Цветением планктона у гидробиологов принято называть бурное развитие планктонных водорослей (иногда его отождествляют с цветением водоема, что не одно и то же). При этом может измениться цвет воды, отсюда и название—«цветение». Чаще всего такое бурное развитие наблюдается у одного, реже у нескольких видов фитопланктона. В Байкале цветение, как правило, бывает весной, еще в подледный период. Оно происходит за счет бурного развития двух массовых видов водорослей— мелозиры и гимнодиниума.
Но бывают годы, когда и другие водоросли (например, синедра, динобрион и др.) имеют вспышку в развитии, биомасса водорослей при этом достигает огромной для Байкала величины—3—4 г/м и более. Цветение бывает также и летом, но оно неодинаково по акватории озера: иногда проявляется только в южной котловине, тогда как в северной идет обычное развитие или даже слабое, и наоборот—цветет в северной котловине, а в южной нет. В летнее время, в период открытой воды, когда численность весеннего фитопланктона незначительна, наблюдается массовое развитие мелких водорослей, так называемых ультранан-нопланктонных. Их численность бывает до 150 млн клеток в 1 л, а биомасса—до 0,350 г/м3. Наиболее массовый представитель этой группы—водоросль Synechocystis limnetica Po-povsk, открытая сотрудницей Лимнологического института СО АН СССР Г. И. Поповской.
Осенью цветение бывает слабее и происходит за счет развития водоросли Cyclotella minuta и некоторых других.
Какую роль в жизни Байкала играет подледное цветение в кем оно впервые отмечено на Байкале?
Подледное цветение впервые отмечено на Байкале В. Н. Яснитским (1930), организовавшим специальные круглогодичные исследования в течение ряда лет. До этих работ всех исследователей поражала необыкновенная бедность фитопланктона Байкала. Что такое ультрананиопланктон?
Группа микроскопических водорослей, по большей части одноклеточных сине-зеленых и несколько видов зеленых, массовое развитие которых наблюдается как в подледный, так и в безледный периоды. Размеры клеток этих водорослей не превышают 2—3 мк, приближаясь к размерам клеток бактериального планктона. К этой группе организмов, вероятно, следует относить и бактериопланктон. Биомасса ультрананнопланктонных водорослей в летний период в несколько раз превышает в Байкале биомассу более крупного фитопланктона, составляя часто 150— 200 мг/м3.
В годы слабого развития других водорослей роль ультрананнопланктона возрастает и становится соизмеримой с биомассой фитопланктона. Энергия фотосинтеза ультрананнопланктонных водорослей намного выше, чем у обычного фитопланктона, суточный П/Б—коэффициент у них также больше, чем у других байкальских водорослей. Исследование водорослевого ультрананнопланктона объясняет наблюдавшееся ранее несоответствие между высокой первичной продукцией фитопланктона и его очень малой биомассой в летние месяцы. Ультрананнопланктонные водоросли служат как бы страховочным резервом для поддержания постоянства первичной продукции. В урожайные годы этих водорослей крупного фитопланктона очень мало, и наоборот—в неурожайные годы макрофитопланктона происходит массовое развитие ультрананнопланктона, и он в значительной мере компенсирует недостачу урожая макрофитопланктона.
«Мы не знаем, что будет завтра. Наше дело - быть счастливыми сегодня» (Сидней Смит)
В Байкале красного цветения (прилива) не бывает. Но в период весеннего подледного цветения, когда перемешивание воды подо льдом слабое, концентрация водорослей (главным образом перидиниевых) в прибрежных районах так велика, что вода приобретает бурую окраску, специфический запах (несвежего рыбьего жира), становится неприятной и даже непригодной для питья. Развитие большого количества перидиней чаще всего наблюдается в тех местах, куда поступает много органических веществ и биогенных элементов.
Каких размеров достигают водные растения в Байкале?
От нескольких микрометров до 2—3 мм; прикрепленные и полуприкрепленные водоросли— улотрикс, тетраспора, драпарнальдия—до 20—30 см. Высшие водные растения в Байкале практически отсутствуют, они произрастают лишь в заливах, укрытых от волн, и в дельтах Селенги и В. Ангары. И только на глубине 5—10 м в очень немногих местах можно встретить заросли харовых водорослей. В редких местах на глубине 7—10 м, где волнение не ощущается, растут рдест, уруть и водный лютик. Интенсивное развитие водорослей определяется достаточным количеством фосфатов, нитратов, а для диатомовых и силикатов (усвояемого кремния). Благоприятствуют росту водорослей также железо, медь и марганец. Диатомовые требовательны к железу, зеленые, наоборот, избегают избытка железа, но очень нуждаются в солях азота. Сине-зеленые появляются позже других, потому что зимуют в стадии спор, развиваются при более высокой температуре воды и обладают большой чувствительностью к токсичному для них марганцу. Возможно, что одной из мер борьбы с цветением сине-зеленых могли быть соли марганца. Лучше всего водоросли растут на хорошо прогреваемых мелководьях, куда проникает достаточно света. В открытых районах Байкала их росту способствует перемешивание воды и поступление в поверхностные слои питательных веществ при подъеме глубинных вод.
