А - середине зимы В - середине лета 2 страница

вторая фаза: действия тока на рыбу выражается в том, что рыба поворачивается головой к аноду и плывет по направлению к нему, очень чутко реагируя на изменения направления тока, даже весьма незначительные. С этим свойством связана ориентировка рыб при миграции в море на тулурические токи.

третья фаза: это гальванонаркоз и последующая гибель рыбы. Механизм этого действия связан с образованием в крови рыбы ацетилхолина, действующего как наркотик. При этом нарушаются дыхание и сердечная деятельность.

Электричество воздействует на рыб, как в пресной, так и в морской воде. Морская вода имеет примерно в 500 раз большую проводимость, чем пресная. Для создания одинокого поля в морской воде необходимо увеличить силу тока в 500 раз, так как в морской воде проводимость тела рыбы меньше, чем морской воды (необходимо) 100 силовой поток, чем на расстоянии. В изотонической среде и пресной воде расположение силовых линий иное.

3.9 Магнитный фактор в жизни рыб. Магнетизм является глобальным всеобъемлющим свойством природы. Эта одна из трех известных науке сил, которая существовала уже во время зарождения жизни на Земле. Как и электричество, и гравитация, магнетизм является необходимым элементом существования рыб. Они приспособились к жизни в условиях как положительных, так и некоторых вредных его воздействий.

Главными источниками магнитного влияния на животный мир являются магнитные поля, они периодически изменяются по величине и направлению. Сильные изменения - возмущения - магнитных полей называют магнитными бурями.

Таким образом, рыбы испытывают влияние как сильных, так и сверхслабых магнитных полей. Магнитные поля характеризуются напряженностью, которая определяется в эрстедах. Так, у магнитных полюсов Земли напряженность равна 0,7 эрстеда, в короне Солнца — 10 эрстед, в солнечных пятнах — несколько тысяч эрстед, а некоторые процессы жизнедеятельности живых организмов сопровождаются появлением магнитных полей напряженностью порядка 10-6 эрстеда и менее.

Биологами доказано, что короткопериодические колебания с частотой 0,007 — 7 герц приводят к серьезным нарушениям в организме, особенно если происходят быстрые изменения геомагнитных полей. Рыбы находятся под воздействием целого спектра магнитных полей разной интенсивности. Влияние на рыб магнитного фактора можно судить по тому, как рыбы используют «компас» при миграции, а магнитные бури отрицательно влияют на поведение и питание рыб. В боковой линии рыб обнаружены жидкостные образования, содержащие группы специфических ионов, которые также выполняют роль компаса.

Установлено влияние магнитных полей на поведение животных, а также на циркуляцию крови в сердечно-сосудистой системе. При наличии магнитного поля в движущейся крови образуются электрические токи, которые вступая во взаимодействие с магнитным полем замедляют или ускоряют движение крови.

Магнитное поле влияет также на многие биохимические процессы в организме. Выявлены допустимые уровни воздействия магнитного поля на живые организмы. Рыбы также реагируют на меняющееся или постоянное магнитное поле, на его изменения и колебания. Изучена так называемая ориентировочно-оптомоторная реакция рыб во время миграции.

Отрицательное воздействие магнетизма на организм определяется не величиной поля, а частотой его колебаний. Сильные магнитные поля могут оказывать положительное влияние на живые организмы, а короткопериодические колебания магнитного поля с частотой 0,007 - 7 герц приводят к серьезным нарушениям в организме, особенно если геомагнитные поля меняются быстро. Установлено, что сильные магнитные возмущения типа магнитных бурь подавляют в организме выработку гормона, отвечающего за адаптацию, а надпочечники повышают выработку «гормона стресса» А. Под действием магнитных бурь нервная система живых организмов способна как бы «размагничиваться», в результате чего замедляется реакция, ухудшается работанекоторых органов чувств, происходят нарушения в сердечной ритмике, как это было установлено у космонавтов.

