Примитивные жабры есть у . У большинства высших эти расположены на боковых стенках тела и верхних отделах грудных ног. Водные личинки насекомых имеют трахейные жабры, представляющие собой тонкостенные выросты на разных частях тела, в которых имеется сеть трахей.
Из иглокожих жабры имеют морские звезды и морские ежи. Все первичноводные хордовые животные (рыбы) имеют ряды парных отверстий (жаберные щели), расположенные в глотке. У кишечнодышащих (подвижных донных животных), оболочников (мелких морских животных с мешковидным телом, покрытым оболочкой) и бесчерепных (особая группа беспозвоночных животных) газообмен производится во время прохождения воды сквозь жаберные щели.
Как животные дышат жабрами
Жабры состоят из листочков (нитей), внутри них находится сеть кровеносных сосудов. Кровь в них отделена от внешней среды очень тонкой кожей, при этом создаются нужные условия для обмена между газами, растворенными в воде, и кровью. Жаберные щели у рыб разделены дугами, от которых отходят жаберные перегородки. У некоторых костных и хрящевых видов лепестки жабр расположены на наружной стороне дуг в два ряда. Активно плавающие рыбы имеют жабры с гораздо большей поверхностью, чем малоподвижные водные животные.
У многих беспозвоночных, молодых головастиков эти органы дыхания находятся на внешней стороне тела. У рыб и высших ракообразных они спрятаны под защитные приспособления. Часто жабры расположены в особых полостях тела, они могут быть прикрыты специальными складками кожи или кожистыми крышками (жаберными крышечками) для защиты от повреждений.
Жабры также выполняют функцию кровеносной системы.
Движение жаберной крышки при дыхании производится одновременно с движением (открыванием и закрыванием) рта. При дыхании рыба открывает рот, втягивает внутрь воду и закрывает рот. Вода воздействует на органы дыхания, проходит через них и выходит наружу. Кислород поглощается капиллярами кровеносных сосудов, расположенными в жабрах, а использованный углекислый газ выходит через них в воду.
Дыханием называют как минимум два взаимосвязанных, но различных процесса. Дыхание с точки зрения биохимии - это процесс разложения гетеротрофами органических соединений (в первую очередь уголеводов) на более простые молекулы (в общем случае CO 2 и H 2 O) с выделением нужной организму энергии (которая при этом запасается в виде АТФ - аденозинтрифосфата). С точки зрения химии этот процесс аналогичен гниению и горению, и обычно требует участия молекулярного кислорода для окисления органики. Правда, дыханием называют также и анаэробное разложение органики (используемое некоторыми организмами и тканями в отсутствие кислорода).
Дыхание с точки зрения физиологии (и экологии) - как раз процесс поглощения организмом и клетками молекулярного кислорода (необходимого для окисления пищи) и выделения углекислоты (образующейся при окислении пищи).
Количественно дыхание организма (в обоих смыслах) прямо связано с питанием, обслуживая одну и ту же химическую реакцию окисления органики до CO 2 и H 2 O. Совокупность всех этих процессов называют обменом веществ - метаболизмом .
Обмен веществ и его скорость
Скорость обмена веществ и энергии в организме (или популяции) - очень важная во многих отношениях характеристика. Ее принято выражать в калориях на единицу времени, иногда - в скорости потребления кислорода. В любом случае надо понимать - скорость обмена пропорциональна как скорости потребления пищи, так и потребности в кислороде, и во многом отражает роль организма в его экосистеме. Скорость выделения экскрементов тоже зависит от скорости обмена веществ (но не прямо, поскольку эффективность усвоения разной пищи разными животными различна). Сама же скорость обмена зависит от массы тела животного, но не прямо (как может показаться), а несколько хитро - со степенным показателем около 0.75. Другими словами, при увеличении массы животного в 10000 раз (на четыре порядка) скорость его метаболизма возрастет только в 1000 раз (на три порядка). Мелкие животные имеют относительно более быстрый метаболизм, чем крупные - поэтому тонна мышей (со средней массой тела, например, 50 грамм) поедает и выделяет гораздо больше веществ, чем тонна слонов (точнее, одна пятая слона весом в пять тонн). Если же вспомнить о насекомых (со средним весом в милиграммы) и бактерий (с весом тела около 10 -12 грамм), то становится понятно - именно мелкие организмы пропускают через себя основной поток вещества и энергии; крупные же в основном запасают ее в себе.
Именно в этом коренное различие консументов и редуцентов. Консументы - относительно крупные животные с медленным метаболизмом, накапливающие большую биомассу и обуславливающие (наряду с продуцентами) структурное разнообразие экосистем . Мы их видим. А редуценты - это микроорганизмы с очень быстрым обменом веществ, которые при относительно небольшой биомассе пропускают через себя и разлагают основную массу органических веществ и обеспечивают функцию гетеротрофов в экосистемах. Их практически не видно - налицо только продукты их деятельности.
