10355

10

сапробами. Совокупность физиологических свойств гидробионта, обуславливающая возможность его развития в воде различной степени загрязнения, характеризует сапробность организма. Микроорганизмы приспособлены к жизни в водоемах любой степени загрязнения. Среди них можно выделить наиболее типичных для каждой зоны сапробности представителей. Это индикаторные микроорганизмы. Степень сапробности водоема определяет преобладание в нем тех или иных микробиологических процессов.

Краткая характеристика зон сапробности

Полисапробная зона:

1.содержится значительное количество нестойких органических веществ и продуктов их анаэробного распада.

2.Много белковых веществ.

3.Фотосинтеза нет.

4.Кислород поступает в воду только за счет атмосферной аэрации и полностью расходуется на окисление.

5.Дефицит кислорода.

6.В воде присутствуют сероводород и метан.

7.На дне кислорода нет, много детрита, идут восстановительные процессы, железо присутствует в форме FeS, ил черный с запахом H2S.

8.Очень много сапрофитной микрофлоры.

9.Хорошо развиты гетеротрофные организмы:

∙нитчатые бактерии (Sphaerotilus),

∙серные бактерии (Beggiatoa, Thiothris),

∙бактериальные зооглеи (Zoogloea ramigera),

∙простейшие - инфузории (Paramecium putrinum, Vorticella putrina),

∙бесцветные жгутиковые,

∙олигохеты Tubifex tubifex,

∙водросль Polytoma uvella.

11

α – мезосапробная зона:

1.начинается аэробный распад органических веществ, образуется аммиак, углекислота;

2.кислорода мало, сроводорода и метана нет.

3.БПК составляет десятки милиграмм в литре.

4.Количество сапрофитных бактерий определяется десятками и сотнями тысяч в 1 млл.

5.Железо находится в окисной и закисной формах.

6.Протекают окислительно -восстановительные процессы.

7.Ил серого цвета.

8.Содержатся организмы, приспособленные к недостатку кислорода и высокому содержанию углекислоты.

9.Преобладают растительные организмы с гетеротрофным и миксотрофным питанием.

10.Отдельные организмы развиваются в массе:

∙бактериальные зооглеи,

∙нитчатые бактерии,

∙грибы,

∙из водрослей - осциллатории, стигеоклониум, хламидомонас, эвглена.

∙Встречаются в массе сидячие инфузории (Carchesium), коловратки (Brachionus), много окрашенных и бесцветных жгутиковых.

∙В илах много тубифицид (олигохеты) и личинок хирономид ("мотыль").

β – мезосапробная зона:

1.нет нестойких органических веществ, произошла полная минерализация.

12

2.Сапрофитов - тысячи клеток в 1 млл, и резко увеличивается их количество в период отмирания растений.

3.Содержание кислорода и углекислоты колеблется в зависимости от времени суток: днем избыток кислорода, дефицит углекислоты; ночью - наоборот.

4.Ил желтый, идут окислительные процессы, много детрита.

5.Много организмов с автотрофным питанием, наблюдается цветение воды, так как сильно развит фитопланктон.

6.Встречаются

∙диатомовые водросли Melosira vaians, Diatoma, Navicula;

∙зеленые водросли Cosmarium, Botrytis, Spirogira crassa, Cladophora;

∙много протококковых водрослей.

∙Впервые появляется роголистник Ceratophyllum demersum.

∙Много корненожек, солнечников, червей, моллюсков, личинок хирономид.

∙ракообразные и рыбы, т.е. миого разных видов, но численность и биомасса их невелика.

Олигосапробная зона:

1.Это практически чистые водоемы.

2.Цветения не бывает, содержание кислорода и углекислоты не колеблется.

3.На дне мало детрита, автотрофных организмов и бентосных животных (червей, моллюсков, личинок хирономид).

4.Встречаются водoросли Melosira itallica, Draparnaldia glomerata и Draparnaldia plumosa, коловратка Notholea longispina, ветвеусые рачки Daphnia longispina и Bythotrophes longimanus, личинки поденок, веснянок,

моллюск Dreissena polymorpha, рыбы стерлядь, гольян, форель.

