- Как устрицы очищают грязную воду
- Какие моллюски очищают воду
- Двустворчатые моллюски — придонные фильтры
- Питание беззубки и перловицы
- В Польше чистоту воды в водоеме перед подачей в системы водоснабжения определяют восемь моллюсков
- Искусственная и биологическая система мониторинга питьевой воды
- Индикаторные организмы
- Идеально чистая вода для моллюсков
- Самый надежный мониторинг
- Все гениальное просто
- Никакой компьютер не заменит моллюсков
- Но и моллюски привыкают к загрязнениям
Как устрицы очищают грязную воду
Устрицы (лат. Ostreidae) — семейство морских двустворчатых моллюсков. Обладают очень характерной асимметричной раковиной неправильной формы.
Двустворчатые моллюски лишены головы и соответственно органов начальных отделов пищеварительной системы: радулы, рта, глотки. Поэтому они не могут питаться крупными объектами, а являются фильтраторами. С этим способом питания можно также ознакомиться на примере губок.
Устрицы питаются взвешенными в толще воды мельчайшими остатками отмерших растений и животных и микропланктоном (одноклеточными водорослями, бактериями и другими микроскопическими животными). При помощи сложного ресничного механизма жабр и мантии моллюски отфильтровывают их из воды, отделяя пригодные в пищу частички.
Поскольку мантийная полость и жабры устриц всегда открыты для доступа воды, эти моллюски очень чувствительны к ее чистоте и количеству кислорода. Поэтому часто наблюдается гибель целых устричных поселений при заносе их илом и песком после шторма: ил засоряет жабры и делает невозможной фильтрацию воды. При благоприятных условиях питание устриц происходит практически круглосуточно.
Известно, что устрицы могут фильтровать через себя от 75 до 200 литров воды в сутки. В данном эксперименте, который провело океанографическое общество Флориды, показаны два аквариума, в которые залита грязная вода. Но в один из аквариумов помещены устрицы. Чтобы увидеть, что произошло через полтора часа, посмотрите этот минутный ролик.
Источник
Какие моллюски очищают воду
Мутная, цветущая вода, куча водорослей – это, наверное, самый большой страх многих обладателей загородных участков, который не дает воплотить мечты о собственном прудике в жизнь. А зря. Ведь с любым, даже самым небольшим водным объектом, на участке становится более уютно и красиво.
Есть много способов, с помощью которых можно легко уберечь свой пруд от зацветания, а себя – от лишней работы. Давайте по порядку.
1.Специальные виды рыб, так называемые «санитары пруда». Итак, если стоит цель «очистить водоем от грязи, тины и водорослей», толстолобики и белый амур – это идеальный вариант. Их недаром в народе прозвали санитарами прудов. Они способны очистить мутную, зацветшую зеленоватую воду не хуже магазинных фильтров. Это связано с тем, что эти породы не прочь покушать сочной зелени растений (элодея, ряска). Кстати, белый амур вообще всеяден в этом плане. Он ест все, начиная от нимфеи и заканчивая рогозом. С такими обжорами вашему пруду не страшна никакая растительность. Например, белый амур в сутки съедает такое количество травы, сколько сам весит. Толстолобика и амура в пруду можно увидеть редко, только по утру, когда они выбираются на мель, чтобы «погреть бока». Все остальное время эти рыбы проводят в глубине, прячась за корягами или в зарослях растений и водорослей. При этом хозяину следует помнить, что такие крупные породы следует регулярно подкармливать.Толстолобики и белые амуры не слишком требовательны к условиям среды, в которой обитают. Их можно держать отдельно в качестве рыбы для очистки пруда от ила, а также подселять в пруды, где живут карпы.