Понятно, что скорость обмена веществ зависит и от многих других причин. У холоднокровных организмов она связана с температурой - чем теплее, тем быстрее обмен. У теплокровных тоже связана, но наоборот - чем холоднее, чем больше энергии они производят и тратят на свое согревание. В целом скорость обмена теплокровных животных в несколько раз выше, чем холоднокровных. Подвижные животные тратят больше энергии, чем малоподвижные, мускулистые - больше, чем водянистые и жирные, молодые и растущие - больше старых, и так далее. Для непосредственного определения скорости обмена веществ организма нужно либо учитывать скорость его питания и калорийность пищи, либо скорость поглощения кислорода; чаще же пользуются уже готовыми эмпирически выведенными формулами, со своими коэффициентами для каждой группы животных, вида:
Обмен, мл O 2 /час = Численность * Масса тела 0.75 , г * Специфический для группы коэффициент.
В экологии вместо численности используют плотность популяции, и обмен вычисляют уже на единицу площади дна или объема воды. Коэффициент этого уравнения обычно близок к 0.1 для беспозвоночных, доходит до 0.3 у рыб и до 1 - у теплокровных позвоночных. Степенной коэффициент 0.75 также в разных группах варьирует, но слабо - примерно от 0.7 до 0.8.
Если нужно перевести расчеты в калории, используют следующее знание: Плотность кислорода равна 1.43 мг/мл; 1 мг потребляемого кислорода эквивалентен выделению 3.4 кал. Поэтому 1 мл O 2 = 4,86 калорий.
Этот расчет не следует путать с расчетом выделяемой энергии на единицу потребленной пищи. Там основные сведения таковы. Углеводы и белки потребляют поровну кислорода и дают 4.2 - 4.3 ккал/грамм разлагаемого вещества. Жиры примерно вдвое более энергоемки и дают около 9.4 ккал/грамм; соответственно, и кислорода на их окисление требуется больше.
Интересно, что скорость окисления органики в клетках напрямую связана с концентрацией в них растворенного кислорода. Эта концентрация не может быть очень большой, так как растворимость кислорода в воде (равно как и в плазме крови и даже цитоплазме клеток) невелика и примерно равна 10 мг/л при 15 о (около 15 при 0 о и около 7.5 - при 30 о). Возможно, если бы кислород лучше растворялся в воде, вся жизнь на Земле протекала бы быстрее…
Обзор приспособлений к дыханию
Обычно для газообмена (поглощения растворенного кислорода и отдачи углекислоты) водным беспозвоночным служит вся поверхность тела, не имеющая плотных непроницаемых покровов. Наиболее примитивные (а также все очень мелкие) животные никаких дыхательных систем не имеют.
Скорость диффузии кислорода в воде такова, что при чисто кожном газообмене нормально функционировать могут клетки, удаленные от поверхности газообмена не больше, чем на 1 миллиметр; соответственно, толщина животного при кожном дыхании не должна превышать 2 мм. С увеличением тела, наращиванием защитных покровов, а также при уменьшении концентрации растворенного в воде кислорода кожного газообмена начинает не хватать, и возникает необходимость выработки дополнительных приспособлений. Основные из них: развитие специальных дыхательных органов (жабр), системы промывания жабр, системы запасания и переноса кислорода в теле, обитание в богатых кислородом водах, переход на воздушное дыхание.
Жабры
Жабрами называют все выросты тела животных, используемые для дыхания в воде. Обычно это разного рода лопасти, лепестки, разветвленные нити и т.п., почти всегда тонкостенные, практически лишенные мускулатуры, но с большой внешней поверхностью и снабженные густой сетью кровеносных сосудов изнутри. Иногда (особенно у высокоподвижных организмов - рыб, высших ракообразных) жабры относительно компактны и убраны под защитные приспособления, так что не нарушают общих контуров тела; у малоподвижных и сидячих животных они, наоборот, могут образовывать пышные заросли. Нередко жаберные органы принимают на себя и другие функции - улавливание пищи (у многих фильтраторов - двустворок, брахиопод, сидячих полихет), ионообмен со средой и осморегуляцию (у большинства пресноводных животных). В целом развитие жабр позволяет увеличить дыхательную поверхность тела в несколько раз, а иногда - в несколько десятков раз. Большинство животных весом более 10 мг жабры имеет; большинство более мелких - обходится общекожным газообменом. С другой стороны, при весе более 1 грамма просто развития жабр часто оказывается недостаточно, и животные развивают дополнительные средства увеличения скорости дыхания.
Воздушное дыхание
Переход на дыхание атмосферным кислородом позволяет вообще отрешиться от проблемы качества воды. Это незаменимый путь для обитателей заболоченных и гниющих водоемов с тухлой водой. Однако, воздушное дыхание требует периодического выхода на поверхность воды, а это удобно при жизни в мелком водоеме, или у поверхности (а особенно - у кромки берега) более крупного; в большинстве же сообществ крупных водоемов животные лишены такой возможности. Кроме того, приобретение легочного дыхания - сложное эволюционное преобразование, достигнутое лишь немногими группами животных, когда-то выходившими на сушу (из них в воду вернулись некоторые насекомые, пауки, легочные моллюски, высшие пиявки, земноводные и китообразные звери; их называют вторичноводными животными).