13

Часть1. Экологический паспорт олигосапробной зоны Диатомовые водоросли

Cyclotella bodanica

клетка в суспензии туши

Строение:

Клетки одиночные, часто окруженные толстым слизистым футляром. Панцирь дисковидный или коротко цилиндрический с концентрическиволнистыми створками, диаметром 20-80 µ. Краевая зона створки, шириной от одной третьей до три четвыртых длины радиуса, с короткими теневыми линиями, 5 в 10 µ, и с радиальными штрихами, около 13 в 10 µ. 2-4 (реже 1-5) штриха укороченные, заканчивающиеся очень крупным изолированным бугорком (утолщение стенки створки на внутренней поверхности), сильно преломляющим свет. В центре бугорка имеется точка. Центральное поле с радиальными пунктирными штрихами, центр его с многочисленными мелкими рассеянными точками, отделенными от штрихов узким бесструктурным кольцом. Многочисленные хроматофоры в виде мелких пластинок располагаются по створковым сторонам.

Среда обитания:

Пресноводный северо-алышйский вид, распространенный в планктоне пелагической зоны преимущественно северных и альпийских озер. В России немногочисленные находки в озерах Кольского полуострова, КарелоФинской ССР, в Витебской области, в бассейне реки Днепр, на Алтае.

14

Synedra acus var. Angustissima

Строение:

Панцирь с пояска палочковидный, на концах заостренный. Створки очень узкие, почти линейные, длиной около 500 µ шириной на середине до 3 µ, близ концов 1-2 µ , на концах до 1 µ. Со стороны створок несут нежную поперечную штриховку. Длина штриха 13-18 µ,. Осевое поле

узко линейное, едва заметное, среднее поле продолговато четырехугольное. Шва у них нет. Хроматофоры (две) располагаются в плоскости створок.

Исходная клетка сначала прочно прикрепляется одним концом к субстрату при помощи слизи, которая выделяется слизевой порой на базальном конце створки и образует сплошную подошву. Таким образом все клетки сидят пучками непосредственно на слизистой подошве. Иногда эти колонии достигают макроскопических размеров.

Среда обитания:

Обитатели пресных вод. Является галофилом, то есть незначительное повышение содержания в воде NаС1 оказывает стимулирующее действие. Вид и разновидности кальцефильные, широко и всюду распространенные, олигосапробы, преимущественно в планктоне стоячих и медленно текущих вод.

15

Surirella spiralis

Строение:

Клетки одиночные, подвижные. Панцирь спирально извитой по продольной оси, с пояска в форме восьмерки. Поверхность створок поперечно-волнообразная за счет складок и ребер. Створки удлиненно эллиптические, длиной 50-200 µ, шириной 20-80 µ. Концы более или менее клиновидные, туго закругленные. Проекция крыла заметная. Ребер 1,5-3 в 10 µ, они не доходят до продольной складки, оставляя гладкое, более или менее широкое ланцетное осевое поле. Штрихи нежные, около 25 в 10 µ.

Каналовидный шов лежит на краю крыла створки, находящегося на границе с загибом створки и опоясывающего ее. Поэтому при рассмотрении панциря со стороны створки он не виден.

Биологическое значение шва очень велико: помимо сообщения протопласта клетки с внешней средой, с помощью шва они довольно быстро передвигаются по субстрату и в толще воды. Относится к индифферентам, то есть способна переносить незначительное присутствие в воде NаС1, хотя ее развитие при этом и подавляется.

Среда обитания:

Пресноводный, преимущественно горный вид, характерен для родников и орошаемых скал, встречается часто в озерах.

16

Tabellaria flocculosa

Строение:

Клетки соединены в зигзаговидные цепочки, при свойственном пениатным диатомеям соединении клеток в колонии попеременно разными углами прямоугольного панциря. Панцирь с пояска таблитчатый, со многими вставочными ободками и длинными плоскими септами. Клетки обращены друг к другу створковой стороной и соединяются слизью. Створки широко линейные, длиной 12-50 µ, на середине расширенные значительно больше, чем на концах, шириной 5-16 µ. Стенки створок пронизаны ареолами, расположенными поперечными рядами, иногда, чередующимися с поперечными грубыми ребрами. Штрихи на середине и на концах слегка радиальные, остальные параллельные. Осевое поле узколинейное, посередине и на концах слегка расширенное. Щелевидный шов отсутствует.

Среда обитания:

Типичный для торфяных болот, сфагнофил, эвритермный, олигосапробный, ацидофильный вид, часто в массе на орошаемых скалах и в моховых подушках. Широко распространен преимущественно на Севере и в горах.