Определяющие факторы в пользу выбора толстолобика и амура:- их устойчивость к инфекционным заболеваниям;- способность хорошо переносить как высокую, так и низкую температуру;- небольшие затраты, связанные с содержанием рыбы.Владельцам прудов с толстолобиками и амурами стоит знать, что эти обжоры не только быстро очищают воду от лишних водорослей. В короткое время пруд может лишиться всей растительности. А это, в свою очередь, спровоцирует нарушение экосистемы.П.С. Рыб, которые чистят пруд, специалисты называют фитофагами)))
2.Раки — не только «санитары» , но и «индикаторы чистоты водоема». Ведь раки могут обитать только в очень чистой, насыщенной кислородом воде, а не в отравленной различными химическими выбросами. Основу их рациона составляют не только рыба и личинки например стрекоз, но и пропащее испорченное мясо падали, чей запах раки улавливают с расстояния в десятки метров. Таким образом, раки очищают свой водоем от гниющих органических останков, чистят его. Если, например, живое существо умерло по причине какой-нибудь болезни, то продолжая разлагаться в воде, оно будет тем самым заражать все окружающее пространство, включая всех живых существ, находящихся поблизости. Но раки в состоянии переварить буквально все, они имеют отличный иммунитет к процессам гниения и ко многим бактериям, потому поедая даже зараженную тушку рыбы, раки абсолютно себе не вредят. Вообще они ведут очень активный образ жизни, все время обследуя дно водоема в поисках возможной пищи. И благодаря этому, вполне заслуженно получили звание санитаров водоемов.
3.Вьюн — это отличный кандидат на заселение в пруд. Часто возникает такая ситуация, что рыба съедает не весь корм, который попал в водоем. Корм опускается на дно и начинает медленно разлагаться, поглощая кислород, а также служит пищей для размножения вредных водорослей. В такой ситуации наиболее целесообразно купить вьюна в ваш водоем. Многие называют вьюна «санитаром пруда», и он получил это звание вполне заслуженно. Вьюны отличаются отличной приспособляемостью и выживают в самых невероятных условиях. Если водоем пересыхает, вьюн может находиться в состоянии анабиоза на время засушливого периода. Этой рыбе не нужен кислород, растворенный в воде, они дышат воздухом, периодически поднимаясь к поверхности пруда и заглатывая кислород. И естественно, эта рыба прекрасно переносит зиму.
4.Перловица обыкновенная (мидия, ракушка — unio pictorum) — моллюск, широко распространенный по всей территории России. Питание перловицы происходит одновременно с ее дыханием. Моллюск заглатывает воду через «сифон», она поступает в жаберную полость, принося кислород к жабрам. Вода несет с собой мелкие живые организмы, в том числе и потенциальных паразитов, опасных для рыб, а также остатки разлагающихся растений и испражнений рыб, находящихся на дне. Моллюск заглатывает их, при помощи двух пар ротовых лопастей, расположенных на переднем конце тела. Таким образом перловица очень эффективно избавляет пруд от опасных микроорганизмов и предотвращает зацветание пруда. Давно известно, что в водоёмах где есть перловица вода всегда чище. Растет перловица достаточно медленно. Ее возраст можно определить по количеству полос на створках раковины (подобно кольцам на срезе дерева, каждая полоса означает годовой прирост). Зимует перловица в наших условиях идеально. Отличительная особенность перловицы в том, что если на дне нет субстрата для передвижения, то перловица будет лежать не двигаясь и фильтровать воду посредством самотёка воды в пруду.
5.Беззубка (c латинского — аnodonta) — относится к роду пресноводных двустворчатых моллюсков семейства унионидов (Unionidae). Распространены эти моллюски в Европе, Азии и Америке. Беззубка обыкновенная – один из самых распространенных видо своего семейства. .Беззубка селится в пресноводных водоемах с чистой водой, богатой кислородом. Дно предпочитает мягкое: илистое или песчаное. Перемещается по дну водоема при помощи ноги: выставляет клиновидную ногу вперед, закрепляется в грунте и подтягивает все тело, при этом оставляет за собой след в виде бороздки. Скорость движения очень мала, около 20-35 сантиметров в час. В случае потенциальной опасности, беззубка быстро прячет ногу и захлопывает створки раковины.Зимой рост беззубки значительно замедляется. На раковине моллюска можно наблюдать рисунок из широких и узких полос, которые говорят о годовом приросте за зимний и летний сезоны. Таким образом, определяется возраст беспозвоночного.Беззубка погружает половину своего тела в мягкий донный грунт и пропускает сквозь себя воду посредством движения ротовых лопастей – так она питается и дышит кислородом, растворенным в воде. С потоком воды моллюск получает пищу, в качестве которой выступают мелкие остатки подводной растительности и микроскопические организмы, различные бактерии, находящиеся на дне. Фильтруя, таким образом воду, беззубка биологически очищает ее.По характеру питания беззубка и перловица — фильтраторы, и за сутки одна пяти-, шестисантиметровая особь пропускает сквозь себя 70—80 литров загрязненной воды и возвращает ее пруду чистой и осветленной, изъяв на пропитание себе всю органику (бактерий, растительный планктон, детрит).