Анаэробный обмен веществ
Поскольку жизнь, как считается, возникла в практически бескислородной среде, исходный для животных путь метаболизма - анаэробный, то есть частичное расщепление органики без участия кислорода. Наиболее распространенный анаэробный процесс - это гликолиз , при котором молекула глюкозы через несколько стадий расщепляется ферментами на две молекулы молочной кислоты, с образованием двух молекул ATФ (при полном окислении глюкозы кислородом до углекислоты получается 36 молекул ATФ). Гликолиз предшествует аэробному расщеплению углеводов во всех случаях и у всех организмов; он отличается большой скоростью протекания и при интенсивной работе многих мышц основную энергию обеспечивает именно он. Недостатков у него два: низкая эффективность (почти в 20 раз ниже, чем при полном расщеплении глюкозы в цикле Кребса ) и быстрое накопление в тканях вредной для них молочной кислоты. Поэтому у аэробных организмов анаэробный организм допускается лишь в критической ситуации и на короткое время. Иное дело - микрорганизмы, постоянно живущие в бескислородной среде (например, в толще ила на дне водоемов). У них вариантов нет, они работают на гликолизе, а молочную кислоту выделяют в среду. Кислород для них ядовит, и аэрация их среды вызывает быструю смену сообществ на аэробные. Кроме гликолиза, известно еще несколько биохимических вариантов анаэробного обмена, дающих от 2 до 6 молекул ATФ на одну глюкозу. Все они обнаружены у микрорганизмов, а некоторые используются также рядом беспозвоночных.
Обзор органов дыхания у разных групп животных
Губки, кишечнополостые, плоские черви, нематоды
Губки, кишечнополостые, плоские черви, нематоды - не имеют специальных органов дыхания (как и кровеносной системы). Обходиться без этих систем одним позволяют малые размеры и уплощенность, другим - наличие внутри тела разветвленной системы полостей, по которым циркулирует вода. Массивная мезоглея медуз почти вся состоит из воды и кислорода потребляет очень немного.
Кольчатые черви
Большинство более или менее крупных полихет имеют специальные боковые выросты тела - жабры; иногда их функцию выполняют параподии. Циркуляцию кислорода внутри тела обеспечивает кровеносная система. Чем больше вид и чем в менее богатой кислородом среде он обитает, тем мощнее у него кровеносная система и жаберные выросты. В некоторых группах (например, у олигохет Tubificidae и Lumbricidae) уже появляются дыхательные пигменты типа гемоглобина (хотя отсутствуют жабры).
Моллюски
Большинство моллюсков используют для дыхания разного рода жабры - иногда выступающие наружу, но чаще более или менее скрытые в складках тела. Наиболее типично расположение жабр в обширной, заполненной водой мантийной полости, где они функционируют без риска быть откушенными, а нередко (особенно у двустворчатых моллюсков) совмещают и функцию улавливания пищи. Чаще всего жабры снабжены тонкими лепестками, а те, в свою очередь - ресничным эпителием, который и обеспечивает постоянный ток воды между лепестками. Функцию переноса кислорода по телу выполняет кровь. У наземных и вторичноводных брюхоногих (подкласс Pulmonata), а также у некоторых пресноводных гребнежаберных (например, ампуллярий) сформировалась система воздушного дыхания - заполенная воздухом мантийная полость, работающая как легкое и открывающаяся наружу дыхательным отверстием.
Ракообразные
Также в целом водная группа; в силу очень разнообразных размеров органы наружного дыхания также варьируют от довольно крупных жаберных лепестков в основании ног (десятиногие, бокоплавы) до отсутствия специальных органов у большинства мелких (0.5-2 мм) планктонных Cladocera, Copepoda и Ostracoda. Распределением кислорода в теле занимается кровеносная система, но у мелких представителей и она практически не развита.
Насекомые
Имеют систему для воздушного дыхания - сеть трахей (жестких хитиновых трубок, заполненных воздухом), открывающихся наружу запирающимися дыхальцами. Кислород циркулирует по трахеям отчасти принудительно (насекомые умеют совершать дыхательные движения, вызывающие некоторое движение газов в трахеях), но в основном - за счет все той же диффузии. Этот обстоятельство отчасти ограничивает размер тела насекомых - если делать трахеи очень длинными, кислород не успевает поступать к тканям. Кровеносная система насекомых несовершенна и дыхательной функции не несет. Кроме того, водные личинки насекомых (имеющие относительно более тонкие и проницаемые покровы) эффективно дышат всей поверхностью тела, а нередко имеют также жабры - дыхательные выросты, куда заходят, для насыщения кислородом, ответвления трахей. Поэтому большинство водных личинок (хотя и не все) отказались от настоящего воздушного дыхания, имеют замкнутую (без дыхалец) трахейную систему и не вылезают к поверхности воды. Жабры располагаются на теле различным образом: по бокам брюшка (у личинок поденок, ручейников, вислокрылок, многих жуков и двукрылых), на конце брюшка (у личинок равнокрылых стрекоз), на груди (у личинок многих веснянок) и даже внутри специальной полости брюшка (у личинок разнокрылых стрекоз). Некоторые личинки мух, водные клопы и имаго водных жуков сохраняют открытую трахейную систему и дышат воздухом.