Почему крупные водоросли редко встречаются в открытом Байкале?
В открытом Байкале часто возникает недостаток питательных веществ, в первую очередь фосфатов, нитратов и 'солей кремния. В таких условиях выживают приспособленные водоросли. Как известно, они впитывают нужные вещества всей своей поверхностью. Коэффициент усвоения питательных веществ тем выше, чем больше относительная поверхность водорослей. А это характерно для мелких одноклеточных организмов ^поэтому, вероятно, в открытом Байкале, как и в океане, преобладают мелкие Одноклеточные водоросли.
Как велика продуктивность Байкала по сравнению с сушей?
Продукция фитопланктона Байкала в среднем составляет 21 т/га; продукция рыб—42,5 кг/га, в том числе промысловых (омуль, сиг, хариус и др.)— 1,5—2 кг/га, а продукция сельскохозяйственного пастбищного животноводства—300—350 кг/га.
Наиболее плодородные районы океана могут дать не более 10% сухого органического вещества, получаемого с такой же площади удобряемых сельскохозяйственных угодий. Следовательно, продуктивность Байкала примерно такая же, как и океана, но гораздо ниже, чем возделываемых сельскохозяйственных угодий. Причина в том, что в хорошей почве содержится в тысячи раз больше азота и фосфора и других питательных веществ, чем в воде.
По расчетам В. В. Бульона и Г. Г. Винберга, рыбопродуктивность по отношению к первичной продукции характеризуется так: в Мировом океане—0,01—0,02%, озерах, водохранилищах и внутренних морях—0,1—0,3, прудах—0,5—2%. Рыбопродуктивность Байкала составляет около 0,2%, а промысловых рыб—0,002%.
«Мы не знаем, что будет завтра. Наше дело - быть счастливыми сегодня» (Сидней Смит)
Сколько водорослей требуется для выращивания 1 кг рыбы?
Для выращивания 1 кг молоди омуля нужно до 10 кг пастбищного зоопланктона—эпишуры. В свою очередь для выращивания 1 кг эпишуры необходимо до 10 кг водорослей и бактериопланктона, т. е. для выращивания 1 кг молоди омуля требуется до 100 кг фито- и бактериопланктона. Взрослый омуль питается хищным зоопланктоном—макрогектопусом. Для выращивания 1 кг этого рачка нужно около 10 кг эпишуры, которой он питается, или также до 100 кг бактерий и водорослей в пересчете на бактерио- и фитопланктон. Для выращивания 1 кг омуля в среднем необходимо 10 кг макрогектопуса. Следовательно, в пересчете на водоросли, для выращивания 1 кг омуля требуется 1000 кг фитопланктона. Но трофическая цепочка значительно сложнее, и рацион омуля состоит не только из пелагических рачков, но и из рыб (бычки, голомянки и др.), а эти рыбы питаются макрогектопусом. В таком случае на 1 кг омуля расходуется до 10 т первичной продукции, создаваемой фитопланктоном в Байкале.
Примерно такое же трофическое соотношение продуцируемых и потребляющих организмов в океане. Для производства 1 кг сельди, например, нужно 10 кг зоопланктона (хищного), для которого в свою очередь необходимо 100 кг фитопланктона. Более крупным и ценным породам рыб, таким, как лосось, требуется для прироста веса в 1 кг также 1000 кг фитопланктона и т- д.
В Байкале первичная продукция составляет, например, Я т/га, а продукция промысловых рыб (омуля, хариуса и др.)—в среднем 2—2,5 кг/га, т. е. для выращивания 1 кг ценных промысловых рыб нужно около 10 т первичной продукции.
Можно ли из глубин искусственно доставлять к верхним слоям воды Байкала питательные вещества для водорослей?
В естественных условиях питательные вещества в Байкале поступают с водами его притоков и при подъеме глубинных вод во время ветрового и циркуляционного перемешивания. При этом с глубинными водами в зону фотосинтеза выносится гораздо больше веществ, поэтому сама идея об искусственном их переносе представляется интересной. Впервые над этим вопросом задумались океанологи. Было высказано предложение установить на море компрессор, с тем чтобы он подавал на глубину сжатый воздух, который при свободном подъеме создавал бы восходящее движение воды. Предлагают также нагревать придонную воду с помощью ядерного реактора: теплая вода будет подниматься вверх, увлекая питательные вещества. Однако широкое практическое осуществление подобных предложений пока нереально, а для Байкала, по-видимому, и не нужно, так как он представляет собой бесценную сокровищницу самого большого на Земле скопления высококачественных пресных вод. Их качество и чистота поддерживаются именно тем биокосным механизмом, который в нем существует в настоящее время.
