Сообщества гидробионтов Байкала. Бентос

Бентос представляет собой население дна водоема, обитающего на грунте (эпибентос), в грунте (эндобентос) и в непосредственной близости от него (нектобентос). Пелагобионтов, которые на определенных этапах жизни переходят в придонные слои, относят к пелагобентосу. Выделяют микробентос (организмы менее 0,1 мм), мейобентос (от 0,1 до 2 мм) и макробентос (животные крупнее 2 мм). По источнику питания среди бентосных организмов выделяют детритоедов-сестонофагов (губки, двустворчатые моллюски и др.), детритоедов, собирающих пищевые частицы с поверхности грунта (амфиподы, гастроподы), грунтоедов – потребителей захороненного детрита (олигохеты) и хищников (планарии, пиявки, крупные амфиподы)¹ .

Основное биологическое разнообразие фауны Байкала сосредоточено именно в донных сообществах (свыше 86 % зарегистрированных видов и подвидов); пелагические биоценозы озера несравненно однообразнее².

В бентосе Байкала представлены различные группы организмов – простейшие, моллюски, амфиподы, губки, личинки насекомых (ручейники, комары-звонцы, или хирономиды, стрекозы), черви, полихеты, олигохеты, низшие ракообразные (остракоды, гарпактициды), равноногие раки, губки, тихоходки, водные клещи и низшая и высшая водная растительность (рис. 4.12).

Бентосные организмы «перерабатывают» (трансформируют) органическое вещество верхних трофических уровней (фитопланктона, бактериопланктона и зоопланктона), используя осажденные на дно организмы в пищу, тем самым участвуя в процессах очищения водоема и формирования химизма вод³.

По данным К. К. Вотинцева⁴, с отмирающим фитои зоопланктоном Байкала в донные осадки поступает до 3–4 г/м² Сорг в год. Содержание органического вещества в поверхностном слое грунта составляет около 1,6 г/м² Сорг. В год на одном квадратном метре поверхностного слоя донных отложений Байкала в среднем подвергается деструкции до 1,5–2,5 г Сорг.Согласно расчетам, в сообществах абиссали величины энергии, ассимилированной животными организмами (без хищников) составляют от 1 до 40 % от общего количества органического вещества (Сорг), подвергающегося деструкции в поверхностном слое донных отложений⁵.

В. В. Черепанов⁶ провел анализ экологической структуры бентоса оз. Байкал и выделил в нем эктобионтов, обитающих на поверхности субстрата (грунте) и эндобионтов, живущих в грунте. Потребители взвешенного вещества из придонного слоя воды отнесены к экзофагам; потребители вещества с поверхности грунта – к эпифагам; потребители вещества из толщи грунта – к эндофагам; выделены также хищники и мирные организмы (табл. 4.5).

Таблица 4.5 Экологическая характеристика донных организмов оз. Байкал⁶

Впервые Е. Б. Карабановым⁷ было проведено ландшафтное районирование дна Байкала. Понятие о ландшафте заимствовано из физической географии суши. Ландшафт – сравнительно однородный по своим условиям природный комплекс, который характеризуется некоторыми абиотическими условиями, влияющими на распределение донных организмов, их взаимосвязи друг с другом и структуру экологических сообществ. Ландшафты объединяются в районы; районы – в округа и последние – в провинции. Провинциями признаны Северная, Центральная и Южная котловины Байкала, округами – подводные склоны западного и восточного бортов озера. В них выделяют шесть основных районов (рис. 4.13).

Рис. 4.13. Карта-схема подводных ландшафтов Байкала¹². Ландшафты мелководных террас (А) и подводных склонов (В) разных районов: I – от устья р. В. Ангара (бухта Дагарская) до Чивыркуйского залива; II – от Баргузинского залива до р. Селенги; III – от р. Селенги до пос. Слюдянка; IV – от пос. Култук до м. Кадильный; V – от м. Кадильный до м. Хобой; VI – от м. Арул до пос. Нижнеангарск

Организмы бентоса очень чувствительны в выборе среды обитания. Сравнительно недавно на Байкале были проведены исследования состава макрозообентоса в зависимости от субаквального ландшафта^8 9. На основе физикогеографических и геоморфологических характеристик дна были выделены донные подводные комплексы (ДПК) и фации, как наименьшие структурные единицы ландшафтов – по преобладающему типу донных отложений. В бухте Б. Коты выявлены 4 ДПК: пляж, мелководная терраса, подводный склон и подводный каньон. В пределах разных ДПК выделены 17 фаций (табл. 4.6).

