Вода как среда для жизни рыб

03.02.2016

Соленость и жесткость воды. Стихия, в которой живет рыба, — вода. Если рыба и выходит из воды, то только временно. Отсюда — изумительное приспособление всего организма рыбы к водной среде. Ho вода как среда жизни есть понятие сложное. Ее химический состав, температура, содержание газов оказывают большое влияние на жизнь рыб.
Вода в природе всегда содержит соли и газы. Содержанием солей определяется различие между пресной и морской водой, а на основе отношения к солености воды подразделяют рыб на две большие группы: пресноводных рыб и морских. Лишь очень немногие представители рыб могут жить в той и другой воде.
Пресная вода содержит главным образом двууглекислый и сернокислый кальций, хлористый же натрий и углекислый магний — лишь в виде следов. Соли кальция служат для построения скелета, входя в организм рыбы с пищей. В зависимости от того, по каким породам текут воды данного бассейна, они будут более богаты теми или иными веществами: углекислыми солями Ca и Mg, сернокислым Ca и т. д. Состав воды колеблется также в зависимости от времени года.
Морская вода богаче солями. Главным образом хлористыми (89%) — хлористый натрий и магний и сернокислым магнием. Большее содержание солей обусловливает большую плотность морской воды (1.024—1.029). Различные моря и океаны в зависимости от силы испарения и от количества втекающей в море пресной воды имеют различное содержание солей. Средняя соленость открытого моря — 35‰, колеблется от 32 до 38‰. В области пассатов, где постоянно дуют сухие свежие ветры, в течение года испаряется слой воды до 3 м толщиной, и здесь вода наиболее соленая. В Capгассовом море, например, соленость доходит до 37,5‰. В Немецком море, получающем воду прямо из Атлантического океана, вода имеет до 35‰ солености; в Балтийском лее море, соединяющемся лишь узкими проливами с Немецким морем, соленость падает до 7,5‰ у острова Рюгена, а в северной части Ботнического залива вода почти пресная. Черное море имеет 15—18‰ солей; Красное море и Персидский залив — 40‰ и более. В Мертвом море человек не тонет, так как содержание соли там 217‰; органическая жизнь здесь совершенно невозможна.
Значение содержания солей в воде для жизни рыб и рыболовства огромно. Некоторые рыбы придерживаются воды определенной солености. Этим объясняются, например, совершенно различные уловы сельдей у берегов южной Норвегии и западной Швеции, в Скагерраке и в других местах, где сельди в один год приходят к берегу в колоссальном количестве, в другие же годы почти совершенно отсутствуют. Явление это оказалось связанным с параллельно идущими изменениями в распределении солености морской воды, зависящими от преобладания поверхностного опресненного «балтийского течения» или более глубокого течения из соленого Немецкого моря. В свою очередь эти течения зависят от преобладания тех или иных ветров, гонящих воду из Немецкого моря в Скагеррак или из Балтийского моря.
Яйца многих рыб (камбала, треска) являются планктонными, плавают на поверхности; последнее зависит от содержания солей и удельного веса воды. Там, где содержание солей в воде менее 10‰ мы уже не находим яиц, плавающих на поверхности.
В устьях рек пресная вода смешивается с соленой морской, и получается солоноватая вода с содержанием соли от 5 до 10 ‰. Иногда смешение получается равномерное, иногда же в спокойных устьях, получается слоистость: менее плотная пресная вода находится поверх более плотной соленой. Некоторые виды рыб живут в такой солоноватой воде, будучи мало чувствительными к смене пресной и соленой воды. Солоноватоводными следует считать и морских рыб Каспийского моря. Чувствительность рыб к перемене воды одной солености па другую зависит от различия в осмотическом давлении их крови по отношению к внешней среде. Осмотическое давление в крови пресноводных костистых рыб значительно ниже, нежели у морских. При попадании морских рыб в пресную воду последняя через жабры путем эндосмоса проникает в ткани, вызывая смерть рыбы. Вот почему так называемые проходные рыбы, проводящие часть жизни в море, а часть в реках, пробыв некоторое время в море, должны перед вступлением в реки для икрометания пробыть некоторое время в предустьевом пространстве, в солоноватой воде, дабы приучить себя к изменению солености воды (лососи, осетры).