Какие компоненты сдерживают развитие фитопланктона в Байкале?
Для диатомовых водорослей недостаток растворенного в воде кремния, для всех других водорослей—фосфора, иногда азота и, может быть, микроэлементов. Ограничивают развитие отдельных видов фитопланктона, вероятно, и биологические взаимоотношения в сообществах организмов—способность одних видов, выделяя в окружающую среду продукты своей жизнедеятельности, подавлять развитие других. Такими свойствами обладают, например, сине-зеленые водоросли, грибы и др.
«Мы не знаем, что будет завтра. Наше дело - быть счастливыми сегодня» (Сидней Смит)
Как химические питательные вещества преобразуются в пищу?
В процессе фотосинтеза фитопланктон утилизирует нитраты, фосфаты» силикаты и другие биогенные элементы и двуокись углерода. При их соединении синтезируется органическое вещество, т. е. создается первичная продукция. Фитопланктон служит пищей для пастбищного зоопланктона и зообёнтоса, а они в свою Очередь—для плотоядных организмов.
Какие элементы накапливаются водными организмами?
Многие животные, например устрицы, накапливают в своем теле медь, другие моллюски— никель, ракообразные—медь и др., морские бурые водоросли—йод и бром. Почти все растительные и животные организмы в разной степени накапливают радиоактивные элементы, ртуть и др. Как влияют живые водные организмы на состав воды?
Почти все растворенные в воде соли в разной степени используются водными организмами для питания. В районах повышенной биологической активности концентрация таких веществ, как фосфаты, нитраты, соединения кремния и др., может стать для данного водоема ниже нормы или достичь концентраций, равных аналитическому нулю, т. е. стать практически полностью утилизированными. Разложение отмерших остатков растений и животных также может вызвать изменения химического состава воды. В первую очередь это сказывается на содержании кислорода, изменении окисляемости и др.
Что такое обрастание?
Это наросты, образуемые живыми организмами и минеральными частицами на поверхности погруженных в воду предметов—например, подводных частей судов. Обрастания существуют как в морских, так и в пресных водах. Они бывают такими мощными, что приводят к замедлению скорости движения судов. В пресных водах самые активные обрастатели—моллюски дрейсена.
Попадая в трубопроводы насосных станций, они часто вызывают значительные помехи в водоснабжении. Это особенно опасно для тепловых электростанций, где прекращение подачи воды может иметь тяжелые последствия. В Байкале обрастаний, подобных морским, нет. Нет и дрейсены, которая в настоящее время заполонила реки и водоемы европейской части нашей страны и упорно продвигается на север. Обрастания судов и подводных сооружений образуют главным образом водоросли (улотрикс), бактерии и простейшие. Однако даже эти, казалось бы, безобидные обрастания затрудняют работу гидрологических и гидрохимических приборов при длительном их нахождении в воде.
«Мы не знаем, что будет завтра. Наше дело - быть счастливыми сегодня» (Сидней Смит)
Морские водоросли используются уже давно и довольно широко в пище людей, в качестве корма для животных, как удобрение, как сырье для изготовления лекарств, а также в виде ингредиентов хлеба, пирожных, мясных консервов, мороженого, желе и различных эмульсий. До сих пор, например, не найден достойный заменитель морской водоросли анфельции для получения агар-агара. Йод можно добывать из недр земли, однако почти во всем мире его продолжают добывать из морских водорослей. В последнее время из водорослей начали извлекать наряду со многими витаминами биологически активные вещества, которые могут стимулировать функции различных органов и желез внутренней секреции у человека, поэтому их широко используют в медицине.
Пресноводные водоросли пока не получили такого широкого использования, как морские. В Институте гидробиологии Академии наук УССР разработан метод переработки и использования синезеленых водорослей: из них получают белковые добавки к корму животным, ароматические вещества для парфюмерии и др. В Байкале утилизация водорослей затруднена тем, что сбор их из-за разреженности связан с большими затратами.
Насколько питательны водоросли?
Питательность водорослей сравнима с питательностью салатов—в них также содержится много углеводов. Водоросли богаты витаминами, среди которых бета-каротин (в организме превращается в витамин А), тиамин, рибофлавин, пантотеновая кислота, витамин В ц, витамины С и Д. В водорослях также содержатся все минеральные соли, необходимые для нормального роста организмов животных.
Станут ли водные растения пищей для будущих поколений людей?
В пище водные растения используются в ограниченном количестве, главным образом добытые из морей и океанов (морская капуста и др.). Пресноводные водоросли пока не применяются. В будущем, вероятно, целесообразнее использовать животных, питающихся водорослями, чем сами водоросли, хотя они богаты протеином. Будут выращиваться отдельные культуры, например хлорелла, ее продукция-—использоваться в корм животным, в том числе рыбам и беспозвоночным, а последние—употребляться в пищу людей.
