BIOLOGIE VODNÍCH BEZOBRATLÝCH

Transkript

1 BIOLOGIE VODNÍCH BEZOBRATLÝCH Petr Pařil Zdroje informací (Fauna Europaea) Učebnice, skripta průběžná nabídka učební materiály z přednášek, dostatečná účast

2 Náplň přednášky Návaznost Fylogeneze a diverzita bezobratlých- prof.horsák Metazoa, volně žijící, ne parazité Osnova k jednotlivým skupinám: charakteristika a celkový vzhled jen stručné opakování pohyb trofické vztahy dýchání rozmnožování a vývoj zástupci (převážněčr), jejich rozšíření a ekologické nároky Vlastnosti živočichů (biologické a ekologické species traits )

3 Pohyb druhy plovoucí / klouzající pohybující se po povrchu vody druhy plovoucí / potápějící se druhy hrabající / vrtající plovoucí ve volné vodě osídlující jemné sedimenty, v nichž si mohou hloubit chodbičky druhy lezoucí / kráčející osídlující povrch substrátů druhy přisedlé úplněči částečně nepohyblivéči schopné pohybu pouze v omezené míře Trofické skupiny spásači a seškrabávači druhy minující druhy živící se dřevem získávají rostlinnou potravu z minerálních a organických povrchů vyhryzávajíči vrtají chodbičky v živých rostlinných tkáních živí se odumřelou dřevní hmotou drtiči - kouskovači sběrači drtícíči drobící hrubou organickou hmotu živí se sběrem nebo shrnováním detritu, sedimentů nebo biofilmu

4 Trofické skupiny aktivní filtrátoři pasivní filtrátoři dravci druhy vybavené filtračním aparátem umožňujícím jim získávat z volné vody jemnou organickou hmotu druhy vytvářející sítě nebo sítím podobná zařízení na zachytávání jemné organické hmoty dravé druhy, požírající celé živočichy či jejich části parazité xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx Postavení v potravních sítích Dýchání zdroj kyslíku: voda, vzduch aerenchym (vzdušná pletiva) mechanismus: povrchem těla (uzavřený tracheální systém - vzdušnice) pomocí žaber (specializovaný orgán) buď tracheální systém nebo krevní žábra na základě osmózy fyzikální dýchání (vzdušný kyslík otevřený tracheální systém) plastron (specifická mikrostruktura povrchu těla umožňující výměnu plynů na základě fyz. principů)

5 Rozmnožování a vývoj Typ rozmnožování: pohlavní x nepohlavní heterogonie - střídá se partenogeneze a pohlavní rozmnožování gonochoristé x hermafrodité délka životního cyklu a jeho fází, semelparie (jediná reprodukce) / iteroparie (opakovaná reprodukce) typ vajíček, dormantní stádia schopnost regenerace Vztahy k podmínkám prostředí (ekologické traits)

6 Saprobita (organické zatížení) Xenosaprobita Oligosaprobita beta-mezosaprobita Nejčistší vody pramenů, pramenných stružek a horních částí pstruhových pásem (hypokrenal, část epiritral). Druhová rozmanitost je poměrně nízká. Hodnota saprobního indexu menší než 0,5. Vody pstruhového nebo lipanového pásma s malým organickým zatížením (epiritral, metaritral). Druhová rozmanitost je vyšší. Hodnota saprobního indexu mezi 0,5 a 1,5. Je dána přirozeným zatížením středních a dolních úseků toků organickými látkami (hyporitral, epipotamal, metapotamal) nebo menším sekundárním znečištěním. Druhová rozmanitost je relativně vysoká. Hodnota saprobního indexu mezi 1,5 a 2,5. Saprobita (organické zatížení) alfa-mezosaprobita Jako stupeň rozkladu může nastat ve všech úsecích toků při středně silném organickém znečištění. Dochází k intenzivnímu rozkladu organických látek, což způsobuje pokles obsahu kyslíku. Mnoho druhů původního společenstva mizí, nastupují druhy odolnější a přizpůsobivější. Druhová rozmanitost se snižuje. Hodnota saprobního indexu mezi 2,5 a 3,5. polysaprobita Představuje zatížení toku organickými látkami do té míry, že dochází až k úplnému odčerpání kyslíku. Tento stav znemožňuje existenci ryb a většiny dalších hydrobiontů. Druhová rozmanitost je nízká, avšak populace některých odolných druhů dosahují velké hustoty. Hodnota saprobního indexu mezi 3,5 a 4,5.