Источник
Двустворчатые моллюски — придонные фильтры
Двустворчатые моллюски на суше не встречаются. Они обитают в реках, морях, океанах. К ним относятся пресноводные виды – перловица, беззубка. Морские организмы – мидия, устрица, гребешок, корабельный червь.
Свое название двустворчатые моллюски получили благодаря особенностям строения раковин. Мягкое тело находится под защитой раковины, образованной двумя створками, которые соединяются между собой эластичными связками и замыкательными мышцами. При сокращении мышц, створки захлопываются. При расслаблении мышц створки остаются полуоткрытыми, благодаря натяжению связок, тогда вода поступает внутрь.
Перловицы (Unio).
Питаются моллюски пассивно, выставив свой задний конец, на котором открываются две короткие трубки, образованные краем мантии. Они образуют два сифона: нижний сифон – вводной или жаберный и верхний (клоакальный). Края сифонов имеют черные бахромчатые края. Через вводной сифон поступает вода, которая несет кислород. Она омывает жабры, этим процессом обеспечивается дыхание.
Питание беззубки и перловицы
У моллюсков беззубки и перловицы одновременно происходит питание и дыхание. С потоком воды в жаберную полость попадают одноклеточные водоросли, мелкие рачки, органические остатки.
Буззубки (Anodonta).
Жабры и внутренние стороны мантийных складок снабжены ресничками. Они совершают колебания и создают ток воды через нижний сифон. Вода несет пищу ко рту моллюска, расположенному вблизи основания ноги.
Три вида перловиц распространены в Центральной Европе: U. crassus, U. pictorum и U. tumidus
Пищевые частицы попадают в пищеварительную систему через рот затем в пищевод, желудок, кишечник, где подвергаются действию ферментов. Края нижнего сифона бахромчатые, они действуют как сито, мешая проникновению в полость крупных посторонних частиц. Очищенная вода покидает тело моллюска через верхний сифон.
Моллюску не нужно отыскивать пищу, она попадает в рот из поступающей через сифон воды.
Двустворчатые моллюски фильтруют воду в огромных количествах. В водных экосистемах эти организмы выполняют важную функцию, отлавливая мелкую органическую взвесь и выводя очищенную воду обратно в водоем. Вода остается прозрачной и в ней не происходит «цветения», вызванного усиленным размножением одноклеточных водорослей.
Эта группа водных организмов вносит существенный и полифункциональный вклад в очистку воды. Деятельность моллюсков по очистке воды настолько велика, что ученые предложили для названия этого процесса термин «biomachinery» (биомашинерия).
Один моллюск за сутки пропускает через свой организм, очищая около литров воды. Сто двустворчатых особей профильтруют 4 тонны воды за день.
В связи с общим загрязнением Мирового океана возрастает риск, вызываемый синтетическими моющими средствами, которые при недостаточной очистке бытовых стоков попадают в воду. В первую очередь СМС – препараты действуют на моллюсков -фильтраторов. Существует серьезная угроза биологической очистке воды. Кроме того, двустворчатые выбрасывают в результате фильтрации большое количество органического вещества в форме комочков пеллет.
На дне водоема скапливается огромная масса органического материала. В воде фотосинтез также идет с поглощением углекислого газа и образуется органическое вещество.