«Мы не знаем, что будет завтра. Наше дело - быть счастливыми сегодня» (Сидней Смит)
Нейстоном называют совокупность организмов, обитающих в тонком поверхностном слое воды, в том числе и прикрепленных к поверхностной ее пленке. Организмы, передвигающиеся по пленке воды сверху, называют эпинейстоном, а снизу—гипонейстоном. Нейстон составляют бактерии, простейшие, одноклеточные водоросли и другие мелкие организмы, а также личинки комаров, некоторые легочные моллюски, часто личинки и молодь рыб и других водных организмов. К нейстоиу в других водоемах относят также водяных клопов, водомерок, водяных клещиков (гидрахиид), жуков-вертячек, ветвистоусых рачков (дафний), личинок стрекоз и др. Однако эти личинки в Байкале не живут и встречаются только случайно, попадая в озеро из рек и заливов. Первые сведения о нейстоне в Байкале получены Г. Ф. Мазеповои (1957). Она обнаружила его скопления в узком подледном слое воды 0—10 см.
Несколько лет назад в Байкале начались исследования нейс-тона. Первые итоги работы показали, что численность организмов бактерионейстона в приповерхностных слоях воды на несколько порядков превышает их численность на глубине 5 см. Раньше считалось, что на поверхностной пленке воды вообще невозможно существование каких-либо организмов, так как они неминуемо должны погибать от сильного воздействия ультрафиолетовых лучей. Оказалось, что это не совсем так—не все организмы погибают под действием этих лучей. Исследования этой группы организмов продолжаются.
Чем питается зоопланктон на больших глубинах?
Пастбищный зоопланктон питается опускающимися на глубину после ослабления жизнедеятельности или отмершими организмами фитопланктона и бактериопланктоном. Хищный зоопланктон потребляет в пи-'щу более мелкие организмы нехищного зоопланктона. Почему планктонные организмы не тонут?
Планктонные водоросли и простейшие имеют форму тела, поверхность которого во много раз больше веса, они как бы уравновешены и обладают нулевой или близкой к ней плавучестью. У других организмов есть специальные наросты на теле, увеличивающие их поверхность и сопротивление при погружении. Часто планктонные водоросли имеют жировые капли, их удельный вес становится близким К единице, и они находятся во взвешенном состоянии.
Каких организмов на Байкале больше всего?
Из растительных организмов больше всего диатомовых водорослей – 509 видов и разновидностей; из беспозвоночных животных—бокоплавов— 255 видов; из позвоночных организмов—голомянко-бычковых рыб—29 видов.
«Мы не знаем, что будет завтра. Наше дело - быть счастливыми сегодня» (Сидней Смит)
Обычно течениями в водоеме и миграцией. Некоторые организмы зоопланктона днем находятся на глубине ниже зоны фотосинтеза, а ночью поднимаются к поверхности. Обычно фитопланктон находится в освещенной зоне, но некоторые виды способны к миграции и на поверхность поднимаются днем. Происходит это пассивно: при фотосинтезе в организме накапливается жир и газы, которые способствуют всплытию, а в течение ночи, когда фотосинтез не идет, а происходит дыхание и расходование синтезированных веществ, они постепенно погружаются.
Почему животные совершают суточные вертикальные миграции?
Животные совершают их следом за миграцией пищевых организмов, т. е. это миграции пищевые. Например, эпишура и макрогектопус совершают ежесуточно вертикальные перемещения до 100 м и более. Эпишура мигрирует следом за фитопланктоном, которым она питается; макрогектопус же питается главным образом эпишурой и поэтому совершает такие же миграции, но уже за эпишурой. Следом за макрогектопусом, как пищей для рыб, совершают миграции и рыбы и т. д. Пользуясь такими вертикальными миграциями, гидробиологи для лова эпишуры или макрогектопуса ставят свои вертикальные конусные сетки на глубине. И животные, опускаясь вглубь, попадают в эти ловушки. Таким образом, отпадает необходимость проводить для их сбора довольно трудоемкое траление, при -котором нежные организмы очень сильно травмируются.
Какие животные создают основную биомассу планктона в Байкале?
Из беспозвоночных организмов - эпишура и макрогектопус (более 90% всей биомассы).
Как планктон влияет на цвет воды?
Цвет воды в озере под влиянием фитопланктона может -изменяться только в период его цветения. В открытых районах Байкала в период, когда развитие водорослей слабое, цвет воды обычно темно-синий, а прозрачность очень большая. При больших концентрациях планктона цвет воды становится желто-зеленым. Обычно к местам, где происходит массовое развитие водорослей, приурочено скоп-ление организмов зоопланктона, которые также вносят свои оттенки в цвет воды.
