Адаптивные особенности водных животных. 

рактерны прежде всего приспособления, увеличивающие их плавучесть и позволяющие им противостоять движению воды и течениям.

Для пассивно плавающих в толще воды животных характерно не только уменьшение массы, но и увеличение удельной поверхности тела. Это достигается уплощением тела, образованием всевозможных шипов, выростов, придатков, что свойственно многим радиоляриям, жгу-тиковым, фораминиферам.

Активное плавание у животных осуществляется с помощью рес - ничек, жгутиков, а также изгибания тела. Среди водных животных распространено плавание реактивным способом за счет энергии выбрасываемой струи воды. Оно характерно для простейших, медуз, личинок стрекоз, некоторых двустворчатых моллюсков. Но наивысшего совершенства реактивный способ движения достигает у головоногих моллюсков. Некоторые кальмары, например, развивают скорость 40-50 км/ч. У более крупных животных имеются специализированные конечности - плавательные ноги, плавники, ласты. Тело у таких животных покрыто слизью и имеет обтекаемую форму.

Большая группа пресноводных животных при передвижении использует поверхностную пленку воды. По ней свободно бегают жуки-вертячки, клопы-водомерки (рис. 2.24). По нижней поверхности пленки передвигаются мелкие жуки гидрофилиды, к ней подвешиваются личинки комаров и моллюски-прудовики. Их покровы не смачиваются водой, а конечности имеют особое строение.

Донные организмы, в отличие от обитающих в толще, вырабатывают приспособления, уменьшающие плавучесть и позволяющие удерживаться на дне даже в быстротекущих водах. Хорошо известны крупные, с очень тяжелыми створками моллюски тридакны, которые обычно свободно лежат на грунте на малой глубине и удерживаются на рифе благодаря своей массе.

Только в водной среде встречаются ведущие неподвижный образ жизни животные. Из прикрепленных к грунту' животных наибо-

Рис. 2.24. Бегающие по поверхности волы насекомые: а - жук-вертячка; б - клоп-водомерка

лее характерны губки, многие кишечнополостные, особенно гидроидные и коралловые полипы, морские лилии, двустворчатые моллюски. усоногие раки и др.

Среди роющих много червей, личинок насекомых, а также моллюсков. Зарываются в грунт некоторые рыбы, например камбаловые, скаты, личинки миног. Беспозвоночные, в массе заселяющие илистые грунты, являются пищей для более крупных придонных хищников.

Большинство водных животных пойкилотермны, т. е. температура их тела зависит от температуры окружающей среды. У гомойо- термных млекопитающих образуется мощный слой подкожного жира, выполняющий функцию теплоизоляции.

Для водных животных имеет значение давление среды. Среди эв- рибатных - обитающих и при высоком, и при низком давлении, - выделяются голотурии, живущие на глубине от 100 до 9000 м. Среди сте- нобатных - морские лилии, погонофоры и многие виды раков, обитающие на глубинах от 3000 до 10 000 м. Для глубоководных организмов характерно слабое развитие или исчезновение известкового скелета, редукция органов зрения, усиление развития осязательных рецепторов, отсутствие пигментации тела или, наоборот, тельная окраска.

Осмос. Поддержание определенного осмотического давления и концентрации ионов в жидкостях тела животных обеспечивается сложными механизмами водно-солевого обмена. Однако большинство водных организмов пойкилосмотичны, т. е. осмотическое давление в их теле зависит от концентрации солей в окружающей воде. Морские беспозвоночные в основном не имеют механизма водно-солевого обмена, да в нем и нет необходимости, поскольку соленость жидкостей тела близка к солености морской воды (они изотоничны). Гомойосмстичны позвоночные, высшие раки, насекомые и их личинки. Они сохраняют постоянное осмотическое давление в теле, независимо от солености воды.

В пресной воде концентрация солей значительно ниже, чем в жидкостях и клетках тела, эти жидкости гипертоничны. Согласно законам осмоса, наружная вода по концентрационному' градиенту' че-

Рис. 2.25. Осморегуляция у пресноводных (А) и морских (Б) костистых рыб (по: Флоркин, Моргулис, 1949 из:

Радкевич, 1998)

рез полупроницаемые мембраны проникает в ткани тела. Происходит как бы разбавление их содержимого, прогрессирующее уменьшение концентрации ионов. Если такой процесс не контролируется, организм может разбухнуть и буквально лопнуть. Пресноводные животные , такие как простейшие с тонкими клеточными мембранами и рыбы с жабрами, должны иметь эффективные средства удаления воды. Такими средствами являются сократител ьные вакуоли у простейших и почки у рыб. Эти органы выделения выводят наружу лишнюю воду, сохраняя необходимые для жизнедеятельности ионы, расходуя на эту регуляцию значительную энергию. У других животн ых защитную функцию выполняют непроницаемые покровы из хитина или роговых образовании. Некоторые выделяют на поверхность тела слизь.

Сила осмотического давления морской воды очень велика - около 12 атм. Осмотическое давление жидкостей тела позвоночных животных составляет 30-40% от давления морской воды.

По-видимому, струдностями осморегуляшш связана неспособность большинства морских животных - целых типов и классов - заселить пресноводную среду. В то же время костистые рыбы, а также морские птицы и млекопитающие, жидкости тела которых содержат меньше солей, чем морская вода (птотоничные), сумели шорично заселить морскую среду. Возврат в море стал возможным благодаря развитию механизмов уде ржания воды и экскреции солей (рис. 2.25).

Надо думать, что особенно напряженно и безошибочно должны работать механизмы осморегуляции у таких мигрантов, как лососи, утри, осетровые, которые периодически переходят из морской воды в пресную или наоборот.