Толстая перловица с XX века находится под угрозой исчезновения.
В экосистеме возникает сложная пищевая цепь. Цепочку переноса углерода с участием фильтраторов можно представить так: углекислый газ в атмосфере → углекислый газ в воде → фитопланктон → моллюски → пеллеты → органические остатки. Моллюски — фильтраторы участвуют в круговороте углерода, передавая в цепях питания.
Такие взаимоотношения имеют значение для поддержания оптимального содержания углекислого газа в атмосфере. Накопление оксида углерода в воздушной оболочке планеты способствует возникновению «парникового эффекта» и повышению температуры. Такие последствия представляют опасность для всей климатической системы Земли. Нарушение биологической очистки воды создает угрозу стабильности климата планеты.
Являясь активными фильтраторами, беззубки способствуют биологическому очищению водоёмов.
Отношения между организмами и окружающей средой гораздо сложнее, чем кажется на первый взгляд. Кроме линейных цепей питания существует огромное число дополнительных связей между живыми существами. В результате необходимо учитывать не только составные части биосферы, а и взаимодействие организмов как единое целое.
Беззубки раздельнополы, но встречаются и популяции гермафродитов.
В любом случае стоит задуматься и оценить степень опасности антропогенных воздействий на водные системы, обратить внимание на нарушение связей между организмами и функций, поддерживающих чистоту воды.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник
В Польше чистоту воды в водоеме перед подачей в системы водоснабжения определяют восемь моллюсков
Чистая питьевая вода — вещь, которую мы сегодня склонны принимать как должное. Ее недостаток сразу же сказывается на качестве жизни, понижая его. Чтобы сделать воду пригодной для употребления, на очистных сооружения проводится огромная, непрекращающаяся работа. Но постоянный контроль не может предотвратить случайное загрязнение. Как вовремя его выявить? В Польше придумали оригинальный и простой способ: там проверяют чистоту воды с помощью моллюсков.
Искусственная и биологическая система мониторинга питьевой воды
На западе Польши, в городе Познань, располагаются крупнейшие сооружения для очистки воды. Ее забор производят здесь прямо из реки Варта, а потом распределяют по всей стране. В частности, именно отсюда вода попадает в Варшаву.
Чтобы обеспечить ее чистоту, на заводе установлены искусственная и биологическая системы мониторинга. Они постоянно контролируют, чтобы вода, поступающая в краны жилых домов, была безопасна для питья. Искусственная система проводит точное измерение химического загрязнения. Рабочие очистных сооружений следят, чтобы в воде не было токсичных примесей и тяжелых металлов. Замеры проводятся с помощью компьютеров, но они тоже редко, но ошибаются.
Именно поэтому для подстраховки используются биологические системы. Биоиндикаторам выступают моллюски и растения. Они надежно оценивают общую токсичность воды, реагируя даже на малейшее загрязнение. Ученым потребовалось немало лет, чтобы научиться использовать живые организмы в качестве биоиндикаторов. Потребовалась масса полевых исследований, чтобы определить условия, при которых они погибают.
Индикаторные организмы
Лучшими индикаторами считаются требовательные и привередливые организмы. Чем уже их экологическая шкала, тем быстрее они будут реагировать на загрязнение. В дикой природе без повышенной чувствительности они бы погибли. Но на очистных сооружениях она помогает быстро определить, что в питьевую воду попали вредные химикаты или бактерии.
Инженеры постоянно следят за состоянием индикаторных организмов. По ним они определяют, безопасна ли вода для потребления человеком. При этом у инженеров нет ее подробного химического анализа. Индикаторные организмы работают намного быстрее искусственных систем. Но что намного важнее, они ощутимо дешевле.
В Познани в качестве индикаторных организмов используют моллюсков. Они плохо переносят любые загрязнения, а еще быстро реагируют на них, не погибая. Их раковина сразу же закрывается: так они защищают себя от токсинов и химикатов.
