Главная
База знаний "Allbest"
Биология и естествознание
Видовой состав летне-осеннего фито- и зоопланктона Чёрного моря у берегов Абхазии
Видовой состав летне-осеннего фито- и зоопланктона Чёрного моря у берегов Абхазии
Физико-географическая и гидрологическая характеристика Чёрного моря. Методы исследования планктона. Орудия для сбора планктонных организмов. Консервирование и этикетирование проб. Экологическое и биологическое значение фито - и зоопланктона Чёрного моря.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 26.04.2012 |
| Размер файла | 202,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Одновременно с этим в опрокидывающемся термометре, в месте сужения капилляра, у резервуара, происходит отрыв столбика ртути, вошедшего в капилляр и соответствующего измеряемой на данной глубине температуре. При опрокидывании первого батометра от нижней части отделяется установленный там грузик, который, следуя по тросу вниз, обеспечивает опрокидывание второго батометра. И так же последовательно опрокидывается вся серия приборов (Пряхин и др., 2006).
Так называемый осадочный метод для сбора наннопланктона заключается в следующем. Взятый с определённой глубины при помощи гидрологического батометра образец воды в 1 литр целиком переливается в большую бутыль и фиксируется формалином. Затем все организмы, в том числе и самые мельчайшие, оседают на дно, после чего их осторожно выбирают стеклянной пипеткой, переносят в баночку, определяют и пересчитывают.
2.2 Консервирование и этикетирование проб планктона
Проба планктона, взятая тем или иным способом, если она не исследуется сразу же в живом виде, должна быть законсервирована. Самой распространенной консервирующей жидкостью, пригодной для сохранения как зоопланктона, так и фитопланктона, служит формалин.40% -й формалин прибавляется к улову с таким расчетом, чтобы получился 2% -й (зимой) или 4% -й (летом) раствор.
Другим консервирующим средством, но пригодным только для зоопланктона, служит спирт, крепость которого для сохранения планктона в нём должна быть не менее 70°. Из других фиксаторов можно указать на водный раствор йода в йодистом кали (раствор Люголя), жидкость Флемминга.
Каждая проба снабжается этикеткой. Этикетку надо чётко писать на узкой полоске бумаги или пергамента и вкладывать внутрь банки. В пробах с осадочным планктоном следует прищемить чистый конец этикетки пробой.
Запись на этикетке следующая:
№ пробы
№ станции
Дата
Название водоёма
Место сбора
Глубина
Орудие лова
Продолжительность лова
Подпись
Очередной номер надо повторить на пробке чернильным карандашом. Этикетки, написанные карандашом, заменяются постоянными, написанными несмывающейся тушью. Необходимо вести журнальную запись проб, куда записывают всё, что потребуется при обработке проб и оформлении работы: состояние погоды, данные по прозрачности, глубине водоёма, скорости течения, химизму воды, характер лова, продолжительность работы и др.
Пробы хранятся в порядке номеров в защищённом от света месте. Пробы заливаются парафином или смесью воска и парафина, причём перед заливкой, в случае необходимости пересылки проб, они доливаются до пробки профильтрованной водой.
2.3 Качественная обработка проб
Методы обработки планктона могут быть качественные и количественные, могут производиться над планктоном как в живом, так и в консервированном виде.
При качественной обработке в живом виде собранный материал следует исследовать вскоре после лова или на месте взятия пробы, или на ближайшем стационарном пункте (лаборатории, станции и пр.). Ввиду быстрого отмирания планктона при переносе проб на место обработки, следует защищать пробы от нагревания солнцем, не закупоривать их наглухо, уложить их во влажный мох или завернуть в мокрую тряпку.
Исследование планктона в консервированном виде производится следующим образом: часть осадка берется пипеткой (не той, которая употребляется при изучении планктона в живом виде) и переносится на предметное стекло, накрывается покровным стеклом и исследуется при малом увеличении микроскопа или под бинокуляром для зоопланктона и при большом увеличении для фитопланктона (также для всего наннопланктона). Пипетка для взятия капли не должна быть слишком узкой. При определении отмечается на глаз частота встречаемости отдельных форм, которая в записях регистрируется теми или иными условными обозначениями по пяти-шестибалльной шкале (Бурнева, 2001).
Для оценки встречаемости устанавливается такая шкала:
1). Не в каждом препарате - обозначается дробью, числитель которой показывает количество найденных экземпляров, а знаменатель число препаратов.
2). В каждом препарате в количестве не более 10 экземпляров - обозначается цифрой 1.
3). В каждом препарате в количестве 10 экземпляров, но не в каждом поле
зрения - цифрой 2.
4). Н каждом поле зрения в количестве от 1 до нескольких экземпляров - цифрой 3.
5). В массе - знаком ?
.6). Если в препарате организмов 2-3, то при преобладающем из них после ? ставится восклицательный знак (!) (Бурнева, 2001).
2.4 Количественная обработка проб
Количественные методы обработки планктона довольно разнообразны и тоже могут производиться над планктоном, как в живом, так и в консервированном виде. Самым старым и очень трудоемким является счетный метод. При этом методе наиболее крупные организмы просчитываются целиком, удобно использовать для этого камеру Богорова. В большинстве же случаев для подсчета всех групп планктона, собранного мелкоячеистой сетью, необходимо ограничиться подсчетом небольшой порции планктона, взятой микропипеткой.
Самую пробу планктона перед взятием из нее порции для подсчета доводят до определенной концентрации, разбавляя ее, если она слишком густа (количество просчитанных организмов в порции больше 1000), или сгущая ее путем отсасывания воды, если она очень бедна (количество организмов в порции меньше 100). Объем пробы, доведенной до требуемой концентрации, измеряют. Перед взятием из нее порции пипеткой пробу взбалтывают в особой щирокогорлой банке и, не дав организмам осесть, быстро погружают в пробу нижний конец пипетки и с помощью ее берут порцию - 0.1 мл для фитопланктона и от 0.2 до 1 мл и даже до 5 мл для зоопланктона. Если взята порция в 0.1 мл, то ее накрывают большим покровным стеклом (24 х 32 мм) и просматривают от края до края последовательными движениями крестообразного столика микроскопа. Просчитывают две такие порции. Если расхождение результатов двух просчетов не больше 5 %, на этом просчет и заканчивают; если же расхождение более 5%, необходимо взять для просчета еще 1-2 порции, пока расхождение не снизится до 5%. В случае отсутствия микропипетки ее можно заменить обычной градуированной пипеткой.