3.10 Лучи Рентгена и радиоактивность. Лучи рентгена оказывают резко отрициательное действие на взрослую рыбу, а также на икру, эмбрионов и личинок. Облучение молодых неполовозрелых самцов вызывает у них недоразвитие вторично половых признаков, радиоактивные излучения сильнее воздействуют на икру и эмбрионы, чем на взрослые организмы.Для икры лосося доза при которой гибнет 50% икринок, равна около 16 р, слабые дозы облучения могут оказывать на развивающийся организм несколько стимулирующее влияния. Длительная экспозиция икры и свободных эмбрионов чавычи, в гамма-лучах вес дозой 0,5р/день приводила к тому, что они росли быстрее, чем контрольные. При более значительных дозах появились различные нарушения. Использование в промышленности, сельском хозяйстве, медицине радиоактивных изотопов ведет к загрязнению ими гидросферы и аккумуляции их в организме обитателей. Рыбы, как и другие водные организмы, обладают свойством накапливать в своем теле радиоактивные вещества. Человек, поедая рыбу, может также аккумулировать радиоактивные вещества. Наиболее опасными радионуклеотидами являются стронций Sp90 (период полураспада Т= 28лет) с дочерним продуктом иттрием J⁹⁰ (Т= 64,8) и цезий Cs¹³⁷ (Т= 26 лет). Стронций проникает в организм рыбы через кишечник, а также через жабры и кожу.

Рыбы аккумулируют радиоактивность, как из морской воды, так и из других организмов, служащих им пищей. Аккумуляция радиоактивности у молодых рыб идет быстрее, чем у взрослых, что связано с большей интенсивностью обмена веществ Темп накопления радионуклеотидов в теле рыб, принадлежащих к разным экологическим группам, неодинаков.

Подвижные рыбы быстрее удаляют их своего организма радиоактивный стронций, чем малоподвижные, что связано с разной интенсивностью обмена. У находящихся в сходной обстановке рыб одного и того же вида, количество радиоактивного стронция в костях рыбы может разниться более, чем в пять раз. При этом радиоактивность рыбы может во много раз превышать радиоактивность той воды, в которой она живет. Так, на Tilapio было установлено, что при содержании рыб в радиоактивной воде их радиоактивность по сравнению с водой через два дня была такая, а через два месяца в шесть раз больше.

3.11 Соленость воды. Гидрохимический режим водоема оказывает на рыб такое же сильное воздействие, как все перечисленные выше факторы среды. Он зависит от химических свойств воды, ее способности растворять жидкие, твердые и газообразные вещества. Совокупность указанных веществ, их характер и количество во многом предопределяют условия жизни рыб в водоемах.

Минеральные соли растворены в воде, и солевой состав в различных водоемах неодинаковый. Морская вода резко отличается от пресной воды по своему солевому составу. Солевой состав воды изменяется в зависимости от времени года.

Значение солевого состава в жизни рыб огромно. От состава и количества, растворенных в воде минеральных солей зависит развитие одноклеточных водорослей – пищи для беспозвоночных животных, которые служат пищей для рыб.

Общее количество растворенных в воде солей оказывает влияние на рыб, главным образом через изменение осмотического давления и плотности воды. Большое значение для них имеет и непосредственно солевой состав воды рыб, выдерживающих значительное колебание солености, принято называться эвригалинными, а тех, которые не могут переносить сильных изменений в количестве растворенных в воде солей – стеногалинными. К первой группе относятся многие бычки, например, pomatoschistus causasicus, выдерживающие колебания солености от десятых долей до 60%, каспийская игла живет в воде 38% солености и выше. Примерами стеногалинных форм могут служить многие окунеобразные, обитающие среди коралловых рифов, а также, морские глубоководные рыбы.

Из пресноводных видов не переносят осолонения воды некоторые карповые. Если рыбы могут жить при солености до 70% и выше, то это, оказывается возможным далеко не при любом составе солей. Многие соли, растворенные в воде, оказывают на рыб косвенное влияние, воздействующее на кормовые организмы или их пищу. Органические вещества, выносимые реками в предустьевых районах в период паводка, обеспечивают богатое развитие различных организмов, служащих пищей рыбам.

Соли, выносимые реками, играют огромную роль в продуктивности морей, именно этим определяется высокая кормность южных морей. Зарегулирование стока рек путем строительства на них плотин приводит к значительной аккумуляции минеральных солей в водохранилищах и в связи с этим к резкому снижению величины их стока в моря.

В открытых морях усиленный вынос биогенных солей из грунтов происходит в областях интенсивной вертикальной циркуляции вод, в частности, в области так называемых «полярных фронтов», т.е. в местах стыка холодных и теплых вод. В этих областях обычно развивается богатый планктон и бентос, располагаются места нагула рыб. Большое значение для рыб имеют растворенные в воде соли некоторых металлов, в частности железа.