Рыбы
Имеют хорошо развитые жабры, скрытые под жаберными крышками и ими же промываемые (кроме хрящевых рыб, которые достигают промывания жабр постоянным движением). Некоторые рыбы способны также заглатывать с поверхности воздух и отчасти обеспечивать газообмен с его помощью, в кишечнике или в специально отведенной под это полости (например, у лабиринтовых и двоякодышащих). При сильных заморах в водоемах почти все рыбы всплывают к поверхности и пытаются дышать воздухом.
Млекопитающие
Имеют почти исключительно легочное дыхание, которое сохраняют и при жизни в воде (как китообразные и ластоногие). Это несколько ограничивает завоевание ими морей (нужно периодически всплывать к поверхности подышать), зато предохраняет от заморов (правда, в морях заморы все равно крайне редки).
Водные организмы дышат растворенным в воде кислородом, за исключением вторичноводных животных, сохранивших в большинстве случаев воздушный способ, дыхания.
Некоторые организмы дышат всей поверхностью тела (кожное дыхание), другие при помощи специальных выростов, носящих название кровяных и трахейных жабр.
Кожное дыхание встречается у большого числа водных животных, к числу которых относятся простейшие, кишечнополостные, губки, некоторые черви (ресничные и малощетинковые черви), некоторые ракообразные (веслоногие раки), некоторые моллюски (часть голожаберных моллюсков, крылоногие моллюски) и некоторые представители других групп. У части ветвистоусых раков (Роlyphmidae и Leptodora) для дыхания служит так называемый головной щит, отличающийся по строению от остальных покровов и хорошо прокрашивающийся при применении прижизненной окраски.
Кровяные жабры имеют вид тонкостенных выростов, внутри которых находится сильно разветвленная капиллярная сеть кровеносных сосудов или кровяная плазма. Кровяные жабры водных организмов, в противоположность органам дыхания наземных животных, представляют собою наружные выросты, приспособленные к получению кислорода из окружающей воды; они могут располагаться на различных участках тела. Кровяными жабрами обладают многощетинковые черви, большинство ракообразных и моллюсков, водные личинки некоторых насекомых, иглокожие, асцидии и рыбы.
Трахейные жабры, свойственные водным личинкам большого числа насекомых из отрядов поденок, стрекоз, веснянок, большекрылых, ручейников и двукрылых, имеют вид тонкостенных простых или ветвящихся выростов, расположенных на самых различных частях тела и содержащих тонкие трахейные стволы или сильно ветвящуюся сеть трахейных капилляров. Внутри трахейных жабр находится газообразный кислород, диффундирующий из окружающей воды через тонкие покровы жабр.
Почти все вторичноводные организмы дышат атмосферным воздухом, за исключением личинок насекомых, обладающих трахеннымн жабрами или перешедших к кожному дыханию. Млекопитающие для вентиляции своих органов дыхания периодически поднимаются к поверхности воды, то же делают водные насекомые— жуки и клопы, а также водные личинки многих двукрылых насекомых.
Еще интересные статьи
Животное, которое живет в воде в течение определенного времени или всей своей жизни. Многие насекомые, такие как комары, поденки, стрекозы и ручейники, начинают свой жизненный цикл, как водные личинки, прежде чем превратится в крылатых взрослых особей. Водные животные могут дышать воздухом или получать растворенный в воде кислород при помощи специализированных органов, называемых жабрами, или непосредственно через кожу. Природные условия и , которые обитают в них, можно разделить на две основные категории: водные или .
Группы водных животных
Большинство людей думают только о рыбах, когда их спрашивают о водных животных. Однако есть и другие группы животных, обитающих в воде:
- млекопитающие, например, (киты), сирены (дюгони, ламантины) и ластоногие (настоящие тюлени, ушастые тюлени и моржи). Понятие «водное млекопитающее» также применяется к животным с , таким как речная выдра или бобры, ведущих полуводный образ жизни;
- моллюски (например, морские улитки, устрицы);
- (например, кораллы);
- (например, крабы, креветки).
Термин "водный" может применяться к животным, которые живут, как в пресной воде (пресноводные животные), так и в соленой воде (морские животные). Тем не менее, понятие морские организмы чаще всего используется для животных, обитающих в морской воде, то есть в океанах и морях.
