Hydrobionty jako naturalna baza pokarmowa

Hydrobionty są organizmami występującymi w ekosystemach wodnych, które można podzielić z uwagi na zamieszkiwane miejsca na: plankton, bentos, nekton, psammon, pleuston i neuston. Każda z tych grup występuje w odmiennych warunkach środowiskowych, w związku z tym wykształciła swoiste cechy pozwalające przetrwać w ekosystemie wodnym.

Cząstki materii zawieszonej w wodzie nazywamy sestonem, który można podzielić na bioseston (plankton) – stanowiący organizmy żywe unoszące się w wodzie oraz abioseston –  martwa materia unosząca się w wodzie. Wśród planktonu, ze względu na rozmiary można wyróżnić: bakterioplankton, fitoplankton (glony planktonowe) i zooplankton.

Nazwa plankton pochodzi od słowa greckiego planktos (tzn. błąkający się) 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. Ze względu na długość przebywania w pelagialu dzielimy plankton na trzy grupy: holoplankton lub euplankton – przebywa całe życie w toni wodnej,  meroplankton – zamieszkuje pelagial jedynie okresowo – najczęściej są to larwy organizmów bentosowych i nektonu, w tym ikra i larwy ryb, nazywane ichtioplanktonem,  tychoplankton – organizmy, które przypadkowo znalazły się w zespole organizmów planktonowych, a  normalnie żyją na dnie.

Plankton przystosował się do życia w wodzie poprzez: redukcję szkieletu wewnętrznego i zewnętrznego, tworzenie ciała galaretowatego lub śluzu, tworzenie delikatnych pancerzyków, wytwarzanie kropli tłuszczu,  wytwarzanie wakuoli wypełnionych gazem,  wytworzenie licznych wyrostków pierzastych, szczecinek, kolców, okresową zmianę kształtów ciała, kiedy spada lepkość wody spowodowana wysoką temperaturą wody (cyklomorfoza), formowanie kształtu ciała pozwalającego na łatwiejsze unoszenie się w wodzie (kształt spadochronów, dzwonów, dysków, kul), tworzenie kolonii o dużej powierzchni nośnej w kształcie łańcuchów, taśm, płotków, przystosowanie sposobu pływania do kształtu ciała (pływanie za pomocą wici, rzęsek, odnóży, skręty podłużne i poprzeczne oraz wkręcanie się w wodę).

Ze względu na wielkość zoobplankton można podzielić na:

1)  Megaloplankton – formy zwierzęce powyżej 1 cm, nawet do kilkudziesięciu   centymetrów (np. meduzy o średnicy około 80 cm);
2)  Makroplankton – formy (głównie skorupiaki) o wielkości 1 – 10 mm;
3)  Mezoplankton – formy od 0,5 do 1 mm (drobne skorupiaki i kolonijne formy glonów);

Mikroplankton – formy od 0,06 do 0,5 mm (głównie glony, wrotki, pierwotniaki itp.
Nannoplankton – formy te to najdrobniejsze wiciowce, glony, a także większe bakterie od 0,005 do 0,006 mm;
Ultraplankton – formy o wymiarach < 0,005 mm, praktycznie jest to bakterioplankton zatrzymywany na specjalnych filtrach

Bentos można podzielić na: zoobentos – zwierzęta dna morskiego i śródlądowego, haptobentos, czyli inaczej peryfiton – organizmy poroślowe, herpobentos, czyli bentos właściwy żyjący stale na dnie lub w dnie i poruszający się po nim w różny sposób, nektobentos – organizmy pływające nad dnem i osiedlające się w dnie zbiorników wodnych. Ze względu na wielkość zoobentos można podzielić na: (I) mikrobentos  to bakterie, glony, pierwotniaki; (II) mezobentos  i mejobentos to organizmy nieco większe, o wymiarach od 0,5 mm do kilku milimetrów, takie jak: nicienie, wirki, wrotki, brzuchorzęski, małżoraczki, skorupiaki denne oraz larwy skąposzczetów i owadów; (III) makrobentos obejmuje w zasadzie wszystkie zwierzęta żyjące na dnie o wymiarach przekraczających meiofaunę – są to głównie gąbki, skąposzczety, wieloszczety, larwy wielu grup owadów, mięczaki, skorupiaki.

Fitobentos w zależności od miejsca występowania organizmów można podzielić na amfifity – rośliny ziemnowodne, bytujące na obszarach okresowo zalewanych przez wodę (Ponikło igłowate), helofity – rośliny bagienne (Trzcina pospolita, Manna mielec), nimfeidy – rośliny o liściach pływających (Grążel żółty, Grzybień biały), elodeidy – rośliny stale zanurzone w wodzie (Moczarka kanadyjska, Wywłócznik okółkowy, Rogatek sztywny), isoetidy – rośliny zasiedlające dno (Poryblin jeziorny).

