Активный захват различных ионов клетками поверхности тела может играть существенную роль в минеральном питании многих животных. Например, высшие раки поглощают из воды растворенный в ней кальций, цинк и другие ионы. Через поверхность тела рыбы поглощают соединения серы, как, в частности, это наблюдается у ряда карповых и осетровых, фосфор и другие элементы минерального питания.
Тема 10
ДЫХАНИЕ ГИДРОБИОНТОВ
Условия дыхания в воде менее благоприятны, чем на суше. С одной стороны, концентрация кислорода в воде ниже, чем в воздухе, в десятки раз, с другой - диффузия газа в воде в 320 тыс. раз медленнее, чем в атмосфере. Характерно, что большинство вторичноводных животных, адаптируясь к новой среде, не выработало способности к водному дыханию, сохранив исходный, более эффективный способ добывания кислорода из воздуха.
Адаптации гидробионтов к газообмену
Ускорение газообмена у гидробионтов в соответствии с законами диффузии может достигаться следующими адаптациями:
Увеличение площади и газопроницаемости дыхательных поверхностей. Газообмен гидробионтов осуществляется либо через всю поверхность тела, либо через его отдельные участки, превращенные в специальные органы дыхания - жабры, трахеи, легкие и другие образования. Когда гидробионты лишены специальных органов дыхания, они обычно имеют тело с большой удельной поверхностью. Один из самых простых способов ее увеличения заключается в уменьшении размера организмов. Небольшой размер характерен для простейших, коловраток, копепод, клещей и других организмов, не имеющих специальных органов дыхания. У мелких личинок комаров Chironomusотносительная величина жабр меньше, чем у крупных, удельная поверхность тела которых ниже, и на дыхательные органы ложится большая нагрузка.
Увеличение поверхности тела часто достигается его уплощением, вытягиванием, образованием различных выростов, лопастей и т.п. С этим в значительной мере связан, например, гидроморфоз растений, когда подводные листья расчленены значительно сильнее надводных, находящихся в более благоприятных для дыхания условиях. По сходным причинам у крабов, часто находящихся вне воды, наблюдается редукция числа и величины жабр.
Скорость диффузии газов определяется не только величиной дыхательной поверхности, но и толщиной покровов, сквозь которые происходит газообмен. В силу этого истончение покровов на дыхательных поверхностях представляет собой одну из основных адаптации к газообмену. Очень тонки покровы на жабрах, в легких и других специальных образованиях, функционирующих как органы дыхания. Если специальных органов дыхания нет, то утончаются покровы всего тела. Некоторые гидробионты способны увеличивать проницаемость наружных покровов, когда возникает потребность усиления газообмена.
Контакт с аэрированной водой. Контакт дыхательных поверхностей с хорошо аэрированной водой прежде всего достигается у гидробионтов выбором местообитания, где вода имеет достаточно высокое содержание кислорода, и ее периодическим обновлением вблизи своего тела. В случае резкого ухудшения респираторной среды многие организмы перемещаются даже в не свойственные им биотопы. Например, сувойка Vorticetlanebutiferaпри дефиците кислорода образует заднее кольцо ресничек, отделяется от стебелька и ведет планктонный образ жизни до тех пор, пока респираторная обстановка у дна не изменится к лучшему.
Универсальна адаптация гидробионтов к аэрированию дыхательных поверхностей путем обновления контактирующей с ними воды. Это обновление может обеспечиваться естественными токами воды, передвижением организмов в ее толще или за счет специальных дыхательных движений. С энергетической точки зрения обитание в проточной воде - наиболее экономичное решение задачи обновления воды вокруг организма. Таким способом пользуются многие обитатели рек - реофильные черви, личинки поденок, веснянок и другие организмы.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.