Водная фауна (особенно пресноводные животные) часто вызывает особую озабоченность у защитников природы из-за хрупкости их . Они подвергаются воздействию чрезмерного промысла, браконьерства, загрязнения и .
Головастики лягушки
Для большинства характерна водная личиночная стадия, например, головастики у лягушек, но взрослые особи ведут наземный образ жизни вблизи водоемов. Некоторые рыбы, к примеру, арапаима и ходячий сом, также , чтобы дышать воздухом для выживания в бедной на кислород воде.
Знаете, почему герой известного мультфильма "Губка Боб Квадратные Штаны" (или "Спанч Боб Сквэр Пэнтс"), изображен в виде губки? Потому что есть водные животные, которые называются морскими . Однако морские губки не похожи на квадратную кухонную губку, как персонаж из мультфильма, а имеют более округлую форму тела.
Рыбы и Млекопитающие
Косяк рыб возле кораллового рифа
Знаете ли вы, что существует большее количество видов рыб, чем амфибий, птиц, млекопитающих и рептилий вместе взятых? Рыбы являются водными животными, так как вся их жизни проходит в воде. Рыбы хладнокровны, и у них есть жабры, которые получают кислород из воды для дыхания. Кроме того, рыбы относятся к позвоночным животным. Большинство видов рыб могут жить либо в пресной, либо в морской воде, но некоторые рыбы, такие как лосось, обитают в обоих средах.
Дюгонь - водное млекопитающее из отряда сирен
В то время как рыбы живут только в воде, млекопитающих можно встретить на суше и в воде. Все млекопитающие являются позвоночными; имеют легкие; они теплокровные и рожают живых детенышей, вместо откладывания яиц. Однако водные млекопитающие зависят от воды, чтобы выжить. Некоторые млекопитающие, такие как киты и дельфины, живут только в воде. Другие, такие как бобры, ведут полуводный образ жизни. У водных млекопитающих есть легкие, но нет жабр и они не способны дышать под водой. Им необходимо всплывать на поверхность через определенные промежутки времени, чтобы вдохнуть воздух. Если вы когда-либо видели, как выглядит фонтан воды, выходящий из дыхала кита, то знайте - это его выдох, после которого следует вдох, прежде чем животное погрузится обратно под воду.
Моллюски, книдарии, ракообразные
Гигантская тридакна - крупнейший представитель двустворчатых моллюсков
Моллюски - беспозвоночные животные, которые имеют мягкие мускульные тела без ног. По этой причине многие моллюски обладают твердой оболочкой, чтобы защитить свое уязвимое тело от хищников. Морские улитки и устрицы являются примерами моллюсков с раковинами. Кальмары и также относятся к моллюсками, но у них нет раковин.
Рой медуз
Что объединяет медуз, актиний и кораллов? Все они относятся к книдариям - группе водных , которые являются беспозвоночными, имеют специальный рот и стрекательные клетки. Стрекательные клетки вокруг рта используются для ловли пищи. Медузы могут передвигаться, чтобы поймать свою добычу, но морские анемоны и кораллы прикреплены к камням, и ждут, пока еда приблизится к ним.
Красный краб
Ракообразные - водные беспозвоночные животные с твердой хитиновой наружной оболочкой (экзоскелетом). Некоторые примеры включают крабов, лобстеров, креветок и раков. У ракообразных есть две пары усиков (антенн), которые помогают получать информацию об окружающей их среде. Большинство ракообразных питаются плавающими остатками мертвых растений и животных.
Заключение
Водные животные обитают в воде и зависят от нее для выживания. Существуют различные группы водных животных, в том числе рыбы, млекопитающие, моллюски, книдарии и ракообразные. Они живут либо в пресноводных водоемах (ручьи, реки, озера и пруды), либо в соленой воде (моря, океаны и др.), и могут быть как позвоночными, так и беспозвоночными.
Весь животный мир, изучаемый и систематизируемый в рамках зоологических наук, принято делить на зоологию беспозвоночных и зоологию позвоночных животных (хордовых). Термин “беспозвоночные” ввел Ж. Б. Ламарк для обозначения животных, не относящихся к хордовым. Любое животное, не имеющее позвоночника, относится к беспозвоночным.
У беспозвоночных отсутствует костный скелет, но у многих имеется внешний жесткий, раковинообразный панцирь.
Водные беспозвоночные по характерному для них местообитанию подразделяют на ряд экологических групп. Бентос - животное население дна. Планктон - парящие в толще воды коловратки и мелкие ракообразные. Нектон - активные пловцы, например, жуки-плавунцы и их личинки, водолюбы, клопы-гладыши. Нейстон - население пленки поверхностного натяжения, при этом некоторые животные, например, клопы- водомерки обитают на ней сверху, а другие прикрепляются к ней снизу или находятся от нее в непосредственной близости (личинки комаров и других насекомых, некоторые ракообразные). Плейстон - организмы, одна часть которых погружена в воду, а другая находится в воздухе над пленкой поверхностного натяжения, как, например, у жуков-вертячек.