Главную роль, как сказано, играет в морской воде хлористый натрий. Некоторую роль играют еще соли магния, соли кремневой кислоты и иодистые соли. Сернокислый и углекислый кальций стоят совершенно па втором плаце.
Большое значение имеет для рыб так называемая жесткость воды, или содержание в пей известковых солей. Последние необходимы для образования костяка, а также (у форели, например) для развития жизнеспособных половых продуктов. Количество извести в воде зависит от того, через какие породы протекает вода. Поэтому в рыбоводстве, например, необходимо принимать во внимание, через какие породы протекает источник. Пределы жесткости для карповых рыб будут от 3 до 8 немецких градусов (за градус, или единицу жесткости, в Германии считают одну часть окиси кальция, растворенного в виде какой-либо соли в 100 000 частях воды), для форели — от 8 до 16 градусов.
Большое значение имеет иногда и содержание в воде железа, а также загрязнение воды различными солями отбросов индустриального производства, попадающих в воду. Токсичность солей, кроме их химической природы, зависит от их концентрации и температуры воды.
Кроме неорганических солей в воде как в пресной, так и в морской находится значительное количество растворенных органических веществ. Пресная вода богаче морской органическими веществами. Чем вода богаче последними (при достаточном наличии кислорода), тем «питательнее» она для рыб. Сельские пруды, например, в которые стекают воды с прилежащих дворов, являются очень удобными для разведения сазанов. Ho это только до известного предела. Если органических примесей в воде слишком много, образуется сероводород, и рыбы отравляются. Неосторожное обращение с водоемами и их чрезмерное загрязнение часто ведут к этому.
Вопрос об органических веществах, растворенных в воде, представляет очень большой интерес в связи с так называемой «теорией осмотического питания водных организмов». О ней будет сказано в главе о питании рыб.
Очень важно присутствие в воде органических кислот, влияющих па. кислородный режим и дыхание рыб.
Содержание газов в воде. Огромное значение для жизни рыб имеет содержание в воде газов и прежде всего кислорода. Содержание последнего в пресной воде подвержено большим колебаниям и зависит прежде всего от температуры, а в морской воде и от солености: содержание кислорода уменьшается с повышением температуры и с повышением солености. Северные моря богаче кислородом, чем южные.
Прилагаемая таблица показывает количество кубических сантиметров кислорода в 1 л воды при различной температуре и солености, если вода насыщена газом.

Вода как среда для жизни рыб

В спокойной воде всегда растворяется некоторое количество кислорода путем диффузии. Осадки, волны и зеленые растения значительно усиливают накопление кислорода в воде.
Рыбы (как и прочие водные организмы) нуждаются в кислороде для дыхания и поглощают его из раствора в воде, выделяя углекислоту. То же и растения. Ho последние, кроме того, ассимилируют углерод, поглощая углекислоту и выделяя кислород, вновь растворяющийся в воде. Этот процесс образования кислорода, как известно, происходит под влиянием света. Эксперименты показали, что многие высшие водные растения ассимилируют углерод лучше в желтом свете, чем в голубом или красном. Так обстоит дело с зелеными водорослями. Поэтому мы находим их вблизи поверхности, где достаточно желтого света. Красные водоросли ассимилируют углерод лучше в голубом свете, нежели в желтом, а потому живут в более глубоких слоях воды. Требуют света и живут в поверхностных слоях воды и планктонные водоросли. Таким образом, в море продукция кислорода имеет место в верхних слоях. Потребление же его идет во всех слоях, где есть жизнь. Чрезмерное увеличение в воде животных ведет к уменьшению содержания кислорода, увеличение числа растений при достаточном свете вызывает увеличение его. Так как продукция кислорода происходит лишь на свету, то в небольших водоемах можно отметить за ночь уменьшение содержания кислорода. То же самое происходит в закрытых водоемах под покровом льда. Чем слой льда толще, чем энергичнее идут процессы разложения (гниения) на дне, и чем медленнее происходит смена воды, тем быстрее идет в водоеме обеднение кислородом. Иногда в результате этого и происходит массовая гибель рыбы в прудах, озерах и т. д. Наоборот, чем быстрее смена воды, чем больше ее движение, тем вода становится богаче кислородом. Богаты кислородом горные потоки, водные бассейны с большим притоком воды, где содержание кислорода может даже увеличиваться с глубиной.