Organizmy bentosowe przystosowały się do życia na/w dnie poprzez: znaczny ciężar właściwy, masywny szkielet zewnętrzny lub wewnętrzny, obciążanie dodatkowe ciała w celu łatwiejszego utrzymywania się na dnie.

Neuston (Neumann 1917)  są to organizmy zamieszkujące powierzchniową błonkę wody. Można je podzielić na: epineuston – organizmy występujące ponad błonką powierzchniową wody oraz hyponeuston – organizmy związane ze spodnią stroną błonki powierzchniowej.

Nekton (gr. nēktón ‘pływające’) to wszystkie zwierzęta zdolne do poruszania się wbrew prądom wodnym (w przeciwieństwie do swobodnie unoszącego się planktonu), występujące w przybrzeżnych i w otwartych wodach jezior, mórz i oceanów. Do grupy tej zaliczają się: ryby, kilka gatunków gadów (żółwie, węże, krokodyle), ssaki (np. walenie, foki), niektóre ptaki, głowonogi oraz dziesięcionogi. Tylko nieliczni przedstawiciele fauny nektonowej są roślinożerni (jedynie kilka gatunków przybrzeżnych lub płytkowodnych), większość (np. ryby kostnoszkieletowe, fiszbinowce) żywi się zooplanktonem lub (tak jak np. głowonogi, rekiny) poluje na większe zwierzęta morskie. Większość dziesięcionogów jest natomiast padlinożerna.

Głównym składnikiem nektonu w wodach śródlądowych są ryby. Przystosowały się one do życia w wodzie poprzez: specyficzną budowę aparatu oddechowego, gładką powierzchnię ciała bez kolców i wyrostków, co umożliwia łatwiejsze pływania, obecność płetw parzystych i nieparzystych, powierzchnia ciała pokryta jest śluzem, tłuszczem lub odpowiednio ułożonymi łuskami oraz dwuboczną symetrię pozwalającą na ruch postępowy w jednym określonym kierunku.

Ze względu na środowisko występowania ryby można podzielić na dwuśrodowiskowe i jednośrodowiskowe (monobiotyczne). Ryby dwuśrodowiskowe występują w różnych środowiskach wodnych podczas swojego życia. Ze względu na wędrówki pomiędzy środowiskiem morskim a śródlądowym wyróżniamy: ryby anadromiczne i katadromiczne. Te pierwsze rozmnażają się w wodach śródlądowych, najczęściej w niewielkich ciekach, by po okresie młodocianym przepłynąć do środowiska morskiego na żerowiska. Po uzyskaniu dojrzałości płciowej ryby te ponownie w określonym czasie przemieszczają się do wód słodkich na tarliska. Do tych ryb należy rodzina ryb łososiowatych (m.in. łosoś, troć), ale również niektóre karpiowate (np. certa) i  śledziowate (np. aloza i parposz).

Druga grupa ryb wędrownych to ryby katadromiczne, które rozmnażają się w środowisku morskim, a żerowiska mają w wodach słodkich. Przedstawicielem tej grupy jest węgorz europejski.

Oprócz ryb dwuśrodowiskowych, dużą grupę stanowią ryby monobiotyczne, żyjące w jednym środowisku. Przykładem gatunków jednośrodowiskowych jest większość ryb karpiowatych (m.in. lin, leszcz, płoć), ale również okoniowatych (okoń, jazgarz, sandacz). Jakkolwiek ryby te, w szczególności populacje zamieszkujące wody estuariowe przemieszczają się  okresowo z wód o większym zasoleniu (np. z Zatoki Pomorskiej) do wód słodkich na tarliska (jezioro Dąbie, Zalew Szczeciński).

Pleuston stanowią organizmy pływające na lub pod powierzchnią wody, zazwyczaj rośliny wodne (np. rzęsa, salwinia pływająca), czyli pleustofity, ale mogą to być także zwierzęta (np. pływające kolonie żeglarza portugalskiego). Nadmiar pleustonu ogranicza dostęp światła i produkcję pierwotną w zbiorniku wodnym.

Pleuston ze względu na właściwości i miejsce występowania można podzielić na:  pleuston właściwy – to przede wszystkim rzęsa, żabiściek, rogatek okółkowy oraz pleuston okresowy – meropleuston, oderwane części roślin zakorzenionych,  np. wyrwane z dna gałązki rdestnic, rogatka czy moczarki.

Psammon  (Forel 1901), jest specyficznym zespołem żyjącym w piasku, a ściślej w przestrzeniach między ziarnami mineralnymi i cienkiej błonce wody otaczającej każde ziarno.