«Мы не знаем, что будет завтра. Наше дело - быть счастливыми сегодня» (Сидней Смит)
В пищу планктонные организмы используются уже давно, особенно широко—креветки. Но может ли жить человек только на планктонной диете? Опыты с крысами показали, что они могут жить длительное время на планктоне и зерне, но не на одном планктоне. Вероятно, продукцию планктона можно использовать в пищу животным и человеку в виде добавок к привычному рациону. Питание человека, оказавшегося в критической ситуации (морские катастрофы), только планктоном возможно. Известный французский врач Аллен Бомбар подверг себя испытанию и доказал, что потерпевший кораблекрушение в океане и лишенный воды и привычной пищи человек может в течение длительного времени жить, питаясь только сырым планктоном. У А. Бомбара нашлось немало последователей. Чем затруднено использование планктона в качестве продукта питания для человека?
Планктонные организмы, за исключением криля, слишком рассеяны в водоеме (море, озере). В Байкале, например, даже в урожайные годы, в 1м3 содержится 0,1 г сухого вещества планктона, т. е. для получения 1 кг сухого вещества понадобится профильтровать около 10 тыс. м3 воды. Стоимость планктонной пищи оказалась бы во много раз выше стоимости мяса. Кроме того, некоторые из планктонных организмов несъедобны и даже ядовиты, например синезеленые водоросли. Существуют ли в водной толще Байкала времена года?
Гидробиологи отмечают весну в Байкале (март—апрель), когда под ледяным покровом происходит массовое развитие планктонных водорослей—весеннее цветение. После вскрытия озера ото льда и прогрева воды начинается летнее развитие организмов (август—сентябрь). Разграничительным периодом весны и лета является весенне-летняя гомотермия (июнь—начало июля). Осенью угасает фитопланктон, но продолжает развиваться зоопланктон, происходит нерест промысловых рыб (омуля). Лето от осени отделяет период осенней гомотермии. Зима наступает с замерзанием мелководных участков озера, заливов, а затем и всего озера. В глубинных слоях температура воды по сезонам не меняется, но отголоски времен года ощущаются по изменению количества поступающего сверху корма и кислорода.
«Мы не знаем, что будет завтра. Наше дело - быть счастливыми сегодня» (Сидней Смит)
Организмы, живущие на дне или в толще грунта. Некоторые из них ползают по дну или углубляются в грунт. Иногда к бентосу относят бычковых рыб, проводящих большую часть времени в тесном контакте с дном. Бентос в Байкале изучен довольно хорошо, но именно из этой группы водных организмов почти непрерывно идет пополнение списка новых таксонов. В настоящее время из 1085 таксонов водорослей лишь немногим более 1/2, местами около 1/3 являются бентонтами, жизнь которых тесно связана с дном. Вместе с тем среди беспозвоночных животных бентосные организмы по числу систематических единиц в десятки раз превышают количество свободно перемещающихся видов. Однако продукции, многочисленной по видовому разнообразию группы бентосных организмов, на порядок меньше, чем немногочисленной группы свободно плавающих, а продукция водорослей главным образом обеспечивается планктонными организмами. К сидячему бентосу относят организмы, которые живут неподвижно на дне водоема либо в толще грунта: полихеты, губки и др.
Какие из донных животных Байкала полезны для человека?
В пищу люди используют донных бычков. Донные бокоплавы—довольно крупные организмы. Это «родня» морских креветок, их размер до 8 см в длину. Остальные организмы служат пищей преимущественно для бентоядных рыб: сига, осетра, хищных бычков. К пищевым донным животным для рыб относятся гаммариды, личинки хирономид, ручейников, моллюски, малощетинковые черви, планарии, пиявки, бычки и др.
Какие из глубоководных донных животных наиболее примечательны в Байкале?
Вероятно, бычки-подкаменщики из рода красных широколобок. Среди них встречаются как наиболее крупные, так и самые мелкие формы байкальских рыб. Например, большая широколобка имеет длину до 35 см и вес до 600 г, а широколобка Гурвича не превосходит по длине 5 см и по весу 2—3 г. Виды родов Abyssocottus и Cottinella в основном живут на максимальных глубинах и являются наиболее глубоководными рыбами пресных вод земного шара. Из беспозвоночных животных примечательны многие глубоководные виды.
Планарии Baikaloplana valida при вытягивании тела достигают небывалых для этой группы размеров—до 30—40 см. Ее тело с брюшной стороны по всей длине окаймлено многочисленными круглыми присосками, располагающимися в 2—3 ряда. Своеобразны гаммариды гаряевия (Garjajewia cabanisi)—слепые ракообразные с необычайно длинными антеннами. Безусловно, интересны слепые личинки хирономид, само существование которых на глубине свыше 1000 м—исключительный факт. Это насекомое с полным превращением. Во взрослой фазе—это комары. Личинки выходят из воды на берег, где происходит их превращение во взрослых насекомых, встреча самцов и самок, оплодотворение и вновь возвращение в водную среду, но уже в виде яиц.
«Мы не знаем, что будет завтра. Наше дело - быть счастливыми сегодня» (Сидней Смит)
Есть ли отличия в обменных процессах у глубоководных и приноверхноствых организмов?