17

Зелёные водоросли

Micrasterias truncata

Строение:

Внешний вид клеток зависит от того, с какой стороны их рассматривают под микроскопом. Различают вид спереди (с широкой, лицевой стороны), вид сбоку и вид сверху (или снизу). Таким образом, клетки имеют три плоскости симметрии.

Клетка средних размеров, плоская, округло-овальной формы. Длина несколько превосходит ширину. Она состоит из двух симметричных половинок, каждая из которых является зеркальным отображением другой. Одна полуклетка всегда старше другой. Полуклетки 5-лонастные. Срединная вырезка узкая, открывающаяся к наружи. Боковые лопасти отделяются друг от друга неглубокой, часто округлой вырезкой, снабжены небольшими двузубыми отростками. Средняя лопасть отделяется от боковых прямым, часто открытым вырезом, верхушка тупая, иногда несколько вогнутая или выпуклая с двузубыми углами. Деление клеток происходит в районе перешейка. Оболочка, пунктированная. Хлоропласта осевые, по одному в полуклетке, с изрезанными краями и многочисленными пиреноидами.

Клетки обладают слоистой оболочкой. Она состоит из трех слоев. Самый внешний слой, который до недавних пор не был известен исследователям, кажется под электронным микроскопом то петлеобразным, то гладким или имеет вид пчелиных сот. Этот слой содержит пектинообразное вещество. У молодых клеток внешний слой оболочки тонкий, у старых достигает значительной толщины. За внешним слоем следует первичная оболочка, которая состоит из тончайших волоконец-

18

микрофибрилл, имеющих вид пучков соломы, которые перекрещиваются друг с другом. Затем идет вторичная оболочка, которая состоит из более широких волоконец-фибриллярных лент, расположенных параллельно микрофибриллам первичной оболочки. Такая оболочка служит хорошей защитой и опорой для содержимого клетки.

Оболочка всегда, пронизана порами. Поровый аппарат имеет сложное строение и состоит из перового канала, поровых нитей, поровой рукавицы и поровых запонок.

Конъюгация совершается безжгутиковыми апланогаметами, которые выполняют функцию половых клеток. Гаметы двух клеток сливаются, образуя зиготу. Зиготы шаровидные, эллипсоидные, покрытые крепкими шипами. Может также происходить образование двойных зигот. Они развиваются при копуляции четырех клеток, возникших путем последовательного деления одной особи.

Среда обитания:

Растут главным образом в мягких водах с низким рН и при наличии гуминовых кислот. Весьма чувствительны к окружающим условиям. Главным фактором, определяющим их распространение и количество, является геологическая природа местности. Осадки также играют немаловажную роль в распространении этих водорослей. Обильно развивается там, где выпадает большое количество дождей или грунтовые воды подходят близко к поверхности почвы. Встречается в дистрофированных водоемах.

19

Bulbochaete mirabilis

Строение:

Однодомный. Таллом состоит из разветвленных нитей с многочисленными волосками-щетинками. Длина вегетативной клетки 20-40 µ, ширина 15-20 µ. Клетка содержит единственное крупное ядро и пристенный сетчатый хлоропласт, который состоит из узких продольных лент, соединенных между собой, и несет множество пиреноидов.

Вегетативное размножение осуществляется с помощью акинет - наполненных маслом и крахмалом клеток красного цвета, образующиеся на нити по 2, 4 и более в ряд.

Для бесполого размножения служат зооспоры. Они возникают по одной в каждой клетке и выходят наружу в результате разрыва оболочки в верхней части клетки. Проплавав короткое время, зооспоры оседают и прорастают в нить.

Половой процесс - оогамия. Длина оогония 46-58 µ, ширина 26-33 µ; длина антеридиальной клетки 6-9 µ, ширина 9-12 µ. Оогоний цилиндрически эллипсоидный до удлиненно эллипсоидного, прикрепленный наклонно (реже прямо), расположенный под конечной щетинкой или под вегетативной клеткой. Антеридии 1-4 - клеточные, прямые или наклонные, субэпигинные или расположены беспорядочно. Они, также, как и оогонии, образуются на нитях обычного строения. Происходит ряд повторных поперечных делений вегетативных клеток, без их разрастания, так что антеридии имеют вид расположенных в ряд сильно укороченных клеток. В каждом антеридии, в свою очередь, образуется по 2 антерозоида.