Organizmy w ekosystemach są powiązane ze sobą zależnościami pokarmowymi w taki sposób, że tworzą łańcuchy pokarmowe. W łańcuchu pokarmowym gatunek będący jednym ogniwem łańcucha stanowi podstawę pożywienia gatunku będącego jego kolejnym ogniwem. Łańcuch pokarmowy (inaczej troficzny) zaczyna się od producenta. Następnym ogniwem łańcucha jest zjadający producenta konsument I rzędu, czyli roślinożerca. Kolejne ogniwo stanowi mięsożerca, czyli konsument II rzędu, za nim znajduje się konsument III rzędu i ewentualnie kolejni konsumenci. Miejsce, jakie dany organizm zajmuje w łańcuchu pokarmowym, zależy od tego, czym sam się żywi i dla jakich organizmów jest pokarmem.

Poszczególne szczeble łańcucha pokarmowego tworzą charakterystyczną piramidę nazywaną piramidą troficzną (piramidą Eltona, piramidą energetyczną lub czasami piramidą żywieniową). Piramida jest to diagramem przedstawiającym biomasę lub bioproduktywność na każdym poziomie troficznym w ekosystemie.

Zachwianie wielkości biomasy (liczebności) organizmów z poszczególnych pięter piramidy powoduje zmiany w ekosystemie, często zauważane obecnie w wodach jezior i rzek. Przykładowo zbyt mała ilość drapieżników powoduje, zmniejszoną presję na ryby karpiowate i wzrost ich pogłowia. Nadmierna ilość tych ryb intensywnie oddziałuje na zooplankton, redukując jego ilość  w jeziorze, co przyczynia się do nadmiernego wzrostu zakwitów glonów.

Ze zjawiskiem zakwitu glonów mamy do czynienia w wielu polskich jeziorach o dużej żyzności, w których prowadzona jest nieracjonalna gospodarka rybacka.

Równie niepożądane zjawisko jest przy nadmiernej ilości ryb drapieżnych, które – czysto teoretycznie-  gdy ich populacja wzrośnie nadmiernie, mogą spowodować znaczną redukcję ryb karpiowatych, których brak, jako pokarmu,  przyczyni się do spadku kondycji oraz przyrostów długości i masy ryb drapieżnych w akwenie.

Ze względu na odżywianie ryby można podzielić na: detrytusożerne – zjadające martwą materię organiczną, roślinożerne – odżywiające się roślinnością wodną, planktonożerne – odżywiające się planktonem (zooplanktonem i fitoplanktonem), drapieżne – odżywiające się wodnymi organizmami zwierzęcymi z różnych szczebli piramidy troficznej, wszystkożerne – o dużym spektrum pokarmowym oraz pasożyty- wśród ryb, głównie minogi odżywiające się krwią.

Ryby wyspecjalizowały się do pobierania pokarmu w różny sposób. Posiadają dodatkowe narządy/organy, którymi pobierają i rozdrabniają pokarm w zależności od stopnia specjalizacji. U drapieżników wykształciły się zęby.

Ryby planktonożerne, odżywiające się planktonem zwierzęcym i roślinnym (m.in. sieja gęstofiltrowa, sielawa, tołpyga pstra i biała), na łukach skrzelowych posiadają wyrostki filtracyjne. Ten specyficzny aparat filtracyjny działa jak filtr zatrzymując drobne organizmy pokarmowe.

Ryby bentosożerne posiadają charakterystyczny wysuwany otwór gębowy, którym zasysają osady denne wraz z organizmami bentosowymi.

U ryb karpiowatych (m.in. karpia, karasia pospolitego, leszcza i płoci) na ostatnim, piątym łuku skrzelowym znajdują się żeby gardłowe służące do przecierania twardych organizmów bentosowych. Ich ilość i ułożenie w rzędach jest cechą charakterystyczną dla danego gatunku.

Mimo, iż poszczególne gatunki ryb wyspecjalizowały się w odżywianiu różnymi grupami organizmów, to pierwszym pokarmem dla ryb są substancje odżywcze zgromadzone w woreczku żółtkowym (pokarm endogenny). Natomiast pierwszym pokarmem egzogennym ryb są drobne organizmy planktonowe. Część gatunków m.in. sielawa i sieja odżywiają się przez całe życie tym pokarmem. Dla innym np. drapieżnego szczupaka organizmy planktonowe tylko przez okres kilku miesięcy będą służyły jako pokarm.

Po tym czasie, najczęściej 4-5 cm szczupaki zaczynają odżywiać się wylęgiem innych gatunków ryb, nie gardząc również mniejszymi osobnikami własnego gatunku.

Rosnąc przechodzą na drapieżny tryb życia odżywiając się coraz większymi rybami, dzięki czemu w krótkim czasie osiągają wielkość towarową i są preferowaną zdobyczą wędkarzy.