Для сокращения времени просчета при очень больших продукциях, в целях получения лишь сравнимых результатов можно ограничиться просчетом организмов не во всей порции в 0.1 мл, а в пределах нескольких полей зрения. Для этого сначала определяется площадь поля зрения, подсчитывается количество организмов в пределах одного поля зрения, произвольно взятого, потом другого и т.д. до 10-20 полей. Полученные числа суммируются и результат сложения делится на число просчитанных полей зрения. Полученное частное будет представлять собою среднее количество организмов в одном поле зрения. Определив, сколько таких полей зрения содержится во всей порции площадью в 24х32 мм, и помножив на найденный коэффициент среднее количество организмов в одном поле зрения, мы получаем число, показывающее, сколько организмов содержится в 0.1 мл; помножив еще на 10, получаем количество организмов в 1 мл, а, помножив на объем всей пробы, откуда бралась порция для подсчета, определяем, сколько организмов содержится во всей пробе воды, т.е., в случае сетного сбора, во всем столбе воды, профильтрованном через сетку. Подсчет планктона, отфильтрованного через мембранный фильтр или осажденного отстойным методом, лучше производить в счетных камерах определенного объема и толщины.
Для проведения более точного подсчета мелких организмов под микроскопом в большинстве случаев бывает безусловно необходимо разделить поле зрения на части, что обычно достигается применением разграфленных счетных пластинок. Введенный широко в американскую практику сетчатый окуляр-микрометр и в некоторой модификации используемый и в России, хотя и бывает часто вполне удовлетворителен, но не при всех условиях. Лучшие результаты получаются при использовании так называемых счетно-полосчатых окуляров с параллельно натянутыми в поле зрения двумя нитями, расстояние между которыми подбирается в зависимости от количества подсчитываемых организмов.
Так как иметь несколько таких окуляров не экономно и не всегда доступно, лучше приобрести один окуляр, с приспособлением, позволяющим произвольно менять расстояние обеих параллельных нитей. Для достижения еще большей точности, неподвижно и несколько эксцентрически натягивается третья нить, пересекающая поперек обе параллельные нити. При подсчете перемещают предметное стекло посредством крестообразного столика попеременно в направлении, параллельном нитям, до конца объекта, потом точно на ширину одной полоски.
Рис.1. Счетно-полосчатые окуляры с натянутыми нитями.
При обработке проб планктона, собранных сетью из крупноячеистого шелкового газа, пробу подсчитывают целиком, и только в случае большого количества организмов ограничиваются просмотром части пробы.
При просмотре части пробы, когда количество организмов в ней больше 1000, также выбираются сначала самые крупные организмы, потом проба фильтруется через кусок мелкоячеистого шелкового газа, осадок на фильтре обсушивается фильтровальной бумагой, помещается на куске газа в плоскую чашку Петри и взвешивается с точностью до 0.1 г. Отсюда вычитают вес чашки и вес во влажном состоянии куска шелкового газа. Взяв при помощи шпателя часть пробы не менее 2-3 г и взвесив ее, определяют путем сравнения с первым взвешиванием, какую часть от всей пробы составляет взятая для второго взвешивания порция. Сосчитав в ней организмы тем или иным способом, и помножив полученное число для каждого вида на частное от деления результатов двух взвешиваний, мы определяем количество организмов каждого вида во всей пробе. Для получения более точных данных необходимо просчитать не 1, а 2-3 порции пробы, пока расхождение результатов отдельных просчетов будет менее 5%.
При количественном подсчете планктона очень важно уметь различать в фиксированном материале живые организмы от мертвых компонентов планктона. Это различие устанавливается по изменению структуры при отмирании организмов. Для живых диатомовых водорослей и динофлагеллят характерна целость протопласта, целиком заполняющего клетку, для мертвых же - нарушение целости последнего. Для живых сине-зеленых - зернистость клеток и четкость границ как клеток, так и отдельных колоний, для мертвых же - гомогенность колоний и разбухание оболочек клеток. У зоопланктона (ракообразных и коловраток) отличительным признаком живых служат хорошо выраженная мускулатура и четкость границ между внутренними органами; для мертвых надо отметить - на первой стадии распад мускулатуры с появлением зернистости и последующее стирание границ между органами.
От определения числа организмов в пробе переходят к определению численности.
Данные по численности должны быть представлены, как количество организмов в единице объёма. Если проба отобрана путем процеживания объема воды через сеть Апштейна, то расчет производится следующим образом:
x = 1000 n / v,
где x - количество организмов в 1 м3 воды, экз/м3; n - количество организмов в пробе, экз.; v - объем воды, процеженной через сеть, л.
Если отбор проб произведен количественной сетью Джеди, то прежде всего рассчитывают коэффициент планктонной сети (или множитель перевода в м), исходя из радиуса ее входного отверстия. Коэффициент сети рассчитывается следующим образом:
k = 1000000/ (S H),
где S - площадь входного отверстия сети, cм2, H - горизонт, слой облова, см. Вычислив таким образом коэффициент сети при горизонте облова 0-1 м, находим коэффициенты при горизонтах 0-2, 2-5, 5-10 м и т.д. простым делением значения k при 1 м соответственно на 2, 3 и 5. Численность организмов N находится путем перемножения количества организмов в пробе n на коэффициент сети k. Следующим этапом количественной обработки проб планктона является получение данных по биомассе. Биомасса планктона определяется путем умножения индивидуальной массы каждого организма на его численность. Однако следует учитывать, что длина и масса, например, зоопланктеров одного и того же вида может значительно варьировать в разных водоемах, климатических зонах, а также в зависимости от сезона. Метод определения массы организмов путем непосредственного взвешивания очень трудоемок. Поэтому уже достаточно продолжительное время широко используется способ, при котором учитывается соотношение между массой и длиной тела особи. Однако многочисленные данные, опубликованные в литературе, часто плохо согласуются между собой. Это объясняется недостаточным количеством данных и погрешностями методик. Е.В. Балушкина и Г.Г. Винберг сопоставили и критически оценили все содержащиеся в литературе уравнения и материалы, позволяющие по измерениям длины тела находить массу планктонных животных. В результате было предложено в качестве общего способа выражения зависимости между массой и предложено в качестве общего способа выражения зависимости между массой и длиной тела особи уравнение:
w = g lb,
где w - масса тела, мг; l - длина тела организма, мм; g - масса тела при длине тела 1 мм, мг сырого вещества; b - показатель степени.
