Sinh học - Sinh thái cá

SINH THÁI CÁĐỊNH NGHĨASinh thái:Định nghĩa: sinh thái là nghiên cứu mối tác động qua lại giữa các sinh vật và môi trường vô sinh và hữu sinh xác định sự phân bố và sự phong phú của quần đàn sinh vật.(ecology is the scientific study of the interactions between organisms and their abiotic and biotic environments that determine the distribution and abundance of the organisms)Môi trường vô sinh: do các điều kiện, tính chất lý hóa tạo nênMôi trường hữu sinh: do các sinh vật sinh sống trong đó tạo thànhHướng nghiên cứu chính của sinh thái là nghiên cứu những ảnh hưởng của các điều kiện vô sinh và hữu sinh ảnh hưởng đến sự sinh sản thành công của các cá thể.ĐỊNH NGHĨASinh thái học cá lànghiên cứu về quan hệ giữa cơ thể cá và môi trường sống, nêu lên tập tính hoạt động sống,đề cập các khâu chủ yếu trong chu kỳ sống, nghiên cứu sự tập hợp các cá thể, các loài, tính chất biến động của các cá thể, của các loài trong sự sống chung, tính hoạt động theo chu kỳĐỊNH NGHĨAPhần 1: Sinh thái cá thể ( Autoecology)NHÂN TỐ SINH THÁILà những yếu tố cụ thể của ngoại cảnh tác động lên cơ thể sinh vật Ngoại cảnh là tất cả những gì bao quanh cơ thể sinh vật, ảnh hưởng trực tiếp hay gián tiếp đến trạng thái, khả năng sống, sinh sản, phát triển của cá thể.Cá thể lấy nguồn năng lượng vất chất của môi trường và thải ra những chất cặn bã. Việc lấy vào và thải ra phải bảo đám mối cân bằng. Nhân tố sinh thái: nhân tố vô sinh và nhân tố hữu sinhTính chất:Chu kỳ: - chu kỳ sơ cấp (lặp đi lặp lại trong khoảng thời gian thích hợp) - chu kỳ thứ cấp (lặp lại không đều đặn)- Không chu kỳ (VD: thiên tai, cháy rừng, dich bệnh)NHÂN TỐ SINH THÁICác nhân tố sinh thái tác động lên sinh vật theo 3 hướng:Loài trừ một số loài sinh vật ra khỏi vùng phân bố khi các đặc điểm về nhiệt độ, ánh sáng, thức ăn,, và những đăc điểm lý hóa khác trong môi trường không phù hợp với đặc điểm của loàiẢnh hưởng đến sức sinh sản và sức tử vong của loài, sự di cư và phát tán ảnh hưởng đến số lượng cá thể của chủng quầnLàm cho sinh vật hình thành những thích nghi về mặt hình thái, sinh lý và tập tínhNHÂN TỐ SINH THÁINhiệt độOxyĐộ mặnTỷ trọng và áp lực nướcÂm thanhÁnh sángDòng chảy NHÂN TỐ VÔ SINH ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỜI SỐNG CỦA CÁ1. Nhiệt độ: Nhiệt độ là nhân tố vô sinh ảnh huởng lớn nhất đến đời sống của cá vì cá là động vật biến nhiệt Nhiệt độ cơ thể cá chênh lệch với nhiệt độ môi trường từ 0.5 – 10C Nhóm cá ngừ thuộc nhóm Auxius, Thunnus, Euthynus có hệ mao mạch ở da và vận động nhiều nên nhiệt độ cơ thể cao hơn môi trường NHÂN TỐ VÔ SINH ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỜI SỐNG CỦA CÁNHÂN TỐ VÔ SINH ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỜI SỐNG CỦA CÁ1. Nhiệt độ:Cá rộng nhiệt (Eurythermal), cá hẹp nhiệt (stenothermal)Cá nhiệt đới (warmwater fish), cá ôn đới (cold water fish)Đặc biệt:Loài Cyprinodon macularis thuộc