7 Saprobita (organické zatížení) saprobní hodnota taxonu indikační váha taxonu Saprobní hodnota stanovená na základě výskytu druhu v jednotlivých stupních saprobity. Představuje číselnou hodnotu od 5 do 1, hodnota 5 znamená výborný indikační druh s vyhraněnými nároky na kvalitu vody, hodnota 1 špatný indikační druh velmi tolerantní až indiferentní ke kvalitě vody. Habitatové (biotopové) preference Biotop dělíme: permanentní (celý cyklus ve vodě) temporární (pouze část) lotické (proudící) lenitické (stojaté) podle longitudinální zonace toků (krenál - ritrál - potamál) podle zón (bentál, pelagiál, litorál, ripál, hladina)

8 Mikrohabitatové preference substrát: pelal, argillal, psammal, akal, lithal, phytal, POM (rozuměj bahno písek, štěrk vodní rostlinstvo, partikulovaná organická hmota) Proudové preference limnobiont limnofil limno-rheofil rheo-limnofil rheofil rheobiont indiferentní Územní členění ČR, biogeografie

9 Ekoregiony Evropy podle Illies, Iberijský polostrov 2. Pyreneje 3. Apeninský polostrov 4. Alpy 5. Dinarská oblast 6. Egejská oblast 7. Pontická oblast Balkánu 8. Západní předhůří Alp 9. Hercynská pohoří střední Evropy 10. Karpaty 11. Panonská oblast 12. Severní část Pontické oblasti 13. Západoevropské nížiny 14. Středoevropské nížiny 15. Baltická oblast 16. Východoevropské nížiny 17. Irsko 18. Velká Británie 19. Island 20. Boreální vrchoviny 21. Tundra 22. Severní Švédsko (Fenno-skandský ští 23. Tajga 24. Kavkaz 25. Kaspická proláklina X Palearktická Severní Afrika Y Malá Asie Hydrologické členění North Sea Balthic Sea ELBE ODER DANUBE kilometr Black Sea

10 Faunistické okresy - drobné odchylky od hydrologického členění Faunistické okresy II I - horní povodí Labe VI - povodí Otavy II - dolní povodí Labe VII - povodí Sázavy III - povodí Ohře VIII - povodí Moravy IV - povodí Berounky IX - povodí Dyje V - povodí Vltavy X - povodí Odry (blíže viz Landa a Soldán, 1989) III IV I VII X VI VIII V IX kilometr Podle: Culek (Ed.), 1996 Biogeografické členění Podprovincie Hercynská Polonská Karpatská Panonská Hranice povodí Bioregiony kilometr

