Водные экосистемы

     Болотная  растительность и мангровые леса укрепляют береговую линию и ослабляют ударную мощь штормовых волн, не допуская размывания берегов. Густые фильтры торфяников улавливают азотные и фосфорные удобрения, которые накапливаются в фунте либо всасываются корнями растений. Таким способом очищается вода и предотвращается эутрофикация (перенасыщение азотом и фосфором, приводящее к массовому развитию водорослей) водоемов. Точно так же густой корневой системой болотных растений улавливаются и ядохимикаты.

     Из  века в век люди неутомимо осушали болота во имя общего прогресса. Это делалось в целях избавления от таких болезней, как малярия, либо осушенные земли использовались в сельском хозяйстве или промышленности. Еще одной причиной наступления на болота был тот фаю; что две трети населения Земли сосредоточены на морских побережьях и в поймах рек. К примеру, в США осушено свыше 50% болот, а тем, что сохранились, нанесен серьезный ущерб. Обширные территории в штате Луизиана заняты солончаковыми болотами, но после того, как в начале 1900-х гг. в этих краях была найдена нефть, здесь прорыли густую систему каналов, которые в сочетании с мелиоративными работа-ми нанесли непоправимый вред креветочным отмелям в Мексиканском заливе.

     Серьезно  пострадали мангровые леса на юго-востоке Азии. Вырубленные деревья перерабатываются в стружку, экспортируемую в Японию, а на расчищенных территориях создаются рыбоводческие фермы или ведется осушение земель под сельскохозяйственные угодья. С 1920 по 1980 гг. Филиппины потеряли 65% своих мангровых лесов.

     Международно-правовую основу в деле сохранения болот заложила Рамсарская конвенция об охране заболоченных территорий, имеющих международное  значение, прежде всего мест обитания водоплавающих птиц. Она в 1971 г. была заключена к иранском городе Рамсар и с тех пор ратифицирована 55 странами. В тексте конвенции делается особый упор на общемировую значимость ресурсов болотной экосистемы - ведь рыба, нерестящаяся в прибрежном мелководье, затем попадает в сети рыболовных флотов других стран. На болотах живут и зимуют множество пернатых, особенно болотных птиц и журавлей, поэтому болотистые местности требуют особой защиты в тех странах, где они служат местом отдыха и кормежки перелетных птиц.

     Несмотря  на достаточно широкий охват, 55 стран-участниц конвенции представляют лишь одну треть стран мира, причем лишь немногие государства Африки, Юго-Восточной Азии и Латинской Америки ратифицировали это международное соглашение. Сохранение болот зависит от осуществления массовых образовательных программ и активной работы органов местного самоуправления в заинтересованных странах. Вода - источник жизни, и пресные водоемы - от быстрых рек и холодных горных ручьев до тихих, богатых кормом прудов - давно стали родным домом для великого множества животных и растений.

     Пресноводные  формы жизни произошли как  от морских, так и от сухопутных предков. Большинство обитателей пресных водоемов, в том числе рыбы и мелкие беспозвоночные, вроде простейших и гидр, перекочевали из родных морей в пресные водоемы по речным системам. Насекомые, пауки и некоторые моллюски перебрались на житье в ручьи и озера с суши.

     Водные  растения тоже переселились с суши, и у некоторых еще сохранились  следы наземного существования - устьица (микроскопические поры), регулирующие газообмен.

     Пресные воды можно разделить на две категории - кислые, или мягкие, и известковые (богатые кальцием), или жесткие, хотя во многих ручьях и озерах вода по своим химическим свойствам находится  где-то посередине. Важнейшие обитатели  любых пресных водоемов - бактерии, составляющие основу пищевой цепочки. Кислая среда губительна для этих простейших растений, потому и фауна кислых водоемов довольно бедна. Зато в жестких известковых водах бактерии процветают, поэтому водоемы и реки с меловым дном чрезвычайно богаты живыми организмами - как по численности, так и по видовому разнообразию.

     Б свою очередь водоемы с мягкой водой отличаются богатством растений - от прибрежных болотных видов до тех, чьи корни скрыты в донном иле, а листья плавают на поверхности, и до полностью погруженных в  воду. У водных растений меньше механических тканей (лигнина), чем у наземных, и очень тонкий наружный покров (эпидермис). Благодаря этому они могут, не ломаясь, плавно колыхаться в воде. Объемистые воздушные камеры, или аэренхимы, обеспечивают им плавучесть и запас кислорода, распределяемый по всем тканям. Необычайной гибкости водных растений способствуют и их проводящие ткани, сгруппированные в единую центральную сердцевину, тогда как у их наземных сородичей они собраны в несколько пучков.

