1. Ogólna charakterystyka
Hydrobionty są to „organizmy zwierzęce lub roślinne (hydrofity), których środowiskiem bytowania i rozwoju jest woda, wykazują liczne przystosowania do życia w wodzie np. oddychają tlenem rozpuszczonym w niej, niektóre znoszą duże ciśnienia hydrostatyczne (organizmy głębinowe) czy wysokie stężenie soli (halobionty)”. Są to również takie organizmy, które sporadycznie i raczej przypadkowo mogą występować poza środowiskiem wodnym. Występowanie tych organizmów zależy od wielu czynników takich jak: dostępność światła, przezroczystość wody, dostępność tlenu, temperatura, głębokość, ale również od rodzaju samej wody (czy jest stojąca czy przepływająca, słodka lub słona). Organizmy te mają różną wielkość i przystosowania do życia w środowisku wodnym.
W wodach stojących np. jeziorze, znajduje się kilka stref o różnych wartościach ekologicznych, różnych zespołach roślinnych i zwierzęcych, które maja wpływ na funkcjonowanie całego ekosystemu jeziornego. Typowy zbiornik lenityczny (stojący) posiada następujące strefy ekologiczne:
a) eulitoral- jest to właściwa strefa brzegowa, znajduje się ona w obrębie litoralu.
b) litoral- „przybrzeżna strefa w zbiornikach wodnych, prześwietlona promieniami słonecznymi, odznacza się obfitością i różnorodnością flory i fauny”
c) sublitoral- „strefa dna zbiornika wodnego granicząca z litoralem, poniżej granicy występowania roślinności. To strefa tuż poniżej litoralu, często w miejscu gdzie zaczyna się bardziej (niż w litoralu) gwałtowny spadek dna. Na tym stoku gromadzi się dużo szczątków pochodzenia litoralnego - trudniej rozkładalne części roślinności twardej, muszle mięczaków itp.”
d) ławica brzegowa
e) profundal- dolna strefa głębokich jezior bez światła, obejmuje dno i kontaktującą z nim warstwę wody. Na dno zbiornika opadają martwe szczątki materii ze strefy litoralnej, jak również materii allochtonicznej z pelagialu (strefa posiadająca światło, ale nie występuje tu dno).
Rys.1 Strefy jeziora- występowanie hydrobiontów.
W wodach płynących takich jak rzeka, strumień czy potok można wyróżnić strefy w których występują różne zespoły hydrobiontów, takie jak:
kryal - wysokogórskie, okresowe cieki, zasilane z lodowca lub pokrywy śniegu,
krenal strefę zródła,
rhitral strefę strumienia, potoku,
potamal strefę rzeki,
2. Psammon
Jest to grupa organizmów zamieszkujących wilgotny piasek przybrzeżny, środowiskiem ich życia jest woda znajdująca się pomiędzy ziarenkami piasku. W jego skład wchodzą głównie bakterie, glony, pierwotniaki i wrotki, a także wirki.
3. Plankton
Nazwa plankton została wprowadzona do nauki w 1887r przez Hensena. Słowo to pochodzi od greckiego słowa planktos, które w dosłownym tłumaczeniu oznacza błąkający się. „Jest to zgrupowanie drobnych organizmów zasiedlających toń wodną, o ograniczonych możliwościach przeciwstawiania się silniejszym ruchom wody, tj. w zasadzie biernie przenoszonych przez te ruchy”. Mogą to być organizmy zarówno zwierzęce jak i roślinne, o różnych rozmiarach (np. pikoplankton i nanoplankton są niewielkie, natomiast „ciało” megaplanktonu jest podawane nawet w metrach). Jak wynika z definicji organizmy te albo nie mają wcale narządów ruchu, albo narządy te są na tyle słabe, że nie pozwalają na przeciwstawianie się silniejszym ruchom wody i uniemożliwiają poruszanie się pod prąd. Organizmy planktoniczne charakteryzuje znaczna przezroczystość ciała oraz ciężar właściwy zbliżony do ciężaru właściwego wody (około 1,05 g/ml). Są one przystosowane do unoszenia się w toni wodnej. Polega ono na zmniejszeniu masy ciała w stosunku do powierzchni przez wytworzenie różnego rodzaju wyrostków lub zmniejszenie ciężaru właściwego ciała. Wyrazem tego jest obecność lekkich delikatnych pancerzyków, brak ciężkich szkieletów i wytwarzanie różnego typu galaretek (niektóre wrotki) lub kropli tłuszczu (pierwotniaki i widłonogi). Niektóre organizmy posiadają wodniczki gazowe pełniące rolę hydrostatyczną. Pozwalają one również na pionowe przemieszczanie się w toni wodnej. Zazwyczaj organizmy planktonowe są pływakami nieaktywnymi, jednak wiele z nich może poprzemieszczać się za pomocą wici, rzęsek lub odnóży. Plankton można podzielić na grupy biorąc pod uwagę różne kryteria np.:
Podział planktonu:
a) ze względu na jakość (przynależność do części świata żywego):
- Fitoplankton - plankton roślinny,
- Zooplankton - plankton zwierzęcy.