Биомассу планктона рассчитывают по формуле:
B=NЧW, где
N - число организмов (экз/м3);
W - индивидуальный вес (мг/м3).
В заключение заметим, что статистика, базирующаяся исключительно на количественном подсчете числа особей, не всегда может быть удовлетворительной, так как, благодаря различным размерам планктонных форм, она не может дать картины фактической продукции; поэтому является необходимость определения объемов или весов планктонных организмов. Однако и определение одних объемов или весов без учета численности организмов часто не дает представления о степени относительного развития, например наиболее мелких и наиболее крупных по объему или весу видов, что имеет большое значение для многих вопросов планктонологии. Поэтому в диаграммах распределения планктона, сконструированных на основе объемов, следует вписывать количества особей в 1 литре.
Глава 3. История изучения планктона Чёрного моря
История человеческого общества неразрывно связано с морем. Ещё на заре своего существования человек селился у берегов морей и океанов и находил здесь обильную легко добываемую пищу. Изучение Чёрного моря началась ещё в античное время, вместе с плаваниями греков, основавших на берегу моря свои поселения. Людей издавна интересовал таинственный и загадочный мир моря.
Более серьёзное изучение флоры и фауны Чёрного моря началось с конца XVIII века. С этого времени русские учёные приезжали на берега Чёрного моря и, проводя на них некоторое время, изучали различные организмы. Эти научные поездки были начаты академиком П. Палласом (1793-1794) и продолжены Э. Эйхвальдом и К. Кесслером и многими другими. Для изучения фауны Чёрного моря важную роль сыграли экспедиции Н. Андрусова, А. Остроумова, Ш. Шпиндлера и Лебединцева, проведённые в 90-х годах XIX века, открывшие явление заражения глубинных слоёв моря сероводородом (Зенкевич, 1956).
Все эти экспедиционные исследования конечно имеют важное значение для изучения фауны Чёрного моря и планктона в частности, но в силу того, что они носили кратковременный характер эти экспедиции не могли в полной мере выявить всё многообразие живых организмов, населяющих Чёрное море.
Начало систематическим научным исследованиям Чёрного моря положили два события конца XIX века - изучение Босфорских течений (1881-1882) и проведение двух океанографических глубиномерных экспедиций (1890-1891).
Существенный вклад в изучение планктона Чёрного моря, и в целом его фауны и флоры внесла, созданная в 1871 г. Севастопольская биологическая станция (ныне Институт биологии южных морей). Это было крупное самостоятельное учреждение, ведущее работу круглый год, имеющее свой самостоятельный персонал, оборудованные лаборатории, обширные библиотеки, морской аквариум, плавучие средства, и всё это на берегу моря, благодаря чему постоянно имелась возможность получить в неограниченных количествах свежий материал для исследований.
Работа Севастопольской биологической станции по изучению флоры и фауны Чёрного моря приобрела более систематичный и регулярный характер. Особенно успешными они стали с начало XX века, когда эту станцию возглавил известный русский гидробиолог академик Зернов.
Кроме Севастопольской биологической станции, большой вклад в изучение планктона Чёрного моря внесли такие учреждения, как Карадагская и Новороссийская биологическая станции, Азово-черноморский институт рыбного хозяйства в Керчи, Батумская рыбохозяйственная станция и др. (Зенкевич, 1956). В это же время были созданы и другие биологические станции, такие, как Солевецкая биологическая станция на Белом море и т.д.
В целом, советский период в изучении морей во всех областях океанологии был чрезвычайно плодотворным. Всё это способствовало тому, что в 60-х годах прошлого столетия моря СССР были безусловно наиболее изученными морями мира. Основной характерной особенностью советской океанологии являлось комплексное изучение моря, т.е. всестороннее исследование явлений, развёртывающихся в морских водоёмах. Применительно к биологическим явлениям комплексность заключалась в охвате всего ряда явлений - от цикла биогенных веществ, определяющих первичную продукцию, через все звенья пищевых цепей до конечных их звеньев - промысловых рыб и морских млекопитающих.
В 60-70-х годах XX века огромный вклад в развитие планктологии Чёрного моря внесли учёные: Сорокин, занимающийся зоопланктоном; Павловская, исследующая микрозоопланктон; Павлова, которой принадлежат труды по мезозоопланктону; Виноградов, Туманцева, Шушкина, Зайка, Павельева и др. Уже с 80-х годов прошлого столетия активное исследование планктонных организмов северо-восточной части Чёрного моря начинает Азовский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства (АзНИИРХ). Сотрудники этого института Надолинский В.П., занимающийся ихтиологией и, в частности ихтиопланктоном, Мартынюк М.Л., исследующий зоопланктон и др. внесли существенный вклад в изучении планктонного сообщества Чёрного моря. Эти исследования и в настоящее время активно проводятся АзНИИРХ.
Ныне функционируют и многие другие научно-исследовательские учреждения, как например, Институт биологии южных морей НАН Украины, которая активно занимается изучением флоры и фауны Чёрного моря. Все эти исследования имеют не только теоретическое значение для биологической науки, но и большое практическое значение, так как помогают решать многие вопросы, касающиеся рыбохозяйственной деятельности.
Глава 4. Аннотированный список летне-осеннего фито - и зоопланктона Чёрного моря
4.1 Аннотированный список фитопланктона
В составе фитопланктона Чёрного моря по данным Вершинина насчитывается примерно 700 видов организмов (Вершинин, 2007).
У берегов Абхазии в результате наших исследований в составе осенне-летнего фитопланктона были обнаружены и идентифицированы следующие виды:
1. Сeratium tripos Nitzsch (Приложение, рис.3). Данный вид относится к динофитовым водорослям (Dinophyta). Представлен в основном организмами средних размеров. Длина и ширина тела без рогов почти одинаковы, рога довольно крупные и грубые. Правый задний рог нередко меньше левого, часто он параллелен переднему рогу. Задние рога изогнуты и направлены относительно параллельно переднего.
Вид эвригалинный, эвритермный, распространён в холодных, умеренных и тёплых водах морей и океанов. Вид сильно изменчив в форме и размерах (Киселёв, 1950).
