Исследовательская работа «Изучение гидробионтов прибрежных вод реки Джалга».

Республиканский конкурс юных исследователей окружающей среды

Номинация: «Зоология и экология животных. Зоокультура и ветеринария».

Название работы: «Изучение гидробионтов прибрежных вод реки Джалга».

Сведения об авторе: Варламов Андрей Сергеевич,

ученик 7 класса МОУ «Красномихайловская средняя

 общеобразовательная школа».

 Адрес учреждения: Республика Калмыкия, Яшалтинский район,

с. Красномихайловское, ул. Школьная, 7

Сведения о руководителе: Суховеева Людмила Юрьевна,

 Учитель биологии,

 МОУ «Красномихайловская средняя

 общеобразовательная школа»,

 Яшалтинский район, Республика Калмыкия.

2011г.

Содержание

1.Введение.                                                                                               стр.3

1.1  Физико-географическая характеристика   р. Джалга                    стр. 4

1.2. Характеристика гидробионтов пресноводного водоема (реки).  стр. 4 - 7

       Обсуждение литературы.

2. Методика исследования                                                                      стр. 7

3. Результаты и их обсуждение                                                              стр. 7

3.1. Состав фитопланктона                                                                     стр. 7

3.2. Состав зоопланктона                                                                        стр. 8

3.3. Цепи питания                                                                                    стр. 8

4. Выводы                                                                                                 стр. 8

5. Заключение                                                                                             стр. 9

6 Список использованной литературы        стр. 9

1. Введение

Вода, дарующая жизнь растениям, является идеальной средой обитания и для многих беспозвоночных животных – червей, моллюсков, крошечных ракообразных и простейших. Все они являются главной пищей плотоядных рыб: карасей, окуней, судака, сазана.

          Увидеть целый мир неизвестных существ в капле воды – уже интересно. Познакомиться с разнообразными обитателями воды, определить их систематическую принадлежность, выявить их биологическую роль – и интересно, и полезно.

          Во-первых, мы расширим рамки своего знания о многообразии микромира. Во-вторых, мы изучим флору и фауну гидробионтов, обитающих в естественных условиях, исключающих загрязнение водоема.

Изучению подлежат мельчайшие организмы – обитатели водоема, видимые, в основном, лишь под микроскопом. Следует научиться различать растительные организмы (фитопланктон) и животные организмы (зоопланктон), уровень их организации, способы питания и роль их в водной среде.

           В процессе исследования мы должны получить ответы на вопросы:

1. Какие представители растительного и животного мира населяют реку Джалга? Можем ли мы составить цепи питания в данном водоеме?
2. Можно ли по выявленному составу определить чистоту водоема, его жизнеспособность?

Для решения поставленных задач использовались следующие методы работы:

1. Теоретические: изучение гидробионтов по учебникам, справочникам и энциклопедиям;
2. Экспериментальные: взятие проб воды, изучение их под микроскопом;
3. Практические: определение систематических  групп гидробионтов с помощью определителей и справочной литературы, составление отчета.

Выдвижение гипотезы.

            Вода реки Джалга не загрязнена, поэтому видовой состав гидробионтов  должен быть разнообразным, соответствовать описанию в литературе.

1.1. Физико-географическая характеристика реки Джалга.

Река Джалга – небольшая река, длиной 88км. Протекает на территории Республики Калмыкия и Ставропольского края, впадает в озеро Маныч – Гудило. Левый берег реки (со стороны поселка) – низкий, покрыт только небольшой травянистой растительностью. Околоводной растительности: осок, камышей, тростников – нет. Противоположный берег реки местами высокий,  покрыт зарослями камышей, встречаются деревья. На период исследования (сентябрь 2011г.) река мелководна.

1.2. Характеристика гидробионтов пресноводного водоема. Фитопланктон.

         Фитопланктон – основной продуцент органического вещества в водоемах, за счет которого существуют водные гетеротрофные  животные и некоторые бактерии. Фитопланктон в пресных водоемах представлен разнообразными водорослями: зелеными, сине-зелеными, золотистыми, диатомовыми, желто-зелеными и эвгленовыми.

         Сине – зеленые водоросли (Cyanophyta) .