Такое исследование на Байкале только начато Лимнологическим институтом СО АН СССР совместно с Институтом морских биомедицинских исследований в Уилмингтоне (США) Северо-Каролинского университета.
На первом этапе исследования установлено, что поведение под давлением—компрессия—пресноводных гаммарид имеет несколько своеобразных стадий, отражающих последовательные фазы: повышенной активности, судорог и прекращения подвижности. Пороговые давления, при которых начинаются судороги, гораздо выше для глубоководных, чем для мелководных гаммарид, и в среднем равны максимальному давлению, существующему в озере. Пороговые давления для двух других фаз значительно выше, чем те, которые возможны в Байкале, и мало различаются для глубоко- и мелководных гаммарид.
В водной толще и в верхних слоях донных отложений Байкала на всех глубинах существует довольно богатая жизнь. Многочисленные бентосные организмы представлены различными видами гаммарид, малощетинковых (олигохет) и многощетинковых (полихет) червей, хирономид, губок, моллюсков и рыб—донных бычков и голомянок.
При дальнейших исследованиях предполагается изучить биохимические превращения в тканях, которые происходят при изменении давления. Результаты этих работ очень важны для расшифровки обменных процессов и позволят приблизиться к выработке оптимального режима работы людей в подводных условиях—аквалангистов, водолазов, обитателей подводных домиков, людей, занимающихся выращиванием пищевых организмов на мелководьях (на морском шельфе).
Трудности, которые препятствуют быстрому успеху исследований в этой области, главным образом методического характера. Для их преодоления в Лимнологическом институте предполагается строительство аквариумов под давлением, которые позволят имитировать нужные глубины, искусственно создавая соответствующее давление, и изучать обменные процессы в течение продолжительного периода; пока будут жить исследуемые организмы. Сбор и фиксацию нужного материала можно было бы проводить с помощью автономных глубоководных аппаратов, способных погружаться на самые большие глубины и оснащенных манипуляторами.
«Мы не знаем, что будет завтра. Наше дело - быть счастливыми сегодня» (Сидней Смит)
Каково значение кислорода для глубоководных организмов?
В первую очередь он нужен для дыхания и обмена веществ глубоководных организмов; для окисления и разложения органических веществ и детрита, оседающих с верхних горизонтов водной толщи; для охисле-ния аллохтонных органических веществ и метаболитов; для глубоководных и донных организмов; для поддержания аэробных микробиальных процессов.
Есть ли в Байкале жемчужницы?
Жемчужницами называют некоторых морских и пресноводных двустворчатых моллюсков из класса Bivalvia, в мантии которых может образовываться жемчуг. Пресноводные жемчужницы в Байкале не живут. Они распространены в зоне умеренного климата и относятся к роду Margaritana вид Margaritana Margaritifera. В нашей стране они встречаются на севере европейской части, на Камчатке и Сахалине; в бассейне Амура обитает близкий вид Margaritana dahurica (раковина длиной до 18 см). Жемчужницы живут в чистой, прозрачной и обычно маломинерализованной воде. В случае загрязнения воды или увеличения ее мутности они погибают. Продолжительность их жизни до 100 лет. У пресноводных жемчужниц используются и раковины, идущие на перламутровые изделия.
Существует ли на Байкале промысел моллюсков?
В Байкале промысла моллюсков нет, так как живущие в нем организмы этой группы, хотя и многочисленны по видовому разнообразию (более 80 видов), имеют сравнительно небольшие размеры.
Любопытно, что моллюски, найденные главным образом в третичных отложениях озер на месте современного Байкала, были гораздо крупнее современных.
«Мы не знаем, что будет завтра. Наше дело - быть счастливыми сегодня» (Сидней Смит)
В Байкале в настоящее время насчитывается 52 вида рыб, относящихся к 12 семействам.
Сколько эндемичных видов рыб в Байкале?
Из 52 видов байкальских рыб к эндемичным относятся 27 видов. Наиболее многочисленна по видовому разнообразию группа эндемичных бычков. По последним данным, в Байкале насчитывается 29 видов бычковых рыб, объединенных в 11 родов и 3 семейства. Из них 22 вида, относящихся к семействам Comephoridae и Abysso-cottidae, эндемичны. К эндемичным также следует относить подвиды омуля, осетра, даватчана.
Сколько видов рыб живет в открытом Байкале?
Пелагических рыб в открытом Байкале 5 видов: пелагические бычки—желтокрылка и длин-нокрылка, 2 вида голомянок—большая и малая—и омуль. Другие рыбы предпочитают донные экотопы, прибрежные районы и заливы и встречаются в открытом Байкале редко.
Можно ли переселять байкальские организмы в другие водоемы?
Омуль, например, переселен и успешно развивается в водоемах Англии, Чехословакии, Японии, в Иркутском, Братском водохранилищах и в Ивано-Арахлейских озерах Читинской области. Есть наблюдения, что в Братском водохранилище уже сформировались его нерестовые косяки, которые заходили для икрометания в р. Белую. Омуль переселен также в оз. Хубсугул и по сведениям монгольских ихтиологов, там сформировалась жилая форма. Нерестится он в притоках, впадающих в это озеро.