В своем подводном мире водные беспозвоночные должны быть в состоянии перемещаться как в текущей воде, так и по субстрату (дну ручья). Многие из них встречаются на перекатах (участках с бурно текущими вспененными водами), прикрепившимися к камням с помощью различных приспособлений-присосок. Организмы, встречающиеся на плесах (местах с ровным течением), могут иметь плоскую форму, защищающую их от возможности быть смытыми вниз по течению. В заводях с медленно текущими водами многие организмы научились зарываться в донные осадки или строить массивные домики для защиты от хищников. Помимо перемещения в воде, водные беспозвоночные нуждаются также в том, чтобы добывать кислород из воды.
Как же они добывают кислород из воды? Как дышат водные беспозвоночные?
Волосатик.
Волосатик - свободно живущий в пресной воде червь, принадлежит к круглым червям к классу волосатиков. Особенно часто его можно заметить - в медленно текущих водах, где он извивается в неглубоких местах на песчаном дне, иногда около самого берега. С ним связано вздорное народное поверье, будто бы волосатик внедряется в тело купающихся и причиняет человеку опасную болезнь. Боятся взять его в руки, хотя он не может причинить ни малейшего вреда. Особых органов дыхания у волосатика не имеется, он дышит всей поверхностью тела.
Малая ложноконская пиявка, пиявка рыбья, пиявка медицинская.
Относятся к типу кольчатые черви. Они часто встречаются в пресных водах, в стоячих и в текущих водоемах. В особенности часто пиявок можно найти в водоемах, поросших листьями кувшинки.
Дышит пиявка, всею поверхностью своего тела, облегчая смену воды вокруг своего тела характерными колебательными движениями, которые производит в воде, уцепившись присоской за какой-нибудь подводный предмет.
Дыхание пиявки совершается через ее тонкую кожу, обильно снабженную кровеносными сосудами. Каких-либо специальных органов дыхания у нее не имеется.
Пиявка рыбья Пиявка медицинская
Пиявка ложноконская
Прудовик обыкновенный.
Прудовик принадлежит к моллюскам, к классу брюхоногих, к отряду легочных моллюсков, к семейству прудовиков. Самый крупный из наших прудовиков - обыкновенный прудовик. Прудовики очень часто встречаются в пресноводных водоемах.
Прудовик принадлежит к легочным моллюскам и дышит атмосферным воздухом. Поднимаясь на поверхность воды, прудовик открывает свое дыхательное отверстие, которое находится сбоку тела, близ края раковины. В спокойном состоянии это отверстие замкнуто мускулистым краем мантии. Воздух втягивается в обширную легочную целость, стенки которой образованы мантией, пронизанной богатой сетью кровеносных сосудов. Обмен газов происходит через тонкую стенку мантии, при этом мантийная полость играет роль легкого.
Прудовик может пробыть под водой, не освежая воздуха своей легочной полости, очень долгое время. Это объясняется тем, что замкнутый в легочной полости воздух используется при дыхании очень совершенно, причем кислород воздуха постепенно замещается углекислотой.
Катушки принадлежат к классу брюхоногих моллюсков, к отряду легочных, к семейству катушек.
Дышат катушки атмосферным воздухом, вбирая его в легочную полость, образованную стенками мантии. Дыхательное отверстие, ведущее в указанную полость, открывается сбоку тела, близ края раковины. Оно открывается, когда катушка поднимается на поверхность воды за запасом воздуха. При недостатке воздуха катушка пользуется особым кожистым выростом, который помещается на теле близ легочного отверстия и играет роль примитивной жабры. Кроме того, катушка, по всей вероятности, дышит и непосредственно через кожу.
Лужанки и битинии.
Лужанки принадлежат к классу брюхоногих моллюсков, к отряду переднежаберных, к семейству лужанок. И лужанки и битинии- обыкновенные обитательницы наших водоемов. Лужанки обычно обитают в водоемах с илистым дном, иногда сплошь усеивая его. И лужанка и битиния всегда держатся на дне водоема и не всплывают на поверхность, подобно прудовикам и, катушкам. При опасности они замыкают раковину крышечкой, которая служит им превосходным заградительным щитком.
В отличие от прудовика и катушки, лужанка и битиния принадлежат к жаберным, которые извлекают кислород из воды при помощи жаберного аппарата, скрытого под раковиной. У лужанки имеется хорошо развитая гребневидная жабра с многочисленными жаберными выростами, которые несколько напоминают жабры рыб. Благодаря водному дыханию лужанки и битинии очень чувствительны к качеству воды и при неблагоприятных условиях погибают гораздо скорее, чем прудовики и катушки.
Янтарка обыкновенная.
Янтарка обыкновенная относится к классу брюхоногие моллюски, отряду улиток. Она обитает в сырых местах- на влажных лугах, возле водоемов, часто ее можно видеть на плавающих листьях водных растений, а иногда она даже погружается в воду. Очень интересно видеть улиток подвешенных снизу к поверхности воды.
