Ориентация животных в водной среде.
Ориент а ция жив о тных - способность, присущая животным, определять своё положение в пространстве, среди особей того же или других видов, то есть в популяции и биоценозе. Ориентация животных — сложный процесс, включающий получение информации о внешнем мире по разным каналам связи (рецепторным системам), её обработку, сопоставление в центральной нервной системе и формирование ответной реакции. Приём и обработка сигналов состоят из распознавания образа (информационного содержания сигнала) и его локации — определения положения источника сигнала по отношению к организму, что осуществляется разными рецепторными системами (биолокация).
Водная среда обитания – гидросфера. Как среда обитания организмов вода имеет ряд специфических свойств (большая плотность, значительные перепады давления, относительно малое содержание кислорода, высокая теплоемкость, сильное поглощение солнечных лучей и др.). Отдельные водоемы различаются по солевому режиму, по наличию течений и по др. параметрам.
Животные, морские и пресноводные организмы, постоянно обитающие в водной среде, называются гидробионтами. К гидробионтам также относятся организмы, живущие в воде часть жизненного цикла, то есть земноводные. Существуют морские и пресноводные гидробионты, а также живущие в естественной или искусственной среде, имеющие промышленное значение и не ставшие таковыми.
Разнообразие гидробионтов:
v Пелагические организмы (растения или животные, обитающие в толще или на поверхности воды)
v Нейстон - совокупность микроорганизмов, живущих у поверхностной плёнки воды на границе водной и воздушной сред.
|
|
v Плейстон - растительные или животные организмы, обитающие на поверхности воды, или полупогруженные в воду.
v Реофилы - животные, приспособившиеся к обитанию в текущих водах.
v Нектон - совокупность водных активно плавающих организмов, способных противостоять силе течения.
v Планктон - разнородные, в основном мелкие организмы, свободно дрейфующие в толще воды и не способные сопротивляться течению.
v Бентос (совокупность организмов, обитающих на грунте и в грунте дна водоемов)
Виды ориентаций:
v Оптическая (зрительная)
v Ориентация на звук
v Восприятие гидростатического давления
v Восприятие химизма среды
v Специфика приспособлений к жизни в пересыхающих водоемах.
v Фильтрация как тип питания
v Эхолокация
Оптическая (зрительная) ориентация.
Зрительной системе гидробионтов принадлежит значительная, а у многих видов - ведущая роль в осуществлении важнейших поведенческих реакций. У большинства видов рыб и головоногих моллюсков зрение является одним из основных дистантных (воспринимающий раздражения, источник которых находится на некотором расстоянии от организма) рецепторов. Жизнь в постоянных сумерках или во мраке сильно ограничивает возможности зрительной ориентации гидробионтов. В связи с быстрым затуханием световых лучей в воде даже обладатели хорошо развитых органов зрения ориентируются при их помощи лишь на близком расстоянии.
В водной среде, в силу незначительных различий показателя преломления воды и основных сред глаза рыб, роль линзы, образованной роговицей и влагой передней камеры в значительной мере девальвирована(уменьшена) по сравнению с таковой у наземных позвоночных. В силу этого хрусталик гидробионтов играет ведущую роль в формировании изображения на сетчатке глаза. От рефракционных (связанных с преломлением света в прозрачной среде) характеристик хрусталика в значительной мере зависит функционирование всей зрительной системы гидробионтов в целом.
|
|
Ориентация на звук.
Звук распространяется в воде быстрее, чем в воздухе, поэтому ориентация на звук
развита у гидробионтов в целом лучше, чем зрительная. Ряд видов улавливает даже колебания очень низкой частоты (инфразвуки), возникающие при изменении ритма волн, и заблаговременно спускается перед штормом из поверхностных слоев в более глубокие. Многие обитатели водоемов млекопитающие, рыбы, моллюски, ракообразные сами издают звуки. Ракообразные осуществляют это трением друг о друга разных частей тела; рыбы с помощью плавательного пузыря, глоточных
зубов, челюстей, лучей грудных плавников и другими способами. Звуковая сигнализация служит чаще всего для внутривидовых взаимоотношений, например, для ориентации в стае, привлечения особей другого пола, и особенно развита у обитателей мутных вод и больших глубин, живущих в
темноте.
Восприятие гидростатического давления.
Для ориентации в глубине служит восприятие гидростатического давления. Оно осуществляется при помощи статоцистов (органов равновесия), газовых камер и других органов.
Восприятие химизма среды.
Наиболее древний способ ориентации, свойственный всем водным животным, – восприятие химизма (химической природы какого-нибудь вещества, явления, процесса) среды.
|
|
Хеморецепторы(специализированные чувствительные клетки или клеточные структуры (например, нервные окончания), посредством которых организм животных и человека воспринимает химические раздражения, в том числе изменения в обмене веществ) многих гидробионтов обладают чрезвычайной чувствительностью. В тысячекилометровых миграциях, которые характерны для многих видов рыб, они ориентируются в основном по запахам, с поразительной точностью находя места нерестилищ или нагула. Экспериментально доказано, например, что лососи, искусственно лишенные обоняния, не находят устья своей реки, возвращаясь на нерест, но никогда не ошибаются, если могут воспринимать запахи. Тонкость обоняния чрезвычайно велика у рыб, совершающих особенно далекие миграции.
Специфика приспособлений к жизни в пересыхающих водоемах.
На Земле существует много временных, неглубоких водоемов, возникающих после разлива рек, сильных дождей, таяния снега и т. п. В этих водоемах, несмотря на краткость их существования, поселяются разнообразные гидробионты. Общими особенностями обитателей пересыхающих бассейнов являются способности давать за короткие сроки многочисленное потомство и переносить длительные периоды без воды. Представители многих видов при этом 
закапываются в ил, переходя в состояние пониженной жизнедеятельности – гипобиоза. Так ведут себя щитни, ветвистоусые рачки, планарии, малощетинковые черви, моллюски и даже рыбы – вьюн, африканский протоптерус и южноамериканский лепидосирен из двоякодышащих. Многие мелкие виды образуют цисты, выдерживающие засуху, – таковы солнечники, инфузории, корненожки, ряд веслоногих рачков, турбеллярий, нематоды рода Rhabditis. Другие переживают неблагоприятный период в стадии высокоустойчивых яиц. Наконец, некоторым мелким обитателям пересыхающих водоемов присуща уникальная способность высыхать до состояния пленки, а при увлажнении возобновлять рост и развитие. Способность переносить полное обезвоживание организма выявлена у коловраток родов Callidina, Philodina и др., тихоходок Macrobiotus, Echiniscus, нематод родов Tylenchus, Plectus, Cephalobus и др. Эти животные населяют микроводоемы в подушках мхов и лишайников и адаптированы к резким изменениям режима влажности.