Как показали опыты А.Л.Минкиной (1949) концентрация железа в 0,2 мг/л вызывает резкое снижение газообмена у рыб и замедление их роста. Наличие в воде солей железа в определенной концентрации необходимо для нормального развития икры рыб, а соединения различных металлов, особенно тяжелых, при определенных концентрациях вызывают гибель рыб. Воздействие солей металлов на рыб меняется при изменении температуры воды. Чем выше температура, тем интенсивнее обмен веществ у рыбы и тем более сильное воздействие на организм оказывают растворенные в воде соли.

3.12 Биологическое приспособление рыб к осмотическим условиям окружающей среды. Содержание воды в организме зависит от типа ткани, возраста, активности, обмена и разнообразных окружающих условий. Содержание воды в клетках обычно составляет 75-82%, в костях 35%, а в жировой ткани 10%. Медузы, состоящие на 95 и более % из воды, имеют более высокую осмотическую концентрацию, чем рыбы, содержание воды у которых составляет только 70%; однако последние содержат относительно больше органических веществ и меньше электролитов. Аналогическим образом плотность или удельный вес раствора не являются прямой функцией осмотической концентрации, но зависят от природы растворенных веществ, их концентрации, температуры и барометрического давления.

Влияние на рыбу попадающих в воду солей кислот очень велико, но исследование их токсического действия затруднено тем, что кислота неодинаково влияет на рыбу в зависимости от жесткости воды и концентрации водородных ионов. В мягкой же, почти не «забуференной» воде уже ничтожное количество кислоты вызывает сильнейший сдвиг активной реакции до границ, смертельных для рыб и других водных животных. В большинстве случаев кислота вредна не сама по себе, а именно через изменение активной реакции воды.

По силе токсического действия кислоты могут быть распределены в следующий ряд: (цифры показывают количество вещества в мг/л, при котором наступает гибель рыбы)

Дубильная 10

Хромовая 100

Серная 130

Соляная 159

Азотная, щавелевая, бензойная 200

Уксусная 348

Молочная и лимонная 625

Однако природа наделила рыб таким важным механизмом самозащиты и выживания как приспособляемость к среде обитания.

Чрезвычайно важным моментом, обусловливающим возможность приспособления рыб к жизни в воде различной солености, является более или менее полное постоянство внутренней среды. Это постоянство достигается с помощью различных осморегуляторных приспособлений, позволяющих регулировать осмотическое давление жидкостей тела. Чем совершеннее эти приспособления, тем больше независимость организма рыб от состава и осмотического давления внутренней среды,

У круглоротых и рыб, за исключением миксин, в отличие от большинства морских беспозвоночных, имеет разница между осмотическим давлением жидкостей тела и окружающей воды. По характеру осмотического давления внутренней среды круглоротые и рыбы разделяются на четыре группы:

1) миксины - полостные жидкости изотоничны по отношению к окружающей вод.

2) хрящевые рыбы - внутреннее давление больше, чем давление окружающей воды, главным образом за счет солей мочевины:

3) морские костистые рыбы и морская минога - осмотическое давление их организма меньше, чем давление внешней воды.

4) пресноводные костные рыбы и пресноводные миноги - давление полостных жидкостей больше, чем окружающей воды за счет минеральных солей.

Большинство рыб приспособлено к жизни в растворах более или менее определенного осмотического давления и при перенесении их в воду с иным осмотическим давлением довольно скоро гибнут.

Хрящевые рыбы, у которых выработался механизм, позволяющий накапливать, количество мочевины достаточное для поддерживания гипертонии полостных жидкостей при перенесении в пресную воду очень быстро понижают осмотическое давление внутренних жидкостей и погибают. У хрящевых рыб, которые приспособились к жизни в пресной воде, для сохранения высокого осмотического давления в жидкостях тела выработалась способность к усиленному выделению мочи. При этом из их тела выделяется огромное количество воды.

Почки рыб задерживают мочевину: ее основная экскреция у костистых рыб происходит через жабры, а у хрящевых жабры плохо проницаемы для мочевины, в связи с чем она и накапливается в полостных жидкостях этих рыб.

Морские костистые рыбы в значительной массе приспособлены к жизни при определенной солености и, будучи перемещены в пресную воду, довольно быстро погибают.

У речной миноги – (hampetro Huviatilis) во время миграции из морской воды в пресную через кожу в организм поступает большое количество воды. Она приводит к резкому увеличению выделения мочи, количество которой в сутки достигает 45% от массы. В морской воде им в сутки выделяется 2 - 4 мл мочи на 1 кг веса, а в пресной воде 60-150 мл.

При определении допустимых норм сброса сточных вод в водоемы, необходимо учитывать все вышеперечисленные моменты, а не только величину смертельных концентраций. Особое внимание должно быть обращено на учет длительного влияния малых доз ядовитых веществ на самую рыбу, так и на ее репродуктивную способность - на качество получаемого от нее потомства.