Предполагают, что двигающиеся таким образом янтарные улитки пользуются поверхностным натяжением жидкости, подвешиваясь снизу к той упругой пленке, которая имеется на поверхности воды благодаря натяжению.
Если ползущую таким образом улитку слегка толкнуть, чтобы она погрузилась в воду, то видно, что животное снова, как пробка, всплывает на поверхность. Это явление объясняется тем, что внутри дыхательной полости животного имеется воздух, который поддерживает улитку наподобие плавательного пузыря. Улитка может произвольно сжимать свою дыхательную полость: тогда моллюск становится удельно тяжелее и опускается на дно. Наоборот, при расширении полости улитка без всякого толчка по вертикальной линии всплывает на поверхность.
Перловица и беззубка.
Перловицы и беззубки относятся к классу двустворчатые моллюски, к семейству дрейссены. Дыхание у них жаберное, кислород получают из воды омывающей жабры.
Перловица
Беззубка
Мелкие ракообразные:
Водяной ослик, дафнии, бокоплавы.
Водяной ослик - представитель класса ракообразных, относится к отряду равноногих, к семейству осликовых.
Дыхание осликов легко наблюдать на экскурсии, посадив животное в стаканчик с водой. Невооруженным глазом отлично видно колебательное движение тонких жаберных пластинок под брюшком, в задней части тела. Жаберные пластинки это задние пары ног, преобразованные в дыхательный аппарат. Каждая ножка состоит из двух лопастей: верхняя, более нежная, служит для обмена газов, нижняя, более прочная, образует защитную крышечку.
Дафнии, или водные блохи, относятся к низшим ракообразным, а именно к ветвистоусым рачкам в отряде листоногих.
Водных блох можно встретить в самых разнообразных водоемах, но в особенности они изобилуют в небольших прудах, лужах, канавах, наполненных водою ямах, где иногда размножаются в огромных количествах, так что окрашивают воду в красноватый цвет. Дыхание жаберное. Жабры помещаются у основания грудных ножек в виде небольших мешочков. Видеть их можно только в микроскоп.
Бокоплавы.
Дышат бокоплавы, как и многие другие ракообразные, жабрами.
Жаберные пластинки, пронизанные тончайшими сосудами, располагаются у них на грудных ножках.
Паук – серебрянка.
Представитель типа членистоногие, отряда пауки, семейства пауки-сеточники.
Живет в воде. Как и водные насекомые не может жить без воздуха. Поднимаясь к поверхности воды, он выставляет из воды кончик брюшка и обновляет запас воздуха в легочных мешках. При погружении в воду на не смачивающихся волосках брюшка удерживается слой воздуха, и брюшко выглядит блестящим, отсюда и название: паук-серебрянка. Этим воздухом он и дышит. Из воздушных пузырьков приносимых с поверхности он устраивает подводный воздушный колокол на растениях, которых являются его убежищем. Воздух в колоколе удерживается густым сплетением из паутины. Колокол бывает с наперсток. В колоколе помещается яйцевой кокон, держится молодь, происходит линька и зимуют взрослые пауки.
Водные клещи.
Водные клещи относятся к классу паукообразных, к отряду клещей. Эти животные отличаются широким распространением и населяют разнообразные водоемы. Встречаются они и в больших водоемах и в самых мелких. Чаще всего их можно найти в прудах, густо заросших растительностью.
Дыхание у водных клещей происходит непосредственно через кожу.
Водные клопы: гладыш, гребляк, плавт, водяной скорпион.
Гладыш относится к отряду клопов, принадлежа к семейству гладышей. Часто встречается как в стоячих, так и в медленно текущих водах, плавает вверх брюшком.
Дыхание гладыша можно наблюдать в то время, когда он висит у поверхности воды. При этом задний конец брюшка, несущий дыхательные отверстия (стигмы), наклонно выставляется из воды. Ныряя, гладыш увлекает с собой под воду запас воздуха, который облекает его сплошным блестящим покровом и уменьшает его удельный вес.
Дыхательное отверстие окружено тремя хитиновыми пластинками темного цвета, из которых средняя неподвижна, а две боковые могут закрываться и открываться. Когда гладыш набирает воздух, эти крошечные дверцы открыты, при нырянии они плотно сомкнуты.
Гребляк относится к отряду клопов, к семейству кориксид.
Гребляки держатся в стоячих или слабо текущих водоемах и часто встречаются в большом количестве. Они ведут деятельный образ жизни и зимой, поэтому нередко попадаются при лове через прорубь.
Дышат гребляки, подобно остальным клопам, атмосферным воздухом. Поднимаясь к поверхности водоема, они, однако, выставляют из воды не задний конец, как то делают гладыши, но переднюю часть тела, пользуясь для дыхания грудными, а не брюшными дыхальцами. Облекающий гребляка под водой в виде пленки воздух выделяется брюшными дыхальцами и представляет собою не запас кислорода, как можно думать, но уже отработанный газ. По-видимому, эта воздушная пленка уменьшает удельный вес насекомого, облегчая ему подъем на поверхность.