11 Geomorfologické členění podle Demek (Ed.) 1987 Geologie geomorfologie Povodi_L_M+O GEOLOGIE kvarter (hliny, sprase, pisky, sterky) mezozoicke horniny (piskovce, jilovce) proterozoicke horniny assyntsky zvrasnene, s ruzne silnym variskym prepracovanim (bridlice,fylity,svory az pararuly) jednotvarna serie moldanubika (svorove ruly, pararuly az migmatity) paleozoicke horniny zvrasnene, nemetamorfovane (bridlice,droby,kremence,vapence) zuly (granitova rada) tercierni horniny alpinsky zvrasnene (piskovce, bridlice) pestra serie moldanubika (svorove ruly, pararuly az migmatity s vlozkami vapencu,erlanu,kvarcitu,grafitu a amfibolitu) ortoruly, granulity a velmi pokrocile migmatity v moldanubiku a proterozoiku geomorfologie Povodi_L_M+O permokarbonske horniny (piskovce, slepence, jilovce) GEOLOGIE kvarter (hliny, tercierni sprase, pisky, horniny sterky) (pisky, jily) mezozoicke horniny (piskovce, jilovce) proterozoicke horniny assyntsky zvrasnene, s ruzne silnym variskym prepracovanim (bridlice,fylity,svory az pararuly) granodiority az diority (tonalitova rada) jednotvarna serie moldanubika (svorove ruly, pararuly az migmatity) vulkanicke horniny zcasti metamorfovane, proterozoicke az paleozoicke (amfibolity,diabasy,melafyry,porfyry) paleozoicke horniny zvrasnene, nemetamorfovane (bridlice,droby,kremence,vapence) zuly (granitova rada) paleozoicke horniny zvrasnene a metamorfovane (fylity, svory) tercierni horniny alpinsky zvrasnene (piskovce, bridlice) pestra serie moldanubika (svorove ruly, pararuly az migmatity s vlozkami vapencu,erlanu,kvarcitu,grafitu a amfibolitu) ortoruly, granulity a velmi pokrocile migmatity v moldanubiku a proterozoiku vulkanicke horniny tercierni (cedice, fonolity, tufy) permokarbonske horniny (piskovce, slepence, jilovce) tercierni horniny (pisky, jily) mezozoicke horniny alpinsky zvrasnene (piskovce, bridlice) granodiority az diority (tonalitova rada) vulkanicke horniny zcasti metamorfovane, proterozoicke az paleozoicke (amfibolity,diabasy,melafyry,porfyry) tmave granodiority, syenity (durbachitova rada) paleozoicke horniny zvrasnene a metamorfovane (fylity, svory) vulkanicke horniny tercierni (cedice, fonolity, tufy) granitoidy assyntske (zuly, granodiority) mezozoicke horniny alpinsky zvrasnene (piskovce, bridlice) tmave granodiority, syenity (durbachitova rada) diority a gabra,assyntske a variske granitoidy assyntske (zuly, granodiority) diority a gabra,assyntske a variske ultrabazity v moldanubiku a proterozoiku ultrabazity v moldanubiku a proterozoiku

12 Czech Republic - altitude categories Nadmořská výška - kategorie Value kilometr Teplota prům. roční geomorfologie Povodi_L_M+O roctep

13 CNIDARIA (ŽAHAVCI) Charakteristika, celkový vzhled vodní, převážně mořští s radiální symetrií a tělní organizací na stádiu gastruly povrch jejich obvykle váčkovitého těla je krytý jednovrstevným epitelem ektodermem (epidermis), ve kterém jsou mimo jiné obsaženy žahavé buňky - knidocyty uvnitř trávicí dutiny (láčky) je jednovrstevný entoderm (gastrodermis) mezi těmito vrstvami je různě silná rosolovitá nebuněčná mesoglea bez volných buněk tělo má jeden přijímací a současně vyvrhovací otvor, obvykle s chapadly kolem ústí 2 tělní typy: Polyp přisedlé stádium žije solitérně nebo v koloniích u některých druhů je polyp pohyblivý, stádium může být silně potlačeno, mesoglea je většinou slabě vyvinuta, množí se obvykle nepohlavně - pučením, zvláštním pučením na něm může vznikat další stádium medúza - žije pelagicky (vyjímečně přisedle), má vždy silně vytvořenou mesogleu, množí se pouze pohlavně a dává tak vzniknout obrvené plovoucí larvě (planula) stádium nemusí být ale u některých žahavců vytvořeno, vyskytuje se také přisedlá medúza typy či stádia se mohou u téhož druhu střídat během životního cyklu (metageneze)

14 Pohyb Pokud je polyp přisedlý: může se pohybovat nepatrným pohybem pedálního disku do stran může se také střídavě přichycovat okolím přijímacího otvoru a pedálním diskem. Medúzová stadia se pohybují stahy okružního svalstva v okrajovéčásti zvonu velum vzniká tak buď vlnivý pohyb vela nebo stahem je vytlačována voda z prostoru pod zvonem. Potrava živí se drobnými korýši (Cladocera, Copepoda), medůzka i vířníky, nematody, drobnými máloštětinatci. kořist chytají a omračují pomocí nematocytů umístěných na chapadlech kořist je pohlcena do láčky, obalena slizem a trávena jak extra, tak intracelulárně. mohou poškodit i rybí plůdek nemají-li živou potravu, spokojí se i detritem

15 Dýchání Dýchání probíhá pouze difuzí kyslíku z vody tkáněmi. Rozmnožování a vývoj Hydrina Pohlavní i nepohlavní Pohlavní Nezmaři jsou většinou gonochoristé. Testes mohou pokrývat téměř celý trup. Ovaria jsou hlavně ve střední části trupu. Některé druhy hermafrodité (Hydra attenuata). Testes jsou na povrchu pod chapadly. Ovaria blíže pedálnímu disku.