2. Ceratium furca Ehr (Приложение, рис.4). Клетки в общем виде похожи на клетки C. tripos. Они примерно палочковидной формы, передний рог конической формы. Отличительной чертой данного вида является наличие прямых задних рог средней величины, направленных параллельно друг другу. Один рог обычно более короткий. Клетки крупные, 360-400 мкм общей длиной, 32-60 мкм шириной (Киселёв, 1950).
3. Ceratium fusus Ehr (Приложение, рис.5). Клетки веретеновидные или палочковидные, 300-800 мкм общей длиной, 60 мкм шириной. Эпитека высококоническая, постепенно переходящая в длинный апикальный рог. Поясок кольцевидный. Гипотека короче эпитеки. Тека гладкая или складчатая, рога с шипами или без шипов. Они более вытянуты, один задний рог укорочен, второй длинный и прямой. Вид панталласный, возможно космополит (Киселёв, 1950).
4. Pseudosolenia calcar-avis Schuitze, или псевдосоления птичья шпора (Приложение, рис.6) - самая крупная планктонная диатомея. Кончики этой длинной тонкостенной трубки загнуты, как когти птицы. Она может вырасти длиннее 1 миллиметра - гигант среди фитопланктонных водорослей. Но, так как стенки её панциря тонкие, а поверхность большая, то плотность клетки уменьшается и она продолжает парить в пелагиали (Вершинин, 2007).
5. Proboscia alata Brighw (Приложение, рис.7). Общая морфология данного представителя Diatomea уподобляется морфологии Pseudosolenia calcar-avis Schuitze, однако, при детальном рассмотрении можно выделить отличительные черты: клетки более мелкие и узкие, концы менее заострённые. Довольно распространённый вид в
Чёрном море (Забелина и др., 1951).
6. Prorocentrum micans Ehrenberg (Приложение, рис.8) - представитель отдела Dinophyta. Клетки сильно сжатые с боков, наиболее широкие почти на середине, с острым задним и тупым, с небольшой выемкой, передним концом. Спинной край сильно изогнут, чем брюшной. Левая скорлупа несёт различной длины массивный зубец с тонким крылом (перепонкой). Оболочка с многочисленными порами (пороидами) и местами с нежными шипами. Два больших жёлтых пластинчатых хроматофора. Длина 30-52 мкм (без шипа), толщина 20-24 мкм.
Широко распространённый неритический вид, встречающийся в открытом море. Играет большую роль в питании рыб и моллюсков (Киселёв, 1950).
7. Chaetoceros sp. (Приложение, рис.9). Клетки одиночные или соединённые щетинками в цепочки. Панцирь тонкостенный, коротко цилиндрический, иногда с небольшим количеством вставочных ободков, всегда без септ, с неразличимой структурой. Створки эллиптические, реже почти круглые, с плоской выпуклой или вогнутой поверхностью, низким или более или менее высоким загибом и длинной щетинкой на каждом из полюсов створки. В колонии щетинки соседних клеток в основании перекрещиваются, образуя цепочки с просветами (окнами) между створками смежных клеток. Хроматофоры в виде одной-двух крупных пластинок или многочисленных мелких зёрен. У некоторых видов образуются покоящиеся споры с толстостенным панцырем. Створки споры имеют различную форму и различную структуру, реже створки гладкие, поясок отсутствует (Забелина и др., 1951).
В черноморском планктоне встречаются довольно много видов из данного рода, которых трудно идентифицировать.
4.2 Аннотированный список зоопланктона
В составе черноморского зоопланктона насчитывается примерно 150 различных видов. В составе зоопланктона у берегов Абхазии нами обнаружены и идентифицированы следующие виды:
1. Penilia avirostris Dana (Приложение, рис.10). Вид относится к отряду Листоногие раки (Phyllopoda), подотряду Ветвистоусых (Cladocera). На краях створок по всей длине находятся шиповидные зубчики (около 40 на нижнем и около 10 на нижнем крае), между которыми расположены короткие щетинки. Голова низкая, у самки вытянута в два направленные книзу выроста с шипами; у самца снизу округлая. Антенны I у самки короткие, у самца очень длинные, доходят до конца раковины. Антенны II у основания стебля с шиповидной щетинкой и двумя 2-членистыми ветвями с восьмью щетинками на экзоподите и пятью на эндоподите. У самцов позади шестой пары ног пара очень длинных совокупительных органов. Самцы и самки чрезвычайно прозрачны, самцы бесцветны, у самок могут быть скопления жёлто-коричневого пигмента. Длина самки 0,8-1,0 мм, самца - 0,65-0,80 мм.
Чисто морской вид. В Чёрном море встречается в тёплое время года, в наибольшем количестве в августе - сентябре. Осенью (до ноября) встречаются с латентными яйцами (Мордухай-Болтовский, 1968).
2. Oithona minuta Kricz (Приложение, рис.11, 12.) является типичным представителем подотряда Cyclopoida, относящийся к семейству Oithonidae. Тело относительно узкое, стройное. Цефалоторакс широкий, с наибольшей шириной посредине, абдомен очень узкий. Генитальный сегмент длинный, по длине равен двум последующим вместе взятым, анальный сегмент короткий. Фуркальные ветви незначительно длиннее анального сегмента. Пятая пара ног имеет вид бугорка с двумя концевыми щетинками. Длина самки 0,5-0,7 мм, самца Ї 0,4-0,6 мм (Мордухай-Болтовский, 1968).
Массовая форма планктона Чёрного и Азовского морей, круглогодичная, преимущественно поверхностная, эвригалинная.
3. Oithona similis Claus (Приложение, рис.13). Цефалоторакс у самки одинаково широкий на всём протяжении. Рострум острый, направлен вниз, со спины не виден. Последний торакальный сегмент маленький, округлой формы, генитальный сегмент очень длинный, почти равен длине трёх последующих вместе взятых. Фуркальные ветви такой же длины, как и анальный сегмент. Мандибулы хорошо развиты. Цефалоторакс самца несколько расширен в нижнем отделе, рострум отсутствует, абдомен 5-сегментный, генитальный сегмент слегка расширен, анальный сегмент и фуркальные ветви маленькие. Геникулирующие антенны самца 14-членистые. Пятая пара ног 2-членистая.