     Шелковник трехлистный - водное растение с плавающими листьями, корни которого кренятся в донном иле пруда или речки. Он имеет два типа листьев. Под водой скрыты тонкие перистые опахала, не оказывающие сопротивления подводным течениям, а на поверхности лежат плотные листья-блюдечки. Шелковник цветет весной, покрывая водоемы ковром белых, похожих на лютики цветков, опыляемых пчелами и другими насекомыми. Широкие, плоские листья кувшинок сверху покрыты водонепроницаемым восковым налетом. Зато их нижняя поверхность усеяна устьицами, через которые происходит газообмен, я также поглощение растворенного в воде кислорода и минеральных солей. Опыление крупных цветков кувшинок - тоже забота всевозможных жуков и мошек.

     К сугубо подводным жителям относятся такие растения, как харовые, или каменные, водоросли, названные так за известковые отложения, обнаруженные на клеточных мембранах некоторых видов. Эти родственники морских водорослей образуют в воде густые заросли. Еще один распространенный обитатель пресных водоемов - канадская элодея, или водяная чума. Ее часто высаживают в аквариумах, т. к. в процессе фотосинтеза она выделяет большое количество кислорода.

     Многие  водные растения, в том числе обыкновенная ряска, свободно плавают на поверхности  водоема. Каждое растеньице диаметром  несколько миллиметров состоит из листеца (видоизмененного стебля) и тонких висячих корешков. Накопив к осени запасы крахмала, они погружаются на дно, а весной, когда прошлогодние запасы заканчиваются, в растениях образуются воздушные камеры, и они всплывают на поверхность.

     Водные  растения самоопыляются или всплывают  на поверхность, предоставляя эту работу насекомым. Роголистники - свободно плавающие  растения, опыление которых происходит под водой. Отделившиеся от мужских  цветков тычинки всплывают на поверхность, где раскрываются и  выпускают пыльцу. Погрузившись в  воду, пыльца опыляет женские цветки в листовой пазухе.

     Если  па суше нет недостатка в кислороде, то его концентрация в воде гораздо ниже. К тому же, ткани организма медленнее отфильтровывают кислород из воды, нежели из воздуха. Мелкие существа, вроде дафний и плоских червей, дышат всей поверхностью тела.

     У более крупных животных имеются  особые дыхательные поверхности. Так, рыбы, заглатывая воду, с силой проталкивают ее сквозь жаберные щели. Жабры, в которых  происходит газообмен, снабжены густой сетью кровеносных сосудов. Двустворчатые  моллюски типа пресноводных жемчужниц  прокачивают воду через организм. При этом вместе с водой поступают  и частицы пищи.

     В пресных водоемах присутствуют основные типы животных, формируя сложную систему пищевых цепочек.

     На  водных растениях часто целыми колониями  расселяются пресноводные губки, или бодяги, служащие пищей личинкам мухи-сизиры. Гидры, стройные мягкотелые существа длиной до 2,5 см, состоят из длинного стебелька с венчиком щупалец, снабженных стрекательными клетками. Они кормятся преимущественно дафниями и другими мелкими пресноводными рачками. Весьма широко представлены пресноводные плоские черви, которые достигают 4 см в длину и питаются падалью. Некоторые плоские черви, вроде трематод, ведут паразитический образ жизни, присасываясь к покровным тканям рыб. Другие на разных стадиях личиночного развития живут в кишечнике разных животных, в том числе водяных улиток, рыб и птиц. Б жарких странах распространена тяжелая болезнь, вызываемая трематодами - шистосоматоз. Люди заражаются во время купания в водоемах, где личинки трематод впиваются им в ноги и проделывают под кожей глубокие ходы.

     Ленточные черви тоже не без успеха находят  пристанище у разных хозяев. К примеру, взрослая особь одного вида поселяется в кишечнике птицы-рыболова - зимородка  или аиста, - предварительно пройдя несколько стадий личиночного развития в организме пресноводного рачка  или рыбы.

     Рыбья беззубка - пресноводный моллюск с удивительной биографией. Взрослая особь, достигающая 13 см в длину, безмятежно живет в донном иле или песке, закрепившись для верности мускулистой ногой. Из его оплодотворенных яиц развиваются снабженные ракушками личинки, которые, прицепившись, например, к колюшке, кормятся ее кровью до трех месяцев, после чего отпадают и дальше благополучно развиваются во взрослую особь.