Таблица 4.6. Характеристика населения донных подводных комплексов мелководной зоны (глубины 0–20 м) бухты Б. Коты Южного Байкала¹³

Донное население глубинной зоны Байкала неоднородно и представлено микробентосом, макробентосом и мейобентосом. Бентические свободноживущие инфузории отмечены до глубин 1460 м. Они относятся к отряду Heterotrichida и Oligotrichida. C глубины 1370 м был выделен в монокультуру бесцветный жгутиконосец Cercobodo crassicauda. В мейобентосе ведущая роль принадлежит нематодам, сравнительно многочисленны ракообразные (гарпактициды, циклопы, остракоды). В небольшом количестве встречаются прямокишечные турбеллярии, водные клещи и рачки – батинеллиды. В макробентосе преобладают олигохеты и амфиподы. Численность олигохет колеблется от 4 до 111 экз./м², биомасса от менее от 0,01 до 3,5 г/м². Средняя численность равна 29 экз./м².

Численность и биомасса амфипод изменяются в пределах от 8 до 167 экз./м² и от 0,01 до 0,76 г/м². Личинки комаров-звонцов (Chironomidae), относящиеся к роду Sergentia, встречаются на очень больших глубинах, где их численность составляет 12 экз./м². Установлено, что фауна донных отложений представлена разнообразными эврибатными пелофилами (глубоководные обитатели илистых грунтов) и глубоководными эндемиками¹⁰.

Многие рыбы (сиг, хариус, рогатковидные рыбы, ленок) и водоплавающие птицы (утки) питаются бентосными организмами – моллюсками, амфиподами, ручейниками¹¹. Бентосные организмы являются промежуточными хозяева многих групп паразитических животных (трематоды, цестоды, нематоды, скребни и др.), и поэтому им принадлежит значительная роль в циркуляции паразитов в экосистемах и поддержании определенного уровня зараженности промежуточных и окончательных хозяев.

На состав, численность и биомассу бентоса значительное влияние оказывают температурные условия водоема, химический состав воды. Хозяйственная деятельность и, в частности, внесение в водоемы несвойственных для них химических элементов и органических веществ может приводить к ухудшению качества среды обитания бентосных сообществ, изменениям в структуре бентосных сообществ организмов (видовой состав, численность и биомасса), нарушениям в этапах жизненного цикла (размножение, эмбриональное, личиночное развитие, половое созревание и др.).

Источник: Байкаловедение : учеб. пособие / Н. С. Беркин, А. А. Макаров, О. Т. Русинек. – Иркутск : Изд-во Ирк. гос. ун-та, 2009. С. 186-193.

Бентос в вопросах и ответах

486. Что такое бентос?

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 1985 таксонов водорослей лишь немногим более 1/2, местами около 2/3 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 живущих 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.

487. Какие из донных животных Байкала полезны для человека?

В пищу люди используют донных бычков. Донные бокоплавы — довольно крупные организмы. Они очень вкусны в вареном виде, особенно ценятся любителями пива и могут заменить речных раков. Это «родня» морских креветок, их размер до 8 см в длину. Остальные организмы служат пищей преимущественно для бентояд-ных рыб: сига, осетра, хищных бычков. К пищевым донным животным для рыб относятся гаммариды, личинки хирономид, ручейников, моллюски, малощетинковые черви, планарии, пиявки, бычки и др.

488. 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 Cotti-nella в основном живут на максимальных глубинах и являются наиболее глубоководными рыбами пресных вод Земного шара. Из беспозвоночных животных примечательны многие глубоководные виды. Планарии Baika-loplana 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 саbanisi) — слепые ракообразные с необычайно длинными антеннами. Безусловно, интересны елевые личинки хирономнд, 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.