- Bakterioplankton- bakterie planktonowe
- niektórzy autorzy wyróżniają również plankton wirusowy i grzybowy (Żmudziński 1997)
b) ze względu na ich wielkość:
- femtoplankton
- pikoplankton
- nanoplankton
- mikroplankton
- mezoplankton
- makroplankton
- megaplankton
c) ze względu na typ zbiornika:
- haliplankton - plankton mórz;
- hyphalmiroplankton - plankton słonawych ujść rzecznych lub mórz o słabym zasoleniu;
- salinoplankton - plankton śródlądowych wód słonych;
- limnoplankton - plankton wód słodkich.
Fitoplankton
Są to przede wszystkim fotoautotrofy, samożywne organizmy pozyskujące pożywienie na drodze fotosyntezy. Należą do nich glony: zielenice, okrzemki, złotowiciowce, eugleniny, kryptofity i bruzdnice. W ich skład wchodzą również sinice. Różnorodność gatunkowa w jeziorach jest bardzo duża wynosi ona średnio 150-200 gatunków, w większości stanowią tą liczbę okrzemki. Występowanie różnego rodzaju gatunków fitoplanktonowych jest zależne od wielu czynników, a przede wszystkim od rodzaju trofii. W stawach o dużym przeżyźnieniu i wysokiej temperaturze wody występują najczęściej sinice, natomiast w głębokich i ubogich jeziorach przeważają bruzdnice. W zbiornikach humusowych przeważają zielenice.
Fitoplankton jest najważniejszą grupą organizmów, gdyż są one producentami, jednym z ogniw łańcucha pokarmowego. Jest on głównym producentem tlenu w eufotycznej strefie zbiornika. Stanowi on pokarm dla zooplanktonu, ma również udział w odwapnianiu wody. Jednakże nadmierna ilość fitoplanktonu pogarsza jakość wody, zwłaszcza w przypadku zakwitu sinic.
Zooplankton
Jest to plankton stworzony z organizmów zwierzęcych. W jego skład wchodzą pierwotniaki, wrotki, jamochłony, żebropławy, pierścienice, strzałki i stawonogi. Można tu znaleźć również stadia larwalne mięczaków i szkarłupni, jak również proste formy kręgowców oraz ikrę i stadia młodociane ryb. W wodach słodkowodnych występują heterotroficzne pierwotniaki, wrotki oraz skorupiaki.
Zooplankton z jednej strony odżywia się fitoplanktonem i bakterioplanktonem, regulując liczebność tych grup, z drugiej strony stanowi bazę pokarmową ryb planktonożernych.
Liczebność zooplanktonu bywa bardzo różna. W szybko płynących potokach nie występują, a w jeziorach ich liczba jest różna w zależność od trofii, np. w jeziorach oligotroficznych wynosi kilkaset osobników/dm-3, a w eutroficznych 2500-3000 osobników/dm-3.
Liczebność zooplanktonu i fitoplanktonu może być regulowana przez człowieka na drodze biomanipulacji.
Celem biomanipulacji jest ograniczanie skutków eutrofizacji, głownie zakwitów glonów odpowiedzialnych za przeźroczystość wody, poprzez sterowanie liczebnością oraz strukturą zespołów ryb.
Bakterioplankton
W skład tego zespołu organizmów wchodzą wszystkie rzędy z gromady Bacteria.
W wodach zanieczyszczonych odchodami zarówno ludzkimi jak i zwierzęcymi występują bakterie kałowe (Escherichia coli) oraz chorobotwórcze (Salmonella). Można tu spotkać różne formy morfologiczne bakterii: cylindryczne, kuliste, śrubowate oraz nitkowate.
Występowanie bakterioplanktonu jest bardzo różne. W rzekach ilość bakterii uzależniona jest od intensywności spływu wody z dorzecza. W jeziorach dobrze użyźnionych dominują nieprzetrwalnikujące pałeczki, natomiast w jeziorach dystroficznych mogą przeważać bakterie przetrwalnikujące.