     Зыбкая, па первый взгляд, поверхность водоема  на самом деле покрыта тончайшей  пленкой, образуемой силой поверхностного натяжения. Жуки-водомерки легко  скользят по ней, словно заправские конькобежцы. Их конечности снабжены пучками водоотталкивающих щетинок, которые, словно подушки, не допускают разрыва тончайшей поверхностной пленки. Парой длинных средних ножек насекомое отталкивается от воды, а передними ловко хватает добычу - мелких букашек. Жуки-вертячки вообще сидят, наполовину погрузившись в воду и высматривая добычу вверху и внизу. Плавают они с помощью средних и задних лапок, покрытых бахромой тонких волосков.

     Ногохвостки - крошечные насекомые длиной не больше 1,5 мм - тучами собираются на поверхностной пленке водоема. Их черные тельца напоминают крупицы сажи. Живущие в пруду ногохвостки питаются гниющими растениями и проворно бегают по воде, помогая себе раздвоенным хвостом.

     Личинки многих насекомых, в том числе  комаров и жуков-плавунцов, пользуются поверхностной пленкой для пополнения запасов кислорода. Взрослые плавунцы тоже всплывают на поверхность, чтобы глотнуть воздуха. Их примеру время от времени следуют взрослые особи других хищных жуков, таких как гребляк и водяной скорпион.

     Плавающие на поверхности водные растения дают пищу и кров личинкам многих насекомых. Гусеницы China moth поедают листья кувшинок, ряска служит кормом личинкам других мотыльков и водомерок, а жуки-гребляки откладывают яйца на корешках и нижней поверхности ее мелких листочков.

     Несмотря  на скудные запасы кислорода, в вязком донном иле пресного водоема жизнь буквально бьет ключом. Мелкие красные черви длиной 3-4 см живут плотными извивающимися комками в трубчатых норках. Пищей им служат органические донные отложения. Этих червей охотно поедает рыба и личинки некоторых насекомых, вроде долгоножек. Мотыль - комариные личинки длиной до 2 см - тоже селятся в иле, сооружая трубчатые домики из растительных остатков, скрепленных шелковой нитью. В свою очередь, на мотыля охотятся прожорливые личинки и вислокрылок.

     На  свой лад приспособилась к дефициту кислорода личинка журчалки-стреловидки, которую называют крыской. Обычно она  лежит, зарывшись в ил и выставив наружу трехколенную дыхательную трубку, растущую прямо из брюшка. Длина  самой личинки не превышает 15-20 мм, зато трубка может вытягиваться на 10 см, чтобы достать до поверхности, и позволяет личинке пользоваться благами обеих сред - безопасностью уютного водоема и атмосферным кислородом. Прудовая рыба 

     2. Биоценозы прудов  и озер 

     В теплых водах прудов и озер, изобилующих мелкими беспозвоночными и буйной растительностью, настоящее раздолье для рыб, особенно для видов, хорошо переносящих недостаток кислорода. Обыкновенный карп - высокотелая рыба с крупным выступающим вперед ртом, сенсорными усиками и длинным спинным плавником - прекрасно чувствует себя в прудах и озерах с теплой водой и избытком водорослей. В неволе карпы живут до 50 лет, иногда набирая вес до 20 кг.

     Меньший кузен карпа - линь, - копаясь в  придонном иле, кормится животными  остатками и мелкими беспозвоночными. На зиму линь зарывается в ил и покрывается  слоем слизи.

     Щука - зубастая хищница с вытянутым  стреловидным телом - отлично приспособлена  к молниеносным броскам на добычу из засады. Она предпочитает заросшие пруды, озера и медленные равнинные реки. Ее пятнистая, зеленоватая кожа сливается с растительностью, позволяя незаметно выслеживать мелкую рыбешку. При случае щука не прочь полакомиться водяной полевкой или птенцами водоплавающих птиц.

     Быстрые, холодные воды ручьев всегда насыщены кислородом, но из-за сильного течения  животным приходится изобретать всевозможные способы удержаться на месте в  стремительном потоке. Для этой цели служат три приспособления. У одних  это плоское или обтекаемое тело, оказывающее минимальное сопротивление  водному потоку; другие постоянно  гребут против течения, третьи крепко цепляются крючками или присосками к камням. Более того, многие обитатели  быстрых речек и ручьев предпочитают жить у самого дна. Здесь можно  укрыться от течения за камнями, да и течение слабее из-за трения о  речное дно.

     Плоскотелые беспозвоночные существа, вроде личинок  поденки и веснянки, часто прячутся в расщелинах между камнями или  пластом лежат на дне. Улитки и  моллюски-блюдечки полагаются на присоски своих мускулистых ног, а саламандры покрывают кладки яиц слоем липкой слизи и приклеивают их к камням. Некоторые личинки ручейника  сооружают крохотные домики, отягощая их для верности грузилами из песчинок или камешков. Другие сплетают густую паутинку, за которую и держатся острыми коготками.