         Это водоросли сине-зеленой, желто-зеленой, оливково-зеленой окраски. Эта группа очень просто устроенных организмов. Некоторые ученые считают их зелеными бактериями. У сине-зеленых водорослей в клетке нет ядра, нет также и жгутиков. Хлорофилл сине-зеленых водорослей не сосредоточен в хлоропластах, а разбросан в виде мелких зерен по цитоплазме. Помимо хлорофилла, каротина и ксантофилла, сине-зеленые водоросли содержат синий пигмент – фикоцианин. Углеводы  запасаются у них в виде особого крахмала, встречающегося только у этих водорослей. Сине-зеленые водоросли покрыты липкой студенистой  наружной оболочкой, выделяемой их клетками.

         Диапазон условий, в которых могут обитать сине - зеленые водоросли, чрезвычайно широк, но основная масса видов обитает в пресных водоемах. Они часто вызывают цветение воды (микроцистис), образуя на поверхности воды плохо пахнущие пленки. Это отрицательно сказывается  на жизни обитателей воды. Поэтому сине-зеленые используются как индикаторы  загрязненной органическими веществами воды.

Цветение воды вызывают сине-зеленые: микроцистис, воронихиния, афанизоменон, анабена, глеотрихия. Колония носток обитает в прудах на водных растениях.

          Диатомовые водоросли ( Diatomeae)

          Диатомовые водоросли – группа одноклеточных организмов, резко отличающихся  от остальных водорослей по ряду морфологических особенностей. Клетки диатомей  снаружи окружены  твердой  кремнеземной оболочкой, называемой панцирем, который состоит из двух створок, входящих одна в другую, подобно дну и крышке коробки Диатомовые водоросли живут одиночно или объединены в колонии, различного типа цепочки, ленты, звездочки, нити, «кустики». Диатомовые способны к медленному скользящему движению, производимому за счет течения протоплазмы по желобкам, имеющимся на поверхности клеточной стенки. Запасные питательные вещества у них в виде полисахарида лейкозина  и жира, (жирное масло) - но не крахмала. Хлоропласты у диатомовых либо мелкие, либо крупные в виде пластинок; окрашены в различные оттенки желто-бурого цвета в зависимости от набора пигментов (каротин, ксантофилл, диатомин).

          Зеленые водоросли (Chlorophyta)

У представителей этой группы окраска всегда чисто - зеленая. Это одноклеточные водоросли – хлорелла, клостериум,  320 видов одноклеточных   хламидомонад; колониальные – вольвокс, гониум, синура,  пандорина; нитчатые – спирогира, нителла,  хара и другие. Зеленая водоросль рода Зигнема отличается исключительной слизистостью на ощупь. Встречается в стоячих  и медленно текущих водоемах, образуя большие массы тины оливково- зеленого цвета. Зеленые водоросли – одни из главных создателей корма для гетеротрофов.

  Зеленые водоросли могут служить индикаторами чистоты вод.  Водоросли, принадлежащие родам Хара, Зигнема, Вольвокс указывают на то, что в олигосапропробной воде практически нет растворенных органических веществ, кислорода много, вода чистая. Водоросли родов Спирогира и Кладофора указывают на бета-мезосапропробную зону: здесь нет  неразложившихся белков, есть сероводород, диоксид углерода и кислород; происходит минерализация органических веществ. Бета-мезосапробы – показатели умеренного, естественного загрязнения, характерного для живого, наполненного многими гидробионтами водоема. Это также могут быть застойные места. В полисапробной зоне водоема встречается хлорелла, хламидомонада, сценедесмус. Преобладание полисапробов в естественных водоемах, как правило, приурочено к местам сброса органических веществ, к местам «гниения».

        Желто-зеленые водоросли ( Xanthophyta)

        Очень редкая группа организмов в пресных водоемах. Род Трибонема образует нити, сплетающиеся в клубки, пряди или хлопья. Служит индикатором умеренно загрязненного водоема (мезосапробного).

        Золотистые  водоросли (Chrysophyta)

        Окраска представителей этой группы буровато - или золотисто - желтая. Золотистые водоросли часто образуют колонии. В болотах и канавах живет причудливая водоросль  Динобриун . Ее колония – как многоэтажный домик, где каждый житель обитает в своей «квартире» - бокаловидном чехлике. Эта водоросль указывает на  олигосапробную зону: органических веществ нет, кислорода много, вода чистая.

         Эвгленовые водоросли .

         Ботаники относят эти организмы к водорослям – Тип Euglenophyta,

Зоологи – к животным: Тип Protozoa, Класс Flagellata, Отряд Euglenoidina.