Идеально чистая вода для моллюсков
Для роста моллюскам нужна чистая, хорошо насыщенная кислородом вода. Важно, чтобы в ней не содержалось много физических или химических примесей. В Польше моллюски встречаются все реже. Их еще можно найти в озерах, но они продолжают вымирать из-за своей высокой чувствительности к загрязнению воды. В Польше химикаты чаще всего просачиваются в озера и реки через грунтовые и подземные воды. В свою очередь, в них токсины попадают через свалки и промышленные предприятия.
Но высокая чувствительность сделала их идеальными организмами для мониторинга водоснабжения Познании. Когда вода чистая, их раковины полностью раскрываются. Они фильтруют ее, чтобы питаться и расти, потребляя органические вещества. Когда качество воды падает, они закрывают раковины и замедляют метаболизм.
Самый надежный мониторинг
Использование моллюсков предварительно было протестировано на кафедре охраны воды в университете Познани. Ученые назвали их самым точным и простым способом мониторинга качества водоснабжения.
На очистных сооружениях в Познани сейчас «работают» сразу восемь моллюсков. Наблюдать за ними постоянно не нужно: они включены в автоматическую систему. Когда одна из раковин закрывается, своим движением она приводит в действие пружину, которая замыкает цепь. От нее сигнал передается на компьютер, предупреждая о том, что возможно загрязнение воды.
И здесь включается искусственная система. Задача компьютера — отслеживать параметры, полученные с помощью искусственных датчиков, установленных в водохранилище. Также система сразу же подает сигнал тревоги, чтобы инженеры вручную перепроверили данные.
Нет ничего плохого в том, что закрывается одна или две раковины. Моллюски тоже устают и отправляются спать. Система подачи отключается автоматически, если закрылось сразу четыре раковины. Вода тут же перестает поступать в городские трубы. А инженеры отправляются выявлять возможное загрязнение.
Все гениальное просто
Моллюски остро реагируют на любое химическое загрязнение. Они работают на водоочистных станциях Познани с 1994 года. И их система ни разу не давала сбоя.
Польские инженеры нашли гениальный и одновременно простой способ отслеживания качества воды. Они не стали тратить деньги на разработку и внедрение сложных компьютерных систем. Вместо этого инженеры сделали ставку на сотрудничество с дикой природой. Это помогло им защитить здоровье населения Польши.
Режиссер Юлия Пелка сняла документальный фильм, посвященный работе водоочистных станций Познани. Ее интерес к этой теме возник еще в детстве, когда она жила неподалеку от водокачки в Варшаве. Ей всегда было любопытно узнать, как же ученые очищают воду.
Никакой компьютер не заменит моллюсков
«Когда я выросла, я вновь вернулась к этой теме, — рассказывает Юлия. — Тогда я и узнала об очистных сооружениях в Познани. На станции установлен огромный водяной насос, который закачивает воду через подземный туннель. Его протяженность — почти 300 метров. А внутри станции живут 8 моллюсков, которые контролируют чистоту воды, поступающей в наши дома. Никакой компьютер не сравнится с ними по сверхчувствительности. Это невероятно».
«Мне показалось, что люди должны знать о моллюсках, заботящихся о безопасности миллионов жителей Польши, — продолжает она. — Я надеюсь, что и другие очистные станции возьмут эту биологическую систему на вооружение».
Но и моллюски привыкают к загрязнениям
Моллюски не живут на водоочистной станции всю свою жизнь. Их средний срок службы редко превышает 3 месяца. После этого моллюски привыкают к химикатам и теряют свою сверхчувствительность. Инженеры отправляют их на «пенсию», отпуская в естественные водоемы. А на их место приходят более молодые и чувствительные моллюски. Выбором подходящих животных занимается квалифицированный малаколог. Он отправляет на очистные сооружения только здоровых и молодых моллюсков. Их также находят в естественных водоемах близ Познани: озерах и небольших реках.
«Создавая свой документальный фильм, я хотела показать, как важно взаимодействие человека с природой, — рассказывает Юлия. — Это замечательно, что моллюски помогают нам определять качество воды. По сути, они защищают людей от опасностей современной цивилизации».
Источник