Широко распространенная круглогодичная, но не массовая форма черноморского планктона. С мая по ноябрь предпочитает более глубокие горизонты, остальное время держится в поверхностных слоях. Совершает вертикальные миграции. Размножается в течение всего года (Мордухай-Болтовский, 1968).
4. Paracalanus parvus Claus (Приложение, рис.14) - представитель подотряда Calanoida из семейства Paracalanidae. Форма тела удлинённо-овальная, тело коренастое. Строение симметричное у обоих полов. Головной конец широко-округлый у самки и незначительно выступает переднего края у самца. Рострум в виде двух тонких нитей. Фуркальных щетинок четыре пары, почти одинаковой длины. Антенны II с 6-членистым экзоподитом, их концевой членик очень маленький, экзоподиты короче эндоподитов. Ноги пятой пары у обоих полов одноветвистые. Самцы светло-жёлтые, иногда с красными пятнышками на голове и третьем торакальном сегменте. Длина самки 0,8-1 мм, самца Ї до 1 мм.
Один из наиболее распространённых неритических видов Чёрного моря. Круглогодичный, эвритермный. Предпочитает поверхностные слои, однако, встречается до глубины 150-175 м (Мордухай-Болтовский, 1968).
5. Acartia clausi Giesbrecht (Приложение, рис.15) Ї представитель семейства Acartiidae. Тело очень стройное, удлинённое. Цефалоторакс 5-сегментный. Передний край головы заметно притуплен, задние углы последнего торакального сегмента значительно уже переднего. Абдомен самки 3-, самца5-сегментный, с очень маленьким IV сегментом. Фуркальные ветви короткие, чуть длиннее последнего сегмента абдомена. Фуркальных щетинок пять пар, они тонкие, длинные. Геникулирующая антенна самца со слабым утолщением посредине, с 3-членистым концевым отрезком, на конце с локтеобразным изгибом. Длина самки 1,17-1,75 мм, самца Ї 1-1,5 мм. Тело прозрачное, непигментированное (Мордухай-Болтовский, 1968).
Наиболее распространённый вид в планктоне Чёрного моря. Круглогодичный, эвритермный. Вид встречается в двух формах Ї большой и малой. Большая является основной формой черноморского планктона.
По литературным данным с 1994 г. В Чёрном море обитает и другой вид Acartia tonsa Dana из семейства Acartiidae.
6. Harpacticus sp. (Приложение, рис.16). Тело немного сужено книзу. Антенны I 8-9-членистые. Экзоподит антенн II 2-членистый, максиллипед обычно расширен. Экзоподит и эндоподит первой пары торакальных ног 2-3-членистые, эндоподиты с одной дистальной щетинкой нам первом членике. Эндоподит второго и третьего торакальных ног с признаками полового диморфизма. Пятая пара грудных ног у обоих полов двуветвистая, экзоподит с пятью щетинками.
Типичные представители морской пелагиали, некоторые виды космополиты (Мордухай-Болтовский, 1968).
7. Centropages kroyeri pontica Karaw (Приложение, рис.17). Тело крепкое, коренастое, цефалоторакс 6-сегментный, все сегменты почти одинаковой длины. Генитальный сегмент самки по бокам с небольшими кнопкообразными выростами, покрытыми мелкими шипиками. Фуркальные ветви симметричные, относительно длинные, с оперёнными внутренними краями. Фуркальные щетинки густо оперены. Второй членик 4-ой пары торакальных ног у самца с большим шипом на наружном крае. Длина самки 1,25-1,65 мм, самца - до 1,4 мм. Тело Чётко пигментировано.
Тепловодная, преимущественно летне-осенняя форма. Летом держится в верхних горизонтах, зимой опускается глубже. Встречается главным образом в прибрежной зоне, но в небольшом количестве отмечается и в открытом море. В летнем кормовом планктоне играет очень большую роль. Отличается высокой плодовитостью - до 250 личинок на одну самку (Мордухай-Болтовский, 1968).
8. Sagitta setosa Muller (Приложение, рис.18) - представитель типа Chaetognatha. Планктонное животное с вытянутым телом и двумя парами боковых плавников. Хвостовой плавник округло-треугольный. Длина тела до 22 мм, имеется передние, задние, боковые и хвостовой плавники. Число передних зубов 5-10, задних - 9-16. Имеется два цикла половой зрелости: при длине тела 16-17 мм и около 22 мм. В первом случае яичник содержит 10-15 зрелых яиц, во втором - 70-80яиц. Форма, созревающая при длине тела до 22 мм, была описана Молчановым в качестве особого вида S. euxina несколько раз пересматривался. Фюрнестен (цит. по Мордухай-Болтовский, 1968). считает, что оснований для выделения крупной формы в самостоятельный вид недостаточно, однако, имеются сторонники и противоположной точки зрения.
9. Coryne tubulosa M. Sars (Sarsia mirabilis L. Agassiz, S. tubulosa M. Sars) (Приложение, рис. 19). Тело полипа веретеновидное, снабжённое 16-20 беспорядочно расположенными головчатыми щупальцами. Медузы имеют глазки в основании щупалец. Колонии стелющиеся или слабо разветвлённые, высотой 2-3 см. Скелет ножки полипа и стволика гладкий, но в нижней части неясная кольчатость. Тело полипа высотой до 1-2 мм. Медузоидные почки развиваются на теле полипа под щупальцами. Зонтик медузы несколько выше полусферы, иногда значительно вытянут в высоту. По краю зонтика очень длинных с глазком в основании щупальца. Ротовой хоботок червеобразный, способный далеко вытягиваются за пределы полости зонтика (Мордухай-Болтовский, 1968).
Обычный, часто массовый вид. Полипы поселяются в литорали, медузы держатся в поверхностных слоях воды вблизи берегов.
10. Oikopleura dioica Fol (Приложение, рис. 20). Вид является представителем подтипа Оболочники (Tunicata), класса Appendicularia. Ротовое отверстие направлено вверх. Дорсальная сторона туловища почти плоская, у половозрелых форм задняя часть туловища значительно расширена за счёт гонады. Домик покрывает только переднюю часть туловища, гонада всегда свободна. Отоцист крупный. Пищевод открывается в левый желудок. Правый желудок крупнее левого и разделён на переднюю и заднюю части. Полностью развитые гонады крупные, чащевидные, вогнутой стороной прилегают сзади к желудку. Длина туловища до 1 мм. Хвост примерно в 4 раза длиннее туловища. В хвосте две субхордальные клетки. Питается мелкими жгутиками, диатомовыми, кокколитофоридами. Обитает в широком диапазоне температуры и солёностей. До работы В.Н. Никитина (1929) черноморский вид неверно определяли как O. Сophocerca (Мордухай-Болтовский, 1968).