Осетр из Байкала переселен в Ивано-Арахлейские озера. Из беспозвоночных была попытка переселить макрогектопуса в другие водоемы, например в Нурекское водохранилище. Достоверных результатов успешности этого мероприятия пока нет. Главрыбвод Министерства рыбного хозяйства СССР намеревается переселить в водоемы европейской части страны бокоплава микруропуса.
«Мы не знаем, что будет завтра. Наше дело - быть счастливыми сегодня» (Сидней Смит)
Могут ли переселенные организмы нарушить экологическое равновесие?
Вопросы переселения и акклиматизации требуют очень осторожного подхода, особенно если касаются таких уникальных водоемов, как Байкал. Необдуманно, без знания экологии водоема, биологии переселяемых организмов и возможной их конкуренции с аборигенами (жилыми формами организмов данного водоема) можно серьезно нарушить существующее в нем экологическое равновесие и нанести ущерб традиционному местному промыслу.
Вместе с тем переселение, например, севанской форели (гигаркуни) в оз. Иссык-Куль облагородило видовой состав промысловых рыб, а форель в этом озере растет быстрее, чем в Севане, и вес ее увеличивается в 2—3 раза. Переселение травоядных рыб—белого амура и пестрого толстолобика—в водоемы и особенно каналы Средней Азии (в том числе в самый большой по протяженности Каракумский канал) избавило ирригаторов от очень трудоемкой работы по очистке канала от зарастания водной растительностью.
Переселенный в Каспий червь нереис за полвека занял больше половины площади этого водоема и обогатил кормовую базу каспийских осетров и других рыб. В каждом отдельном случае решению о переселении организмов в новый водоем должно предшествовать тщательное исследование возможных последствий, иначе доброе намерение может превратиться в биологическое загрязнение. Иногда это бывает непреднамеренно, как это случилось, например, с водным растением злодеей канадской. Случайно попав в водоемы Старого Света, она к настоящему времени заняла все доступные ей биотопы. По наблюдениям гидробиологов, злодея уже появилась в заливах Байкала, например в Посольском соре, и приносит вред рыбному хозяйству. Дрейсена после постройки каналов, соединяющих бассейны рек европейской части, впадающих как в южные, так и в северные моря, распространилась по всем водоемам и в настоящее время служит серьезной помехой для водозаборов. Сколько видов рыб переселено в Байкал?
Амурский сазан (Cyprinus carpio haematopterus Temm. et Schled), амурский сом (Parasilurus asotus L.), восточный лещ (Abramis brama orientalis Berg.) завезены в Байкал. Но эти рыбы пока встречаются редко. В бассейне Байкала отмечены баунтовская ряпушка (Coregonus sardinelis Berg.), пелядь (Coregonus peled GmeL), ладожский рипус (Coregonus albula L.), а в оз. Гусином появился ротан (Perccottus glehni Dyb.).
Какие самые крупные и самые маленькие рыбы живут в Байкале в настоящее время?
Осетр байкальский (Acipenser baery stenorhynchus natio baicalensis Nik.), его длина достигает 1,5—1,8 м, а вес—100—130 кг и более. Второй по величине и весу рыбой является таймень (Hucho taimen Pall.)—его длина до 1 м и вес до 40—50 кг. Самая маленькая рыба Байкала— широколобка Гурвича (Procottus gurwici Taliev.). Взрослые особи этой рыбы имеют вес всего 2—3 г. Гольяны (Phoxinus phoxinus L.), или, как их называют местные жители, молька,—одна из многочисленных рыб заливов Байкала, но из-за ничтожно малого размера она не является промысловой.
«Мы не знаем, что будет завтра. Наше дело - быть счастливыми сегодня» (Сидней Смит)
Налим и осетры. Самка налима весом около 4 кг откладывает до 2,3 млн икринок. Количество откладываемой икры осетрами с возрастом самок увеличивается, достигая 350—400 тыс. штук. Какая самая многочисленная рыба в Байкале?
Большая и малая голомянки. Их общая численность и биомасса в 2 раза больше, чем всех остальных рыб, живущих в озере, и составляет около 150 тыс. т. Биомасса всех других рыб в Байкале— 74 тыс. т. Если считать, что эти рыбы во взрослом состоянии в среднем имеют вес около 30 г, то в Байкале живет 5 млрд этих рыб (средний вес голомянки—12—15 г, а большой голомянки—около 50 г). Но так как биомассы обоих видов примерно равны, а весовые показатели различаются более чем в 3 раза, то, следовательно, относительная численность малой голомянки примерно в 3 раза больше.
Почему одни и те же рыбы в разные годы откладывают разное количество икры?
