, на окисление которых расходуется большое количество кислорода, а поступление его из воздуха становится невозможным из-за ледового покрова. Зимние заморы возникают и на некоторых реках, длительное время покрытых льдом [15].
Летние заморы чаще всего происходят в заросших прудах и озерах ночью или в период массового развития в них водорослей, особенно часто ночью, когда происходит усиленное потребление кислорода растениями.
Растворенные в воде углекислый газ и сероводород отрицательно влияют на жизнедеятельность рыб [15,16].
Углекислый газ образуется в результате дыхания животных и растений, при разложении органических веществ. Наличие большого количества его является показателем загрязнения водоема. Даже при небольшом содержании углекислого газа в воде кровь теряет способность усваивать кислород, и рыба погибает от удушья, поэтому такие водоемы непригодны для рыб [4,15].
Сероводород появляется в водоеме при недостатке кислорода. Сероводород может образовываться и на дне пресных стоячих водоемов, и некоторые малоподвижные рыбы, такие, как линь, карп, карась и др., могут переносить небольшую концентрацию сероводорода.
Следует отметить, что иногда в некоторых участках рек с быстрым течением, особенно под водосливом гидроэлектростанций, вода перенасыщается газами воздуха, что может вызвать у рыб газопузырьковую болезнь.
Активная реакция среды (рН), имеющая важное значение для жизни рыб, зависит от соотношения растворенных в воде кислорода и свободной углекислоты и закономерно изменяется в зависимости от суточного и сезонного хода фотосинтеза.
В пресных водоемах избыток углекислого газа вызывает увеличение кислотности воды, в то время как в морской, содержащей в большом количестве бикарбонаты, избыток этого газа связывается, и рН более постоянна [16].
Для каждого вида рыб характерны определенные значения активной реакции среды. При изменении этих величин обмен веществ нарушается, так как снижается способность организма поглощать кислород. Оптимальная величина рН для рыб обычно составляет от 7 до 8 [2].
Выводы
В процессе жизнедеятельности потребность организма рыб в тех или иных веществах неодинакова и зависит от возраста, размера, половой зрелости рыб, гидрохимических свойств и температуры воды.
Процессы обмена веществ на мембранах клеток тесно связаны с химическим составом воды. Содержание различных солей оказывает влияние на то, какие вещества и в каких количествах будут поступать в клетку или выходить из нее.
Жидкости, присутствующие в теле рыбы, содержат различные соли. Чтобы у рыбы эффективно происходил обмен веществ, концентрация этих солей должна оставаться в узком диапазоне.
Совокупность процессов регулирования осмотического давления жидкостей организма носит название осморегуляция.
Температура водной среды и растворенные в воде газы - весомые факторы, влияющие на интенсивность обмена веществ у рыб.
Список литературы
Александров В.Я. Реактивность клеток и белки. - Л.: 1985 г.;
Баклашова Т. А. Ихтиология. – М.: 1980 – 122 стр.;
Гудин Т., Мерсер Э. Введение в биохимию растений. - М.: Мир, 1986- 312 с.
Карпевич А. Ф. Теория и практика акклиматизации водных организмов. - М: 1975 г.;
Клячко О.С. и др. // Биофизика. - 1993. -Т.28. - С.596 - 601.;
Никольский Г. В. Частная ихтиология. - 3 изд., М.:1971 г.;
Моисеев П. А., Азизова Н.А., Куранова И. И. Ихтиология. - М.: 1981 г.;
Моисеев П. А., Вавилкин А. С., Куранова И. И. Ихтиология и рыбоводство. - М.: 1975 г.;
Наумов Н.П., Kapташев Н. Н. Зоология позвоночных. - М.: 1979 г.;
Никольский Г. В. Экология рыб, 3 изд. - М.: 1974 г.;
Одум Ю. Экология: В 2 т. - М.: Мир, 1986 г.;
Озернюк Н.Д. Температурные адаптации. - М.: 2000 г.
Строганов Н. С. Экологическая физиология рыб. – М.: 1962.- Т.1.
Хочачка П., Сомеро Дж. Биохимическая адаптация. - М.: 1988 г.
Худолей В.В., Мизгирев И.В. Экологически опасные факторы. - СПб, 1996.
Шилов И.А. Экология. - М.: Высшая школа, 2003. -512 с.
Шустов С.Б., Шустова Л.В. Химические основы экологии.-М.: Просвещение, 1995.
Похожие работы
... относят противоязвенный фактор(витамин U), пангамовую кислоту (витамин В15), а также липоевую, оротовую, парааминобензойную кислоты и карнитин. Обмен веществ (метаболизм) совокупность всех химических изменений и всех видов превращений веществ и энергии в организмах, обеспечивающих развитие, жизнедеятельность и самовоспроизведение организмов, их связь с окружающей средой и адаптацию к изменениям ...
... волны), вкуса, обоняния и осязания. Позвоночные, как правило, раздельнополые животные. Вероятными предками позвоночных были древние свободноплавающие животные, близкие к ланцетникам. Из современных животных к позвоночным относится 40 тыс. видов. КЛАСС РЫБЫ Рыбы населяют все водоемы, начиная от ручьев и небольших прудов и кончая океанами. Одни из них всю жизнь живут в морях (тунцы, треска, ...
... затратах энергии; 2) при переменных затратах энергии и 3) при затратах на синтез продукции. Наибольшее количество теплоты образуется в органах с интенсивным обменом веществ и большой массой – печени и мышцах. При мышечной работе химическая энергия только на треть переходит в механическую работу, остальные две трети переходят в теплоту. Теплопродукция может увеличиваться в 3…5 раз за счет ...
... кожных и слизистых покровов. Существует мнение, что этот витамин участвует в регуляции процессов синтеза белка, а также входит в состав светочувствительного вещества в сетчатки глаз. Поэтому одним из ранних признаков недостаточности витамина А, является нарушение сумеречного зрения. При гиповитаминозе А человек в сумерках быстро теряет ориентировку, нечётко видит предметы, зрительные реакции его ...
0 комментариев