4. Nekton
„Nekton - zespół organizmów pelagicznych zdolnych do aktywnego pływania o opływowych kształtach ciała, zdolnych do odbywania migracji poziomych i pionowych niezależnie od prądów morskich i innych sił hydrodynamicznych”. Są one zazwyczaj dużo większe od planktonu. W skład nektonu wchodzą ryby i niektóre skorupiaki, płazy, gady i ssaki,. W morzach oprócz skorupiaków, ryb itd., występują również głowonogi, delfiny, kaszaloty, walenie. Zespół ten tworzą jednak w większości ryby. O ilości i składzie ryb decydują przede wszystkim: warunki rozrodu i pokarm.
Ryby można podzielić na przykład ze względu na stopień przywiązania do środowiska. Znajdują się tu: ryby jednośrodowiskowe, których życie jest związane z jednym środowiskiem i ryby dwuśrodowiskowe, które odbywają odległe wędrówki rozrodczo- żerowe.
5. Neuston
Jest to zespół organizmów związanych z błonką powierzchniową wody, rozwija się głównie w niewielkich zbiornikach, należą do niego głównie bakterie, glony, pierwotniaki, wrotki, owady, czasami jaja niektórych zwierząt wodnych. Neuston przystosował się do trudnych warunków wytwarzając grubą ścianę komórkową lub ochronne domki.
Neuston można podzielić na:
- Epineuston- ponad błonką napięcia powierzchniowego;
- Hyponeuston- pod nią
6. Pleuston
„Grupa większych, widocznych gołym okiem organizmów wykorzystujących błonkę powierzchniową wody (unoszące się na powierzchni wody lub tuż pod powierzchnią wody) w zacisznych, niewielkich zbiornikach i w zastoiskowych częściach rzek”. Pleuston składa się w szczególności z roślin, które częściowo (szczególnie pędy kwiatowe) wystają ponad wodę, zaś system korzeniowy zwisa swobodnie w wodzie. Mają zdolność pobierania tlenu atmosferycznego jak i również rozpuszczonego w wodzie. Dzięki zmniejszeniu masy właściwej ciała poprzez wykształcenie dużych przestworów powietrznych przystosowały się do utrzymywania się na powierzchni wody. Są one biernie przesuwane przez wiatr. Zbiorowiska pleustonu można spotkać w małych zacisznych zbiornikach, płytkich zatokach jeziornych, starorzeczach i dołach potorfowych. Nadmiar pleustonu jest niekorzystny, ponieważ ogranicza dostęp światła i produkcję pierwotną w zbiorniku wodnym.
W skład pleustonu wchodzą:
a) rośliny naczyniowe
salwinia pływająca,
pływający żabiściek
rzęsowate
b) glony nitkowate
c) plechowce
7. Bentos
„Bentos to organizmy, które w swoim zasadniczym okresie rozwoju, jako formy dorosłe, żyją osadzone na dnie lub innym podłożu, lub są z dnem ściśle związane”. Bentos można podzielić na liczne podgrupy zależnie np. od jakości, wielkości czy typu środowiska. Organizmy te w różny sposób przystosowały się do warunków życia, np. mają stosunkowo duży ciężar ciała (niektóre dodatkowo obciążone muszlami). Częstym zjawiskiem wymagającym specjalnych przystosowań jest niedostatek tlenu nad powierzchnią osadu dennego lub też jego brak w samym osadzie. Organizmy chcąc uniknąć tego wysuwając koniec ciała ponad odtlenioną warstwę przydenną. Innym przystosowaniem jest zapadanie w okresie beztlenowym w stan anabiozy z wykorzystaniem glikogenu jako źródła energii. Niektóre organizmy bentosowe gromadzą tlen dzięki hemoglobinie.
Podział bentosu:
a) ze względu na tryb życia i stopień związania z podłożem:
- rhizobentos- to zakorzenione rośliny naczyniowe, a więc makrofity
- haptobentos- organizmy nie związane z dnem, wymagające jednak stałego podłoża (peryfiton i pekton)
- herpobentos - bentos właściwy
- nektobentos- organizmy związane z dnem, mogą przebywać na nim przysypane piaskiem
b) ze względu na zasiedlane strefy:
litoralowy
sublitoralowy
profundalowy
7.1. Rhizobentos
To zakorzenione rośliny naczyniowe, tzw. makrofity. Rejon występowania to litoral, gdzie zachodzi fotosynteza. Rhizobentos wykształcony jest w zbiornikach jeziornych, zaś w rzekach zależy od intensywności przepływu wody. W morzu roślin naczyniowych jest niewiele. Roślinność ta wytworzyła szereg przystosowań: systemy kłączy i korzeni co utrudnia ich wyrywanie, wiotkie pędy nadające im elastyczność, duże przestwory międzykomórkowe w łodygach i liściach, gdzie jest powietrze. Zmagazynowane tam gazy są wykorzystywane w procesach życiowych, w fotosyntezie i oddychaniu. Ponadto nadają liściom lekkość i pływalność.