Для защиты рыб от влияния сточных вод на заводах устраивают специальные отстойники или другие очистные сооружения. Во многих случаях вода, поступающая на заводы, используется не один раз, а совершает несколько циклов. При правильной организации и в условиях индустриализации может и должна быть обеспечена защита водоемов от загрязнения сточными водами и сохранение их как рыбохозяйственных угодий.

3.13 Газовый состав воды. Водная поверхность, соприкасающаяся с атмосферным воздухом, поглощает и растворяет азот, кислород и диоксид углерода. Эти газы проникают в нижние слои воды и играют важную роль в жизни водных организмов. На жизнь рыб они оказывают как прямое, так и косвенное влияние. Содержание в воде растворенного кислорода изменяется в зависимости от температуры, атмосферного давления, интенсивности перешивания водных слоев, от солености.

Рыбы могут существовать без поступления в организм через кровь кислорода, который обеспечивает обмен веществ, а тем самым жизнь организма. Прекращение поступления в кровь кислорода в более или менее короткий промежуток времени приводит к гибели рыбы. Литр воздуха содержит около 210 см³ кислорода, а литр воды - обычно не более 10 см³.

Большинство видов рыб приспособлены дышать кислородом, растворенным в воде, лишены возможности усваивать кислород из атмосферы. Лишь немногие виды, живущие в водоемах, где по тем или иным причинам часто возникает дефицит кислорода, приспособились к дыханию и атмосферным воздухом.

Нормальное дыхание у рыб осуществляется путем поступления воды через рот и выпускания обратно через жаберные щели. У рыбообразных и некоторых рыб эта схема несколько изменяется: у миксин вода в жаберные мешки поступает не через ротовое отверстие, а через непарную ноздрю, соединенную с полостью глотки. Это изменение вызвано приспособлением к полупаразитическому образу жизни, при котором рот миксины часто занят при вгрызании в стенку тела своей жертвы, в силу чего дыхание в это время должно не нарушаться. При таком строении миксина может глубоко погружать голову в тело своей жертвы, не нарушая в то же время нормального дыхания. У миног, которые также иногда ведут полу паразитический образ жизни, но в отличие от миксин не имеют ноздри, соединенной с полостью глотки, дыхание происходит путем всасывания и удаления воды через жаберные отверстия.

По количеству кислорода, необходимого для нормального дыхания рыбами, их условно разделяют на четыре группы:

1.Рыбы, живущие в воде с высоким содержанием кислорода, т.е. требующие очень большого количества кислорода, нормальные условия для них 7-11 см3 на литр, при 5 см³, или 4-5 мл. на литр некоторые виды уже чувствуют себя плохо, сюда относятся лососевые; кумжа, гольян, голец, подкаменщик и многие другие виды – обитатели главным образом холодных быстрых рек.

2.Рыбы, требующие большого количества кислорода, но хорошо живущие и при 5-7 см³. К этой группе относятся осетровые; хариус – голавль, подуст, пекарь, налим и др.

3.Рыбы, требующие сравнительно небольшого количества кислорода и могущие свободно жить даже при 4 см³ на литр, например плотва, окунь, ери и др.

4.Рыбы, выдерживающие очень слабое насыщение воды кислородом и живущие даже, когда в воде остается всего 0,5 см³ на литр. Таковы сазан, линь, караси и др.

Основная причина, обусловливающая обитание указанных групп рыб в воде с различным содержанием кислорода, неодинаковая потребность в нем. Так, малоподвижные карповые потребляют кислорода значительно меньше, чем быстро передвигающиеся лососевые.

С повышением температуры воды рыбы потребляют больше кислорода. Однако существуют температурный порог, по достижении которого с дальнейшим повышением температуры воды потребление кислорода падает. У лососевых рыб это происходит при температуре свыше 20-23⁰С. При этом резко падает потребление кислорода и наблюдается даже гибель рыб. У карповых потребление кислорода снижается при 26-28⁰С, а при температуре свыше 30-35⁰С они могут погибнуть.

Количество потребляемого рыбой кислорода не остается постоянным. Оно меняется также и с возрастом в связи с изменением активности рыбы и тех условий, в которых она находится. У рыб, приспособленных жить в условиях, когда периодически наступает дефицит кислорода, в это время снижается активность, падает интенсивность обмена и уменьшается количество кислорода потребляемого для дыхания. Однако так же, как в отношении минимального количества кислорода, растворенного в воде, при котором может жить рыба, так и в отношении количества кислорода, потребляемого рыбой для дыхания, имеется четкая видовая специфичность.