Классификация организмов связана с большими трудностями, так как ее представители обладают свойствами и животных, и растений. Подавляющее большинство эвгленовых живет в пресной, богатой органикой воде. Запасным питательным веществом является полисахарид парамилон,не обнаруженный более ни  у одной группы организмов. Хотя эвгленовые богаты хлорофиллом, они не могут жить только за счет фотосинтеза. Они не могут существовать в среде, содержащей только минеральные соли, но бурно развиваются при внесении в среду небольшого количества аминокислот. Некоторые из 350 видов этого типа полностью автотрофны, другие являются истинными сапрофитами, для третьих характерно голозойное питание – они ловят и пожирают другие организмы, то есть питаются подобно типичным животным.

Зоопланктон

Зоопланктон пресных водоемов представлен одноклеточными организмами Protozoa (голые амебы, раковинные амебы солнечники и инфузории); многоклеточными организмами – в основном, ветвистоусыми и веслоногими ракообразными и коловратками.

        Одной из особенностей водной среды является наличие в ней большого количества мелких частиц органического вещества – детрита, образовавшегося  за счет отмирающих растений и животных. Детрит для многих водных организмов представляет собой высококачественную пищу, поэтому некоторые из них, так называемые биофильтраторы,  приспособлены добывать его с помощью специальных микропористых структур, процеживая воду и задерживая  взвешенные в ней частицы. Такой способ питания называется  фильтрацией. К биофильтраторам относятся двустворчатые моллюски, планктонные ракообразные и другие. Мелкие рачки, такие, как дафнии, отцеживают пищевую взвесь густыми щеточками щетинок на своих конечностях. Личинки мошек в ручьях отфильтровывают пищу пучками щетинок на голове, а личинки комаров – щетинками на верхней губе.

          Другая группа животных осаждает детрит либо на поверхность собственного тела, либо на специальные ловчие устройства. Такой способ питания называется седиментацией. Таким способом питаются простейшие, личинки некоторых насекомых, коловратки. Коловратки, например, имеют коловращательный аппарат – орган, служащий для движения и добывания пищи. Биение ресничек, расположенных на переднем конце тела, напоминает вращение колеса. Это обеспечивает плавание животного и образует коловорот, втягивающий частицы пищи в ротовое отверстие.

        Роль зоопланктона в водоеме чрезвычайно велика: одни организмы являются источниками питания для других, в конечном итоге все они составляют основу питания рыб. Многие беспозвоночные организмы участвуют в самоочищении водоемов (фильтраторы, седиментаторы). Некоторые организмы являются промежуточными хозяевами паразитических червей.

        Наличие или отсутствие определенных беспозвоночных указывает на состояние водоема: в самых грязных водоемах встречаются только инфузории и бактерии, в чистых водоемах живут простейшие, коловратки, дафнии, циклопы.

2. Методика исследования

          Пробы воды брали у самого берега, на небольшой глубине, на открытых участках и вблизи зарослей камышей. Перед взятием пробы воду взмучивали, делали соскреб с травянистой растительности, чтобы в пробу попали иловые частицы, растительный детрит, частицы водорослей, планктонные и бентосные организмы.

Взятые пробы рассматривали  в тот же день в течение двух часов под микроскопом с увеличением в 300 раз (15 Х 20).

          Исследование проводили в конце сентября – в начале октября, в период «бабьего лета».

3. Результаты и их обсуждение

3.1. Состав фитопланктона.

         Нами было взято 5 проб воды, среди которых мы сумели определить следующие растительные организмы:

           Таким образом, мы смогли выявить 9 родов водорослей, обитающих в прибрежной зоне реки Джалга. Состав водорослей позволяет сказать, что водоем не загрязнен, встречающиеся водоросли носток лишь отражают картину естественных процессов отмирающей органики в стоячей воде у кромки берега.

3.2.Состав зоопланктона

                                                                          

                                            O2            ˜          CO2

Зоопланктон

Простейшие, дафнии, циклопы, бокоплавы, жаброноги, ракушечные рачки, коловратки

˜        

                CO2             

Рыбы

Окуни, лини, плотва, язи, щуки

                   

                                                                           CO2

                                                             ˜

Бактерии, черви

                                                              ˜

М И Н Е Р А Л Ь Н Ы Е   С О Л И

Рис.№ 1. Цепь питания в водном биоценозе –р. Старица