Третий представитель группы водных клопов – плавт. Принадлежит к семейству наукорид. Плавает спиной вверх. Он встречается в стоячих, густо заросших водоемах.
Дышит плавт, как и другие водные клопы, атмосферным воздухом; его он набирает, поднимаясь на поверхность водоема, в замкнутое пространство, которое у него находится под надкрыльями.
Водяной скорпион.
Относится к отряду клопов, к семейству водяных скорпионов. Водяной скорпион предпочитает водоемы со стоячей или медленно текущей водой, достаточно густо заросшие водными растениями, на которых этот клоп преимущественно и держится.
Дышит водяной скорпион атмосферным воздухом. При этом играет роль длинный отросток, имеющийся у взрослых экземпляров на заднем конце тела. Это не что иное как трубка, составленная из двух обращенных друг к другу желобков. Выставив внешний конец дыхательной трубки из воды, скорпион набирает при помощи ее воздух в замкнутое пространство под крыльями, откуда воздух проводится в дыхальца брюшка.
У личинок длинный дыхательный сифон отсутствует. Имеется лишь короткий отросток, действующий подобным же образом.
Водные жуки.
Плавунец окаймленный, полоскун бороздчатый - относятся к отряду жуки, семейству плавунцы. Тело отлично приспособлено для плавания: овальное, гладкое, обтекаемое, по форме напоминает подводную лодку. В воде плавает быстро, и всплываю легко, потому что легче воды.
Жуки, так же как птицы и млекопитающие, дышат воздухом. Даже те из них, кто много времени в своей жизни проводят под водой, не в состоянии получать кислород из воды, как это делают рыбы. Им нужен воздух, и они вынуждены через короткие промежутки времени всплывать. Правда, жук-плавунец способен увеличивать время своего подводного плавания благодаря довольно практичному способу. Прежде чем уйти под воду, он накапливает воздух под своими крыльями. С этим запасом воздуха под крылом он может пробыть под водой более пяти минут.
Личинки стрекоз.
Стрекозы, составляющие особый отряд насекомых, -крылатые воздушные хищники. Они носятся над водою, по берегам водоемов, улетая иногда на значительное расстояние от воды; Личинки стрекоз встречаются всюду в стоячей и медленно текущей воде. Чаще всего они находятся на водных растениях или же на дне, где сидят неподвижно, иногда медленно передвигаются. Есть виды, которые зарываются в ил.
Личинки стрекоз дышат трахейными жабрами. У личинок типа лютки жаберный аппарат помещается на заднем конце брюшка в виде трех тонких расширенных пластинок, пронизанных массой трахейных трубочек. Личинки типа коромысла и настоящей стрекозы наружных жабер не имеют; жаберные выросты помещаются у них внутри тела, в полости задней кишки. Следя за спокойно сидящей личинкой, можно показать ее дыхательные движения, которые она производит, сжимая и разжимая мышцы брюшка; при этом вода нагнетается через анальное отверстие и вновь выжимается оттуда, освежая жаберные выросты кишки. Иногда наблюдается, что личинка выставляет задний конец брюшка из воды, очевидно, втягивая в себя атмосферный воздух.
Муха львинка.
Львинка принадлежит к отряду двукрылых, к семейству львинковых. Львинка водится в неглубокой воде, держится близ водоемов, в особенности на цветущих растениях, в зарослях небольших прудков, канав.
Дышит личинка атмосферным воздухом, захватывая его в дыхательное отверстие, расположенное в центре розетки на заднем конце тела, который личинка выставляет из воды.
Иловая муха (ильница).
Иловая муха, или пчеловидка, или ильница. Принадлежит к отряду двукрылых, к семейству цветочных мух.
Находясь в привычной стихии, личинка глубоко закапывается в ил водоема, в грязь лужи, выставляя наружу лишь один свой хвостовой отросток. Последний представляет собою не что иное как длинную тонкую дыхательную трубку. Эта трубка обладает замечательной способностью удлиняться и укорачиваться. В вытянутом состоянии она достигает 10 см в длину, в то время как остальное тело личинки не превышает 1,5 см. Благодаря такому замечательному приспособлению ильница, погрузив свое тело в гниющие вещества, проводит к себе запас свежего воздуха для дыхания и в то же время может приспособляться ко всем изменениям уровня воды в луже, водоеме.
Муха- ильница
Личинки комаров.
Комары- звонцы относятся к отряду двукрылые, к семейству звонцов.
Личинки комаров развиваются в воде, всплывают, прикрепляются концом брюшка к поверхностной пленке воды, набирают воздух для дыхания. Некоторое время могут поглощать кислород, растворенный в воде.
Куколки комаров на голове имеют «рожки», это дыхательная трубочка, которое куколка выставляет на поверхность воды для дыхания.