Оксифильные рыбы потребляют больше кислорода, чем рыбы, могущие жить при малом количестве кислорода в воде. Способ потребления рыбами кислорода атмосферы осуществляется за счет кишечного дыхания, развитого у различных групп рыб. У некоторых рыб, дышащих частично за счет атмосферного воздуха, иногда развиваются различного типа наджаберные камеры, которые служат его резерваторами. Кислород из сглатываемого атмосферного воздуха поглощается стенками наджаберного органа, расположенными ниже – под жабрами.

У большинства рыб, дышащих атмосферным воздухом, такое дыхание представляет собой приспособление к перенесению дефицита кислорода в воде тех водоемов, где они постоянно живут, и лишь у немногих видов воздушное дыхание является приспособлением для переселения по суше из водоема в водоем. Обычно у дышащих атмосферным воздухом рыб кислородная емкость крови несколько выше, чем у рыб, обладающих только водным дыханием.

Установлено,что дефицит кислорода вводе влияет на интенсивность обмена веществ, снижает устойчивость рыб ко многим ядам органической и неорганической природы.

Сероводород также оказывает на рыб отрицательное влияние. Он обычно образуется и накапливается в водоеме лишь при условии отсутствия кислорода в воде, а при наличии кислорода сероводород очень быстро окисляется. Сила действия сероводорода, а также других газов довольно значительно зависит от температуры, при высокой температуре гибель наступает быстрее, чем при низкой.

3.14 Активная реакция воды (величина рН) Этот показатель зависит от растворенных в воде различных химических веществ и определяется концентрацией в ней водородных ионов.

Колебания активной реакции среды в водоеме бывают суточные, сезонные и годовые. Большое воздействие на значение рН оказывают кислород и диоксид углерода. Дыхание животных организмов и процессы гниения, происходящие в водоеме, уменьшая количество растворенного в воде кислорода и увеличивая содержание диоксида углерода, способствуют снижению активной реакции среды.

При массовом развитии в водоеме растительных организмов, потребляющих из воды в светлое время суток диоксид углерода и выделяющих кислород, рН повышается и вода подщелачивается. Ночью растительные организмы поглощают кислород и выделяют диоксид углерода, что вновь понижает значение рН.

Влияние активной реакции среды на жизнь рыб изменяется в зависимости от солевого состава воды. Известно, что гибель рыб в воде, бедной минеральными солями, наступает при более низком значении рН, чем в воде, обогащенной этими солями. Понижение значения рН повышает требовательность рыб и их икры к концентрации кислорода в воде. При кислой реакции кислорода в воде должно быть значительно больше, чем при нейтральной или слабощелочной реакции.

Изменение активной реакции среды в ту или иную сторону от нейтральной значительно влияет на устойчивость рыб к ядам, изменяя степень токсичности ядовитых веществ. При этом имеются в виду не крайние величины рН, токсически действующие сами по себе, а те, которые не оказывают какого-либо токсического эффекта. Это касается в первую очередь двух довольно обширных и распространенных групп токсических веществ: аммиака, солей аммония и цианистых соединений.

Активная реакция среды изменяет степень диссоциации ионизирующих веществ, в результате чего изменяется их токсичность. В водном растворе соли аммония диссоциируют.Сувеличением концентрации водородных ионов (повышением рН) в воде равновесие сдвигается сторону образования свободного аммиака, а аммиак усиливает свою токсичность в щелочной среде.

По аналогии с солями аммония, цианиды также диссоциируют в водном растворе.В водном растворе цианидов образуется синильная кислота, количество которой зависит как от концентрации цианистых солей, так и от величины рН: в сильнощелочном растворе цианистая кислота диссоциирует полностью. В интервалах рН от 6,0 до 8,5 не наблюдается резкой разницы в токсичном действии цианидов, но по мере дальнейшего увеличения рН токсичность их резко падает.

Величина рН в водоемахизменяется не только в зависимости от сезонов, но и на протяжении суток. Большинство рыб переносят рН от 5,0 до 9,0. Более чувствительны к снижению рН карпы. Снижение рН ниже 5,0 является для них критическим: у карпа появляется «кислотное заболевание». Влияние повышенных или пониженных концентраций водородных понов на устойчивость рыб к ядам заключается в изменении интенсивности общего обмена веществ.

Дата добавления: 2014-11-25