Makrofity produkują materię organiczną i kumulują biogeny. Są one również siedliskiem dla peryfitonu. Rhizobentos ogranicza falowania, zapobiega erozji dennej i resuspensji osadów dennych. Jest on miejscem żerowania, tarła i składania ikry wielu gatunków ryb. Rola makrofitów w ochronie wód jest bardzo ważna ponieważ powstrzymuje ona degradację i zwiększają ich zdolność samooczyszczania się.
7.2. Haptobentos
Formację tę tworzą rośliny lub zwierzęta, które przylegają bądź przyczepiają się do podłoża. Podłożem tym mogą być: głazy, wraki statków, rośliny, zwierzęta, pale, umocnienia itd. W skład jego wchodzą: wiciowce roślinne, osiadłe okrzemki, gąbki, mszywioły, osiadłe pierwotniaki i wrotki, ale przede wszystkim glony nitkowe. Na powierzchni gładkiej, pokrytej śluzem tworzy się on trudniej niż na powierzchni chropowatej. Haptobentos możemy podzielić na peryfitonu i pekton (plokon, herpon)
7.2a Peryfiton
„Peryfiton zespół organizmów występujący na powierzchni: roślin, kamieni lub ziaren piasku, a także na muszlach ślimaków i pancerzach skorupiaków w litoralu lub bentosie jeziora; organizmami peryfitonowymi mogą być bakterie, pierwotniaki lub glony, a także nicienie, wrotki, skąposzczety i larwy owadów”.
7.2b Pekton inaczej herpon lub plokon
„Jest to zbiorowisko drobnych organizmów dennych (mikrobentos), żyjących na powierzchni- dowolnego dna. Zbiorowisko to powstaje w zacisznym miejscu w wyniku masowego rozmnażania się bakterii i niższych glonów (zwłaszcza sinic i okrzemek), wśród których rozwija się bogaty świat zwierzęcy. Organizmy te tworzą na dnie jakby cienki kobierzec. Zależnie od jakościowego i ilościowego składu tego mikrozespołu ma on barwę zielonkawą, brunatną, szarą itd. Latem w warunkach silnego nasłonecznienia wskutek nagromadzenia się pęcherzyków tlenu pochodzącego z asymilacji glonów płaty herponu mogą się odrywać od dna i unosić ku powierzchni tworząc w litoralu charakterystyczne skupienia „waty””
7.3. Herpobentos
Obejmuje on organizmy zwierzęce żyjące na dnie lub w dnie zbiornika wodnego, które mogą się swobodnie po nim i w nim poruszać. Grupa ta jest bardzo różnorodna pod względem taksonomicznym, możemy tu znaleźć pierwotniaki jaki i również najbardziej uorganizowane bezkręgowce.
Organizmy te posiadają ciężkie szkielety wapienne (chitynowe), występują one u małży, ślimaków, szkarłupni i skorupiaków. Inną formą zabezpieczenia się organizmów przed niebezpieczeństwem jest wnikanie w dno zbiornika. Formy życiowe u tych organizmów są różnorodne:
a) osiadłe:
zagrzebujące się- wiele grup taksonomicznych, przede wszystkim małże, kraby i robaki
budujące domki- typowym przykładem są larwy ochotkowatych, ale do tej grupy należą też wieloszczety, obunogi,
drążące we dnie- np. niektóre małże (skałotocze), używają ostrego brzegu skorupy jako swoistego świdra; świdrak okrętowy, znany niszczyciel drewnianych okrętów, budowli i umocnień portowych, ma muszlę skręconą na kształt prawdziwego świdra,
b) ruchome:
poruszające się swobodnie po dnie- grupę tę tworzą przedstawiciele licznych grup zwierzęcych: jamochłonów, robaków, pierścienic, stawonogów, mięczaków, szkarłupni itp.
7.4. Nektobentos
„Są to organizmy związane z dnem, mogą nawet przebywać na nim przysypane piaskiem, jednakże cechą specyficzną dla nich jest możliwość swobodnego pływania, co prawda tylko tuż ponad dnem, ale dzięki temu mogą się łatwiej przemieszczać i zmieniać miejsce pobytu”. Do tej grupy należą larwy wodzieni oraz ryby płaskie, płazy itp.
8. BIBLIGRAFIA
Kajak Z., Hydrobiologia-Limnologia. Ekosystemy wód śródlądowych, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2001
Red. naczelny Petrozolin- Skowrońska B., Mała Encyklopedia PWN, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1995
Pliński M., Hydrobiologia ogólna, Uniwersytet Gdański, Gdańsk 1992
strona internetowa www.pwn.pl/biologia/
2