Количество вызревающей и откладываемой рыбами икры зависит от условий нагула и обилия или недостатка корма. При обилии корма и благоприятных условиях нагула откладываемой икры больше. В неблагоприятные годы, когда ощущается нехватка питательных веществ для формирования и вызревания икры, рыбы могут вообще не пойти на нерест, а в отдельных случаях в особо неблагоприятных условиях уже сформированная икра рассасывается полностью или частично. У разных видов рыб количество икры зависит от их биологических особенностей. Омуль откладывает до 30 тыс. икринок и больше о ней не заботится. А бычковые рыбы, например, обладают очень важной особенностью—откладывая сравнительно небольшое количество икры, они охраняют ее до выведения мальков. Охраняют кладки икры самцы. Это, вероятно, и позволяет им выживать при обилии хищных гаммарид в Байкале, которые довольно быстро уничтожают икру, если она не охраняется. Кроме охраны икры самцы движением плавников создают приток свежей воды к кладкам и тем самым обеспечивают постоянный приток кислорода. От каких экологических факторов зависит численность рыб?
От температуры воды в период нагула, условий нереста, выживаемости икры, характера дна и обеспеченности воды кислородом в период эмбрионального развития икры, условий освещенности, химического состава и солености воды, наличия кормовых организмов в период перехода личинок на самостоятельное питание, загрязнения воды рек и мест нагула, а также от интенсивности лова взрослых рыб и соблюдения правил рыболовства.
«Мы не знаем, что будет завтра. Наше дело - быть счастливыми сегодня» (Сидней Смит)
Самка омуля выметывает до 30 тыс. икринок. Если бы все родившиеся рыбы выживали, то уже через 4—5 поколений Байкал был бы заполнен омулем полностью, и рыбы было бы больше, чем воды. Примерно то же самое произошло бы, если бы все рожденные голомянкой личинки выживали до взрослой рыбы.
Но этого не происходит, потому что из 10 тыс. икринок омуля до взрослой рыбы доживает всего 5—7 штук. Уже на нерестилищах гибнет даже в нормальных условиях более половины отложенной икры. А там, где нерестилища загрязнены, гибель составляет 90—95% и более. Такая же картина в океане. Треска, например, выметывает до 5 млн икринок. Если бы все они выживали, то уже через 6 лет весь бассейн Атлантики был бы сплошь заполнен треской. Но этого не случается, так как из огромного количества икринок до взрослой рыбы выживают всего лишь единицы или в лучшем случае десятки рыб.
Есть ли на Байкале водные пустыни?
В районе максимальных глубин Байкала, в средней котловине, где наиболее интенсивное перемешивание, вода всегда холодная и прозрачная. Здесь рыбы мало. Разве только случайные косяки, занесенные течением от штормовых ветров, кратковременно могут оказаться в этом районе.
Есть ли хрящевые рыбы в Байкале?
Рыбы с преимущественно хрящевым скелетом в Байкале представлены одним видом—осетр сибирский. Однако по классификации они относятся к костистым рыбам, а не хрящевым. Осетровые относятся к подотряду (по другой системе—к отряду) хрящевых ганоидов — хрящекостные рыбы.
Есть ли в Байкале растительноядные рыбы?
• Растительноядных рыб в Байкале, таких, для которых растительный корм является основным (как, например, толстолобик, белый амур из семейства карповых и др.), нет. Некоторые виды прибрежных донных бычков-широколобок в незначительном количестве поедают водоросль улотрикс, возможно, также тетраспору. Водорослевые обрастания в летнее время поедает сорога. Но специальных исследований по этому вопросу пока не проведено. Упомянутые сведения о поедании бычками-широколобками водорослей получены по визуальным наблюдениям. Но возможно, эти рыбы собирали животных, разместившихся на этих водорослях, и попутно заглатывали и сами водоросли?
Есть ли красная рыба в Байкале?
Красной рыбой на Руси считали осетровых рыб (осетр, стерлядь, белуга и др.). Цвет их мышечной ткани («мяса») не красный, а бледно-розоватый. Красной ее называют за вкусовые, деликатесные качества. Красный цвет мяса у лососевых рыб, большинство из которых—морские обитатели. В пресных водах они лишь размножаются и проводят первый период жизни. В Байкале есть представители красной по деликатесным качествам рыбы—осетр и красной по цвету мяса—даватчан. Встречаются они чаще в придельтовых участках мелководий. В самом Байкале даватчан (Salvelinus alpinus var erythrinus Georgy) встречается редко, главным образом в северном Байкале, преимущественно в районе губы Фролиха, и на прибрежных участках от р. Томпа до В. Ангары. В оз. Фролиха, из которого вытекает одноименная речка, впадающая в Байкал, живет и размножается популяция даватчана. Вероятно, в Байкал рыба попадает из этого озера, которое является основным местом ее обитания.
«Мы не знаем, что будет завтра. Наше дело - быть счастливыми сегодня» (Сидней Смит)