489. Есть ли отличия в обменных процессах у глубоководных и приповерхностных 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 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 толще верхних слоев 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.

490. 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 окисления аллохтонных органических веществ и метаболитов; глубоководных и донных организмов; для поддержания аэробных микробиальных процессов.

491. Есть ли в Байкале жемчужницы?

Жемчужницами называют некоторых морских и пресноводных двустворчатых моллюсков из класса Bivalvia, в мантии которых может образовываться жемчуг. Пресноводные жемчужницы, у которых может образовываться жемчуг, в Байкале не живут. Они распространены и 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, и жемчуг.

492. Есть ли в 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 в ископаемом виде, главным образом, в третичных отложениях в озерах, которые были на месте современного Байкала, жили моллюски гораздо более крупных размеров, чем современные.

Источник: Изучение Байкала // Галазий Г. И. Байкал в вопросах и ответах — Иркутск: Восточно-Сибирское книжное издательство, 1987 г. С. 188-191.

Читайте в Иркипедии

Термины

1. Свободноживущие бесцветные жгутиковые
2. Кинетопластиды
3. Миксоспоридии – Слизистые споровики
4. Споровики
5. Микроспоридии
6. Ресничные инфузории (свободноживущие)
7. Ресничные инфузории (паразитические)
8. Гаплоспоридии
9. Губки
10. Гидрозои
11. Турбеллярии
12. Аспидогастреи
13. Моногенеи

Другие ресурсы

1. Байкал: жизнь в толще вод // Галазий Г. И. Байкал в вопросах и ответах
2. Жизнь на дне Байкала // Галазий Г.И. Байкал в вопросах и ответах
3. Молекулярная систематика озера Байкал
4. Моллюски — эндемики Байкала
5. Байкал: тайны подводного мира
6. Флора и фауна Байкала
7. Библиография по теме "Озеро Байкал: среда обитания, биота и экосистема"

Литература

1. Дубешко Л.Н. Особенности фауны беспозвоночных животных островов Малое Море на Байкале // Проблемы экологии Прибайкалья: тез. докладов к республиканскому совещанию. - Иркутск, 1979.
2. Дубешко Л.Н. Беспозвоночные в экосистемах островов Малого Моря и соседних с ними территорий //Тезисы II конф-ции "Проблемы экологии Прибайкалья". -Иркутск, 1982. - Т.4. - Стр.65.
3. Дубешко Л.Н. Беспозвоночные // Биоценозы островов пролива Малое Море на Байкале. - Иркутск, 1987. - Стр.64-123.
4. Дубешко Л.Н. Факторы, определяющие состав и численность беспозвоночных животных основных фитоценозов дельты реки Селенги // Проблемы экологии Прибайкалья: Тез. докл.III Всесоюзной научной конф. - Иркутск, 1988. - Стр.66.
5. Дубешко Л.Н. Основные ландшафтные комплексы жесткокрылых Прихубсугулья // Проблемы систематики, экологии и токсикологии беспозвоночных. - Иркутск, 2000. - Стр.67-72.
6. Дубешко Л.Н. (совместно с А.В.Анищенко, И.В.Аровым, Н.И.Башаровой, С.И. Дидоренко, Г.Л.Окуневой, Н.В.Шибановой и В.Г.Шиленковым) Зоологические экскурсии по южному Байкалу. Беспозвоночные. - Иркутск: Прикладные технологии, 2001. - 276 с. Илл.
7. Тимошкин О.А. Ресничные черви оз. Байкал. 1.Turbellaria Prorchynchidae. Морфология, систематика и филогения Lecithoepitheliata. // Морфология и эволюция беспозвоночных: Сб. трудов; 1991.
8. Ситникова Т.Я., Островская Р.М., Побережный Е.С., Козлова С.А. Новые результаты исследования полиплоидии у байкальских эндемичных моллюсков рода Benedicta (Gastropoda, Pectinibranchia,Benedictiidae). // Морфология и эволюция беспозвоночных: Сб. трудов; 1991. 
9. Ситникова Т.Я. Новая структура байкальского эндемичного семействa Baikaliidae (Mollusca, Pectinibranchia). // Морфология и эволюция беспозвоночных: Сб. трудов; 1991. 
10. Морфология и эволюция беспозвоночных: Сб.науч.тр.(Фауна Байкала) /АН СССР.СО. Лимнол.ин-т.; 1991. 
11. Оболкина Л.А. Морфология некоторых видов инфузорий из Байкала. // Морфология и эволюция беспозвоночных: Сб. трудов; 1991.
12. Линевич А.А., Самбурова В.Э., Александров В.Н. К исследованию метаморфоза хирономид Байкала. // Морфология и эволюция беспозвоночных: Сб. трудов; 1991.
13. Линевич А.А. Итоги исследований фауны Байкала за 1975-1989г.. // Морфология и эволюция беспозвоночных: Сб. трудов; 1991.
14. Тимошкин О.А., Степанова В.В., Щербаков В.А. Изменчивость стилетов байкальских Geocentrophora (Turbellaria Lecithoepitheliata). // Морфология и эволюция беспозвоночных: Сб. трудов; 1991.
15. Механикова И.В., Тахтеев В.В. Фауна амфипод Северного Байкала. //Сборник научных трудов 'Морфология и эволюция беспозвоночных' ; 1991.