Распространён в тёплых и умеренных водах многих морей Атлантического, Тихого и Индийского океанов. Считается более обычным в прибрежных полосах.
11. Aurelia aurita L (Приложение, рис.21) - представитель класса Сцифоидные медузы (Sciphozoa). Эта медуза напоминает по форме зонтик. Интересным в организации этого животного является строение органов чувств, которые собраны в комплексы - ропалии. Это видоизменённые укороченные щупальца медузы. Внутри ропалии находится один статоцист, а по бокам два пузыревидных глазка. Органы зрения представлены глазными пузырьками с роговицей и хрусталиком. У A. Aurita имеется восемь ропалий, под которыми находятся восемь ганглий. Гонады образуются в энтодерме желудка, в его карманах, и имеют подковообразную форму. Аурелия является крупным видом медуз (Шарова, 2004).
12. Rhizostoma pulmo Macri (Приложение, рис.22) также является представителем Sciphozoa. Этот вид имеет мясистый грибовидный купол, из-под которого свисают тяжёлые кружевные ротовые лопасти. Купол корнерота может достигать 70 см в диаметре; в длину такая медуза больше метра (Шарова, 2004).
13. Beroe ovate (Приложение, рис.23) - крупный гребневик, относящийся к отряду Морские огурцы (Веroida). Для него характерно отсутствие щупалец, наличие крупного, овального тела, огромного рта и сильно растягивающей глотки. Этот вид является активным хищником, который питается гребневиками, в частности мнемиопсисом, заглатывая его целиком (Шарова, 2004).
14. Noctiluca miriabilis, или ночесветка (Приложение, рис.24) - представитель представитель класса Растительные жгутиконосцы (Phitomastigophora), который относится к отряду панцирные жгутиконосцы (Dinoflagellida). У этого организма округлое тело до 2 мм в поперечнике, жгутики редуцированы. Они способны светиться в темноте. При ударе вёсел по воде или при движении плывущего предмета начинается искрящееся фосфорическое свечение. Это явление объясняется окислением жировых включений в цитоплазме ночесветки (Шарова, 2004).
В составе меропланктона нами идентифицированы следующие представители:
1. Науплиус Acartiа (Приложение, рис.25). Длина тела на I-VI стадиях равна 0,12; 0,13; 0,14; 0,17; 0,2 и 0,24 мм. Антенны I 3-членистые. Коксоподит и базиподит антенн II с одним изогнутым шипом и одной тонкой щетинкой. Вооружение заднего конца тела ортонауплиусов состоит из одной пары маленьких шипов. Верхняя губа квадратная и по нижнему краю оперена рядом ровных мелких щетинок. Науплиальные стадии Acartia встречаются в планктоне верхних слоёв моря в течение всего года (Мордухай-Болтовский, 1968).
2. Науплиус Centropages (Приложение, рис.26). Длина тела на I-VI стадиях равна 0,08; 0,1; 0,12; 0, 19; 0,21 и 0,25 мм. Антенны I 3-членистые. Коксоподит антенн II с одним изогнутым шипом, базиподит - с одним шипом и двумя щетинками. Вооружение заднего конца тела I ортонауплиуса состоит из одной пары шипов. Верхняя губа округлая, на старших науплиальных стадиях опушена по нижнему краю рядом неровных мелких щетинок. Науплиальные стадии Centropages встречаются в верхних слоях моря в летние месяцы (Мордухай-Болтовский, 1968).
3. Науплиус Paracalanus (Приложение, рис.27). Науплии очень мелкие. Длина тела на I-VI стадиях равна 0,08; 0,1; 0,13; 0,15; 0,18; 0,21 и 0,23 мм. Встречается в верхних слоях моря в тёплые месяцы года (Мордухай-Болтовский, 1968).
4. Науплиус Oithona (Приложение, рис.28). Длина тела на различных науплиальных стадиях варьирует от 0,05 до 0,23 мм. Экзоподит антенн II 6-членистый. Жевательные шипы коксоподита антенн II развиты хорошо. Вооружение заднего конца тела представлено одной парой длинных тонких щетинок у науплиусов первых двух стадий и двумя парами - у науплиуса III стадии. Личинки в живом состоянии прозрачные. Встречаются в верхних слоях моря в холодное время года (Мордухай-Болтовский, 1968).
5. Науплиус Balanus (Приложение, рис.29). Выделяют 6 науплиальных стадий в развитии Balanus. Науплиус легко распознаётся по так называемым фронтолатеральным рожкам. Эти рожки являются характерным признаком науплиусов Усоногих раков (Cirripedia) и не встречается у личинок ракообразных других систематических групп. У науплиусов первой стадии фронтолатеральные рожки обычно направлены назад, иногда они плотно прижаты к головному щитку. Начиная со второй стадии у всех видов фронтолатеральные рожки приобретают передне-боковое направление. В передней части тела личинки на всех стадиях хорошо заметен простой непарный науплиальный глаз. На шестой стадии в дополнение появляются парные сложные глаза. Верхняя губа (лабрум) прикрывает рот личинки. Для личинки характерно наличие дорсальной торакальной иглы и абдоминального отростка (Полтаруха и др., 2008).
6. Cipris (циприсовидная личинка Balanus) (Приложение, рис.30). Личинка средних размеров. Тело относительно вытянутое, передний и задний конец тела заострён. Науплиальный глаз находится значительно ближе к дорсальному краю карапакса, чем парные сложные глаза, и хорошо заметен, когда личинка лежит на боку. Дорсальный край карапакса в задней части личинки округлый. Циприсовидная личинка усоногих раков представляет собой промежуточный этап между науплиальной стадией развития и взрослой формой. Cipris скоро оседает на субстрат и превращается в ювенильную особь (Полтаруха и др., 2008).
7. Поздняя личинка Bivalvia (Приложение, рис.31). Данная стадия развития двустворчатых моллюсков является переходной от личинки к молодому взрослому организму. Личинка довольно крупная, створки сформированы. Через некоторое время оседает на дно и превращается в ювенильную особь. Часто встречается в неритической зоне (Вершинин, 2007).