Повышение температуры не только уменьшает содержание кислорода в воде, но одновременно увеличивает потребность рыбы в кислороде. Так, например, на килограмм веса в сутки:
Вода как среда для жизни рыб

Подвижная форель требует кислорода гораздо больше, нежели менее подвижный сазан.
Определение содержания кислорода в воде данного водоема чрезвычайно важно для практического рыбоводства.
Обеднение кислородом происходит, однако, не только вследствие дыхания животных, по также и в результате различных химических процессов.
Так, может накопляться на дне сероводород, как это наблюдается в Черном море, где сероводород отравляет воду уже с 200-метровой глубины. Наблюдается скопление сероводорода в некоторых озерах и в норвежских фиордах. В отравленных сероводородом слоях невозможна никакая жизнь кроме анаэробных бактерий. Этим отчасти объясняются, например, неудачные попытки разведения угря в Черном море путем посадки его в Дунай.
Углекислота встречается в виде углекислых и двууглекислых солей и лишь в незначительном количестве в виде свободного газа. С глубиной содержание углекислоты увеличивается. Азот поглощается водой из атмосферы в довольно большом количестве. Возможно, что морские бактерии частью разлагают азотистые соединения, освобождая азот, частью же связывают свободный азот в виде различных солей. Содержание азота идет параллельно с увеличением планктона. А так как ихтиофауна в значительной мере зависит от планктона, то содержание азота в воде имеет для нее огромное значение.
Температура воды. Температура воды имеет первостепенное влияние па жизнь рыб. Каждый вид рыб процветает при определенной температуре. Повышение или понижение ее за определенный предел вызывает приостановку жизненных проявлений и даже гибель рыбы. Подвижность, интенсивность питания, например, прямо зависят от температуры; также зависит от температуры и время икрометания. Температура пресных вод средних широт подвержена большим колебаниям (0—36°). Меняется она и в зависимости от глубины. При этом летом наивысшая температура будет в верхних слоях, зимой — в нижних. Осенью и весной бывает момент, когда вся вода сверху донизу имеет одинаковую температуру: 4°. Изменения в распределении в воде температур вызывают изменение в распределении планктона, а в связи с последним — и рыб.
Средняя температура тропических морей 27°, достигает в Индийском океане 28°, в Красном море 34.4, а в Персидском заливе даже 35,5°. Умеренные части Великого и Атлантического океанов имеют 20.3 и 20.7°, в полярных морях температура колеблется около 0°.
Температура морей в одном и том же месте колеблется сравнительно мало. Зато с глубиной она, начиная с 300—400 м, где является постоянной, постепенно падает до 2° в среднем. Наиболее низкая температура найдена была в глубинах — минус 3.3°. В полярных морях температура повышается с глубиной до 300—400 м, где вода наиболее теплая, а затем снова понижается до 2 000 м, где равна приблизительно 0°.
Как сказано, для каждого вида рыб существует своя наиболее благоприятная температура, колеблющаяся в больших или меньших границах, Различают виды рыб эйритермные и стенотермные: первые выносят широкие колебания температур, вторые не выносят. К последним принадлежат рыбы полярных морей, больших глубин и тропических морей.
При отклонении температуры воды от оптимальной (наилучшей) для данного вида наступает ослабление жизненных функций и далее смерть. Этим объясняется так называемая зимняя и летняя спячка рыб. У многих карповых рыб, сомов и угрей при 4—6° наступает своеобразное летаргическое состояние. Рыбы перестают есть, зарываются в ил и здесь почти не дышат. Точно так же падает и сердечная деятельность. Так проводят они зиму, теряя в весе до 5%. С весенним теплом рыбы вновь становятся деятельными. В состоянии оцепенения на дне водоемов зимуют также осетровые рыбы.