Ссылки

1. Беспозвоночные
2. Беспозвоночные животные
3. Беспозвоночные животные

Примечания

1. Бекман М. Ю. Экология и продуктивность бентоса // Путь познания Байкала. – Новосибирск : Наука, 1987. – С. 226–242.
2. Тахтеев В. В. Байкал: природа и люди : энциклопед. справочник / В. В. Тахтеев, Л. С. Кравцова, Г. Л. Окунева. – Улан-Удэ, 2009 (в печати).
3. При этом важно понимать, что основная роль в деструкции донных отложений принадлежит микроорганизмам.
4. Вотинцев К. К. К вопросу о современном осадкообразовании в Байкале // Докл. АН СССР, 1967. – Т. 174, № 2. – С. 419–422.
5. Черепанов В. В. Сообщества абиссали Южного Байкала и их количественная структура // Зоол. журн. – 1970. Т. 49, вып. 1. – С. 11–23.
6. Черепанов В. В. Экологическая структура и продуктивность донного населения // Проблемы Байкала. – Новосибирск : Наука, 1978. – С. 199–216.
7. Подводные ландшафты Байкала/Е.Б. Карабанов[и др.].Новосибирск : Наука, 1990. 183 с.
8. Макрозообентос субаквальных ландшафтов мелководной зоны Южного Байкала. 1. Локальное разнообразие донного населения и особенности его пространственного распределения / Л. С. Кравцова [и др.] // Зоол. журн. – 2003 а. – Т. 82, № 3. – С. 307–317.
9. Макрозообентос субаквальных ландшафтов мелководной зоны Южного Байкала. 2. Структура сообществ макробеспозвоночных животных / Л. С. Кравцова [и др.] // Зоол. журн. – 2003 б. – Т. 82, № 5. – С. 547–557.
10. Тахтеев В. В. Некоторые данные по биологии и экологии байкальских паразитических бокоплавов рода Pachyschesis (Amphipoda, Gammaridae) / В. В. Тахтеев, И. В. Механикова // Зоол. журн. – 1993. – Т. 72, вып. 4. – С. 18–28.
11. Бекман М. Ю. Население бентали и кормовые ресурсы рыб Байкала / М. Ю. Бекман, Р. С. Деньгина // Биологическая продуктивность водоемов Сибири. – М. : Наука, 1969. – С. 42–47.
12. Подводные ландшафты Байкала / Е. Б. Карабанов [и др.]. – Новосибирск : Наука, 1990. – 183 с.
13. Макрозообентос субаквальных ландшафтов мелководной зоны Южного Байкала. 1. Локальное разнообразие донного населения и особенности его пространственного распределения / Л. С. Кравцова [и др.] // Зоол. журн. – 2003 а. – Т. 82, № 3. – С. 307–317.