8. Поздняя личинка Polychaeta (Приложение, рис.32). Личинки многощетинковых червей могут встречатся в планктоне Чёрного моря круглый год. Наиболее обильны они в летнее-осенний период. Причём они встречаются на самых разных стадиях развития: трохофоры, метатрохофоры и нектохеты. Имеют важное значение в черноморском меропланктоне (Мордухай-Болтовский, 1968).
Глава 5. Экология. Экологическое и биологическое значение фито - и зоопланктона Чёрного моря
5.1 Миграции планктона
Популяциям многих представителей планктона свойственны массовые перемещения, регулярно повторяющиеся в пространстве и во времени. Они совершаются в вертикальном и горизонтальном направлениях, в те участки ареала, где в данное время наиболее благоприятные условия. Таким образом, миграции позволяют популяции маневреннее использовать жизненные ресурсы в соответствии с изменением их расположения в пространстве и времени, а также в связи с потребностями самих организмов.
Вертикальные миграции. В вертикальных миграциях наибольшее значение имеют суточные, сезонные и возрастные (онтогенетические).
Суточные миграции, свойственные многим представителям фито - и зоопланктона, отличаются многообразием своего проявления: сроками, амплитудой, направлением, скоростью и другими особенностями. По-видимому, столь же разнообразно и их экологическое значение, во многих случаях ещё не расшифрованное, трактуемое на уровне гипотез. Особенно сложна картина суточных миграций зоопланктонтов. Большинство их в тёмное время суток концентрируются у поверхности, днём Ї в более глубоких слоях. Заметно реже наблюдаются инвертированные миграции, при которых животные сосредоточиваются у поверхности днём и держатся на глубине ночью (Константинов, 1986).
Как указывалось выше, механизм суточных вертикальных миграций и их экологический смысл до конца не ясны. Некоторые авторы рассматривают миграционные перемещения как пассивный процесс, вызываемый изменением скорости переноса организмов вертикальными токами воды, особенно внутренними волнами, имеющими по некоторым компонентам 12 - и 24-часовую периодичность. Другие авторы акцентируют внимание на изменение скорости погружения организмов при циклическом чередовании дневных и вечерних температур, сопровождающемся соответствующей модуляцией условий плавучести (изменение плотности и вязкости воды). Третья гипотеза строится на представлении о периодичности локомоторной активности, стимулируемой или ингибируемой различными внешними воздействиями, в первую очередь светом и температурой; погружение происходит пассивно, подъём Ї за счёт активных движений. Эта гипотеза имеет больше сторонников, чем первая и вторая. Важно отметить, что вертикальные миграции у организмов с нейтральной плавучестью неизвестны (Рудяков, 1977, цит. по Константинов, 1986).
Ещё не менее ясен экологический смысл миграций, их адаптивное значение, которое некоторые авторы вообще отрицают, полагая, что эволюция шла по пути утраты миграционного поведения - автоматического следствия несовершенства регуляции плавучести, неспособности обеспечить её нейтральность (Константинов, 1986).
М.М. Кожовым, Б.П. Мантейфелем и рядом других исследователей развито представление о защитно-кормовом значении суточных вертикальных миграций. В тёмное время суток планктонные животные-фитофаги питаются в верхних слоях воды, где наблюдается наиболее высокая концентрация водорослей, а на светлое время суток уходят вглубь, тем самым резко уменьшая свою доступность для рыб - зоопланктофагов. Однако, рыбы и другие планктофаги в качестве контрадаптации также поднимаются к поверхности в вечернее время и используют сумерки для интенсивного питания.
Наряду с фактами, свидетельствующими в пользу представления о защитном значении вертикальных суточных миграций, имеется много других, противоречащих этой гипотезе (Виноградов, 1968, цит. по Константинову, 1986): существуют миграции на небольшую глубину, не спасающие мигрантов от поедания рыбами; некоторые формы поднимаются к поверхности ночью, другие - днём.
Ж. Маклареном (цит. по Константинов, 1986). высказано мнение, что в условиях прямой температурной стратификации воды суточные миграции выгодны энергетически, так как на глубине в условиях более расход энергии на рост и развитие ниже. Пребывание в холодной воде ведёт к увеличению размера мигрантов и повышению плодовитости. Это создаёт демографические преимущества для тех форм, у которых размер тела и плодовитость находятся в обратной зависимости от температуры. Для питания животные поднимаются в верхние слои, где корма больше, а после откорма погружаются вглубь. Подъём к поверхности в ночное время не случаен, так как даёт известные преимущества (снижение выедаемости). Свет служит основным сигнальным фактором, регулирующим периодичность миграционной активности, эндогенная ритмика имеет корригирующее значение.
В водных экосистемах на распределение организмов по слоям большую роль оказывают гидрологические особенности воды, в первую очередь это солёность и температура. В связи с этим морские организмы можно подразделить на три группы: психрофильные, обитающие при низких температурах, мезофильные - в диапазоне средних температур и термофильные, обитающие при высоких температурах.
Горизонтальные миграции. Горизонтальное распределение черноморского зоопланктона неравномерное. Особенно богата им северо-западная часть моря вследствие значительного притока пресных вод (Дунай, Днестр, Днепр и др. большие реки), содержащих биогенные соли. Сравнительно хорошо развивается планктон в заливах, а также к юго-востоку от Крымского полуострова. Обилие зоопланктона в этой акватории связано с водами, богатыми биогенными солями. Кроме того, в центральных областях моря обнаружены районы, богатые зоопланктоном вследствие подъёма на поверхность глубинных вод (Вылканов и др., 1983).
Значительное влияние на распределение зоопланктона, особенно в мелководных районах и поверхностных слоях, оказывают ветры. В летние месяцы часто сильные сгонные ветры относят верхний, богатый зоопланктоном слой на десятки миль от берега, а на его место из глубин поднимаются холодные массы, сравнительно бедные зоопланктоном, состоящим из холодноводных видов. Вертикальное распределение зоопланктона хорошо выражено. Нижняя граница его распространения в Чёрном море почти всюду определяется проникновением кислорода на глубины 100-175 м и только на юго-западе под воздействием антициклонического течения спускается до 225 м.