Обычно же рыбы впадают в состояние оцепенения при понижении температуры до +1°. В литературе имеются указания на случаи, когда тело рыбы при температуре от -15° до -20° будто бы превращалось в кусок льда, а затем при осторожном оттаивании вновь оживало. Относительно вида Dallia pectoralis указывалось, что она живет в промерзающих зимой мелких речках, озерах и болотах Чукотского полуострова и Аляски, впадая зимой в анабиотическое состояние. Новейшие эксперименты с карасями, золотыми рыбками, карпами, окунями и угрями показали, что образование льда во внутренних органах рыб всегда убивает их, и что вживание обмерзлых рыб возможно лишь в тех случаях, когда лед образуется лишь в поверхностных слоях тела рыбы и температура ее тела падает не ниже, чем до -0,1 -0,3°. Однако возможно, что у Dallia отбор выработал способность оживать и при более низкой температуре.
Летняя спячка встречается у тропических рыб при сильном перегревании воды или при пересыхании водоемов. Некоторые сомы (Siluridae), лабиринтовые (Labyrinthici), особенно же двоякодышащие (Dipnoi) при наступлении сильной жары и высыхании водоемов зарываются в ил, делают из последнего твердые капсулы и, свернувшись в них, остаются здесь до нового наступления периода дождей. И среди наших рыб встречаются случаи «оцепенения от тепла», именно: у линя (Tinca) и у вьюна (Misgurnus fossilis). Отмечено такое же явление и у окуня (Perca).
В общем можно сказать, что большинство рыб может переносить изменение температуры в широких границах. Необходимо лишь, чтобы изменения эти наступали последовательно, постепенно. Внезапные изменения температуры ведут, как мы видели, за собой массовую гибель рыбы.
Глубина, давление и освещение в воде. Как известно, каждые 10 м глубины дают увеличение давления па одну атмосферу. Такое увеличение давления не может не давать себя знать, не отражаться на организмах. Так как известны глубины до 10 800 м, то давление здесь доходит более чем до 1 000 атмосфер. Оно достигает сотен атмосфер уже на средних глубинах. И однако жизнь здесь существует. Это объясняется тем, что в тканях живущих здесь животных заключается много воды, и газы в пузыре находятся под тем же давлением, что и наружная среда. При вытаскивании глубинных рыб на поверхность они тотчас же погибают при явлениях сильного раздутия тела.
Большое влияние па местное распространение рыб оказывают также условия освещения. Проникновение лучей в воду есть необходимое условие для развития в пей растительности и, в частности, фитопланктона. Распространение последнего ограничено определенной глубиной, а именно он не встречается глубже 400 м. Планктон служит нищей рыбам. Освещение зависит, кроме широты, на которой находится данный водоем, еще от прозрачности воды. Если погружать в воду различных морей белые железные диски определенного диаметра (диски Секки) и сравнивать между собой глубины, на которых эти диски еще видимы нами, то окажется, что вода различных морей далеко не одинаково прозрачна и что она кажется тем синее, чем прозрачнее.
Чем больше в воде взвешенной мути, действующей как ширма, заслоняющая лучи, тем вода зеленее. Муть состоит частью из минеральных частиц: углекислого кальция, глины, кремнезема. Эта муть оседает в прибрежных водах. Часто же муть состоит из органических примесей, в особенности из растительного и животного планктона.
В зависимости от проникновения лучей и развития планктона вода океанов делится па три зоны: хорошо освещенную — эйфотическую, простирающуюся до 80 м глубины и богатую фитопланктоном; средне освещенную — дисфотическую, простирающуюся оt 80 до 400 м, весьма бедную растительными организмами, главным образом кремневыми водорослями; не освещенную — афотическую — без всяких растительных организмов. Все три зоны населены особыми видами рыб, о чем речь дальше.