16 Pohlavní Rozmnožování a vývoj Hydrina Zralé vajíčko opouští vaječník a zůstává spojeno s tělem mateřského jedince pouze tenkou protoplazmatickou stopkou. Po oplození se vajíčko rýhuje a ve stadiu gastruly se na něm vytvoří dva obaly. Vnější obal je silný, skulpturovaný a s četnými výrůstky embryotheca. V tomto stadiu je embryo rezistentní a také se odděluje od mateřského jedince. Po určité době klidu embryotheca praská a uvolňuje se mladý jedinec. Nepohlavní Hydrina Dělení podélné nebo příčné, spíše jako reparativní proces Pučení velmi časté, zejména v letním období při dostatku potravy a vyšší teplotě vody. Pupeny vznikají jako jednoduchá vchlípenina tělní stěny a obsahující výběžek gastrovaskulární dutiny.

17 Limnomedusae (Craspedacusta sowerbii) Střídá se polypová generace s medusovou. Polypové stadium, velké 1-2 mm, se množí pouze pučením. Na polypech se mohou vytvářet zvláštní pohyblivé pupeny - frustuly. Oddělují se od mateřského jedince, samostatně pohybují a pak přemění v polypa. Polyp nemá chapadla, nad 25 C vytvoří zvláštní typ pupenu, na němž se zakládá malá medúzka. Medúzka se uvolní, samostatně plave a dorůstá. Limnomedusae (Craspedacusta sowerbii) Medúzy jsou gonochoristé, vajíčka i spermatozoidy jsou uvolňovány do vody, kde dochází k oplození. Z vajíčka se vyvíjí volně plovoucí larva, která se na vhodném substrátu mění v polypové stadium.

18 Zástupci U nás žijící patří do řádu: Hydroida Podřád: Limnomedusae Podřád: Hydrina (nezmaři) Podřád: Limnomedusae Většinou sladkovodní druhy, převážně tropické. Polypové jsou solitérní, mikroskopičtí. U nás jediný druh: Craspedacusta sowerbyi - medúzka sladkovodní Zástupci Craspedacusta sowerbyi - medúzka sladkovodní Pasivně se šíří polypové přichycením na vodních rostlinách a živočiších. Původně pravděpodobně z Amazonie, díky polypu přežívajícímu nepříznivé teplotní podmínky je rozšířena kosmopolitně v temperátní zóně. U nás známa z řady náhodných nálezů - polypové unikají běžné pozornosti, medúzy pučí pouze v krátkých obdobích vyšší teploty vody. V bazénech ve sklenících, v akváriích, ve Vltavě mezi Prahou a Mělníkem. Nově v zatopených lomech u Hlinska a Blanska.

19 Hydrina (nezmaři) Čeleď: Clavidae Čeleď: Hydridae Čeleď: Clavidae možný výskyt v ČR v budoucnu Cordylophora caspia - původem pontokaspický druh, brakické vody, zavlečen lodní dopravou do Baltského moře a dále do vnitrozemí, do Británie, na americký kontinent. Negativní dopady - kompetice, narušení rovnováhy Cordylophora caspia

20 Čeleď: Hydridae Hydrina (nezmaři) Hydra oligactis - nezmar hnědý běžný, gonochorista, stenotermní Hydra viridissima - nezmar zelený - je snadno makroskopicky rozeznatelný podle typického zbarvení, způsobeného symbiotickými řasami rodu Chlorella, umístěnými v entodermálních buňkách trávicích. Hermafrodit. Méně častý, v čistých vodách. Hydra circumcincta (syn. Hydra attenuata) Hydra vulgaris Nezmar jak ho můžete pozorovat v hydrobiologických vzorcích ve formaldehydu

21 Rozšíření Žahavci u nás nežijí pouze v prudce tekoucích vodách, na bahně, písku, v příbojové zóně. Upřednostňují vody stojaté a zarostlé vegetací. Medúzka žije v tekoucí vodě i v menších nádržích.