Зоопланктон имеет специфическое распределение по сезонам и глубинам, которое обусловливается температурными и трофическими потребностями его и изменением солёности вод. Одна часть зоопланктона не зависит от температуры воды, т.е. эвритермна, и встречается круглый год чаще всего на глубинах 15-50 м. Другая часть зоопланктона предпочитает более низкие температуры, т.е. криофильна. Зимой криофилы встречаются на всех глубинах, а с наступлением лета они спускаются ниже 50-60 м, где температура относительно постоянная. Осенью в связи с похолоданием и перемешиванием воды они снова поднимаются на поверхность. Третья группа видов зоопланктона теплолюбивая (термофильная) - встречается только или преимущественно летом. С потеплением воды количество термофильных зоопланктёров увеличивается, достигая максимума в конце лета или в начале осени; зимой зоопланктон исчезает. К этой категории относятся водные блохи и некоторые веслоногие рачки (рода Centropages).
5.2 Пищевые цепи
Термин "пищевая цепь" означает ряды организмов, одни из которых служат пищей для других. Пищевые цепи большинства водных животных начинаются с живой растительной клетки или с продуктов её распада. Первоисточником пищи всех водных животных являются органические существа, созданные водными растениями. Растительный планктон является главной пищей одной части животного планктона и молоди рыб. Другая часть зоопланктона и большинство бентосных беспозвоночных и рыб потребляют животную пищу.
Таким образом, органические вещества, созданные растениями, проходят через различные организмы и после смерти и гниения конечного потребителя превращаются в минеральные соединения, которые становятся пищей растительных организмов.
В Чёрном море, как и в Мировом океане, основным потребителем фитопланктона становится зоопланктон, а точнее веслоногие рачки (Сopepoda). Они отлавливают из воды фитопланктонные организмы, а также бактерии и мельчайший детрит, а сами служат пищей для рыб.
В пелагиали Чёрного моря различают два сообщества:
1) эпипланктонное - в тонком слое воды выше термоклина, или метаталасса, (выше промежуточного водного слоя, расположенного ниже эпиталасса, температура которого изменяется в зависимости от сезона, и выше гипоталасса, температура которого не изменяется);
2) батипланктонное, находящегося в значительно более мощном слое воды ниже термоклина.
Все организмы планктонных сообществ можно разделить на шесть трофических уровней:
1) первичных продуцентов и сапрофагов,
2) растительноядных организмов,
3) потребителей смешанной пищи,
4) хищников первого порядка,
5) хищников второго порядка,
6) хищников третьего порядка (Вылканов и др., 1983).
Основной поток вещества и энергии в эпипланктонную систему проходит через мелкие и средние организмы всех трофических уровней. Водоросли размером до 50 мкм и животные организмы размером до 1,5 мм имеют ничтожную биомассу, однако темп образования вещества и энергетический обмен их высок. Именно эти организмы составляют основную массу планктона, и используются в качестве пиши организмами более высокого трофического уровня.
В батипланктонных сообществах основной поток вещества и энергии проходит главным образом через крупные организмы всех трофических уровней.
Трофический уровень объединяет в одну группу все организмы, тип питания и состав пищи которых одинаковы независимо от таксономической принадлежности организмов. Все трофические уровни представляют собой звенья одной пищевой цепи, в которой организмы последующего звена поедают организмы предыдущего звена, имеющего больший запас энергии. В каждом сообществе Чёрного моря абсолютная величина потока энергии от первого трофического уровня к последнему уменьшается в 20 раз.
Подобные документы
Физико-географическая характеристика Черного моря. Межгодовые и сезонные изменения морских экосистем. Элементы минерального питания фитопланктона северо-восточной части Черного моря. Динамика видового и количественного состава фитоплактонного сообщества.
дипломная работа [819,8 K], добавлен 02.12.2014Систематическое положение и географическое распространение семейства спаровых. Размножение, развитие и питание рыбы. Сравнительная морфологическая характеристика самцов и самок. Темпы линейного и весового роста. Упитанность и ожирения внутренностей.
дипломная работа [4,4 M], добавлен 31.05.2013Физико-географические особенности Азовского моря. Разнообразие видов рыб семейства кефалевых Азово-Черноморского бассейна. Сезонные явления в жизни кефалевых рыб. Причины снижения высокой продуктивности Азовского моря. Охрана моря как среды обитания рыб.
дипломная работа [4,3 M], добавлен 30.12.2010Характеристика планктона (фито- и зоо-) как мелких примитивных организмов, дрейфующих в толще воды. История введения термина "нектон" немецким биологом Эрнстом Геккелем. Ознакомление с бентосом - совокупностью организмов, обитающих в грунте дна водоемов.
презентация [1,1 M], добавлен 13.12.2012Исторический обзор исследований зоопланктона Новороссийской бухты. Характеристика, гидрохимические особенности и современное состояние экосистемы бухты. Биологическая характеристика видов. Численность, общая биомасса и динамика развития зоопланктона.
дипломная работа [918,4 K], добавлен 10.11.2015Абиотический, эдафический факторы водной среды. Особенности гидробиоценозов. Особенности морской среды и ее население. Представители морского фито-, зоопланктона и нектона. Экологические зоны океана. Среда континентальных водоемов, их флора и фауна.
контрольная работа [416,4 K], добавлен 24.08.2015Распространенные водоросли: эксувиелла, перидиниум и церациум. Размножение зоопланктона в летний период. Корнерот как самая крупная черноморская медуза. Наиболее распространенные моллюски в Черном море. Виды дельфинов. Опасные животные Черного моря.
реферат [23,0 K], добавлен 19.04.2010Экспериментальное исследование биоразнообразия зоопланктона (48 видов и вариететы), его плотности по сетным и осадочным пробам на трансграничных участках реки Припяти. Определение характера изменения численности мельчайших животных организмов в Соже.
курсовая работа [53,3 K], добавлен 14.02.2010Сравнительная характеристика питания и темпов роста черного байкальского хариуса. Физико-географический очерк южного Байкала. Исследование содержимого желудка байкальского хариуса, состава пищевого комка и значение отдельных пищеварительных компонентов.
отчет по практике [15,0 K], добавлен 23.11.2009Актуальность темы морепродуктов, мнения людей о употреблении их в пищу. Представители флоры и фауны моря. Употребление морепродуктов с точки зрения культурного, морального, экономического и экологического аспекта. Опасность употребления даров моря.
эссе [12,8 K], добавлен 12.12.2010