họ cá sóc Cyprinodonidae sống ở suối nước nóng 520C ở CaliforniaLoài Trematodus bermachii chịu được từ – 20C đến +20CNHÂN TỐ VÔ SINH ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỜI SỐNG CỦA CÁ1. Nhiệt độ:Vai trị:a. đối với tiêu hĩa: - ảnh hưởng đến trao đổi chất chủ yếu ảnh hưởng đến các enzyme tiêu hĩa - nhiệt độ tăng làm tăng nhanh quá trình vận chuyển thức ăn trong ống tiêu hĩa, rút ngắn thời gian tiêu hĩa, tăng tốc độ tiêu hĩa VD: cá chép Cyprinus carpio ở 30C thời gian tiêu hĩa là 96 h, 150C là 48 h, 200C là 24 h.1. Nhiệt độ:Vai trò:b. đối với hô hấp: - nhiệt độ tăng, tần số hô hấp tăng cho đến chết - nhiệt độ tăng, tần số hô hấp tăng nhưng đến một giới hạn nào đó thì giảm - nhiệt độ giảm, hô hấp giảm nhưng đến một giới hạn nào đó thì cá chết - Hb + O2 Hb O2 - Nhiệt độ ảnh hưởng đến chu kỳ sinh sản, thời gian sinh sảnNHÂN TỐ VÔ SINH ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỜI SỐNG CỦA CÁT giảmT tăngNHÂN TỐ VÔ SINH ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỜI SỐNG CỦA CÁ2. Oxy và các chất khí trong nước:NHÂN TỐ VÔ SINH ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỜI SỐNG CỦA CÁ2. Oxy: Dựa vào hàm lượng oxy cần thiết cho cá hoạt động bình thường, Nikolski chia ra làm 4 nhĩm cá sinh thái: - Nhĩm cá ưa oxy (hàm lượng cần thiết 7 – 11cm3/l) như nhĩm cá hồi Salmo, cá tuế Phoxinus phoxinus, cá bống Cottus gobio - Nhĩm cá tương đối ưa oxy ( 5 – 7 cm3/l) như Gobio gobio, Leuciscus cephalus, mè, trắm cỏ,..NHÂN TỐ VÔ SINH ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỜI SỐNG CỦA CÁ2. Oxy: - Nhĩm cá địi hỏi hàm lượng oxy tương đối ít (4 cm3/l) như nhĩm cá vược Perca fluviatilus, Rutilus rutilus - Nhĩm cá chịu đựng hàm lượng oxy thấp ( 0.5 – 2 cm3/l) như cá lĩc, trê, tra, NHÂN TỐ VÔ SINH ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỜI SỐNG CỦA CÁ3. Độ mặn: Nươc đươc chia theo đo man như sau (theo Fast, 1986) - Nươc ngot 40 ppt Nươc lơ (brackishwater) dao đong trong khoang 0.5 - 30 ppt va bien đong tuy theo mua. NHÂN TỐ VÔ SINH ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỜI SỐNG CỦA CÁ3. Độ mặn: Nhĩm cá rộng muối (euryhaline) và nhĩm cá hẹp muối (stenohaline)Nhĩm cá biểnNhĩm cá nước ngọtNhĩm cá nước lợNhĩm cá di cư do độ mặnNHÂN TỐ VÔ SINH ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỜI SỐNG CỦA CÁ4. Tỷ trọng và áp lực nước: Tỷ trọng nước phụ thuộc vào nhiệt độ, hàm lượng muối, các chất khí hịa tan trong nước. Tỷ trọng cá biến động từ 1,01 – 1,09 và phụ thuộc cá cĩ bĩng hơi hay khơng. Tỷ trọng cá > tỷ trọng nước để chống chìm. Bĩng hơi là cơ quan giúp cá điều chỉnh tỷ trọng, chứa oxy, CO2, N2 NHÂN TỐ VÔ SINH ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỜI SỐNG CỦA CÁ4. Tỷ trọng và áp lực nước: Ở biển, cứ sâu 10 m, áp lực nước tăng 1 atm. Cá cĩ khả năng thích nghi với áp lực nước. Cá ở nơi biển sâu thường cĩ cấu trúc, màu sắc kỳ dị, kết cấu xương và cơ lỏng lẻo nhưng cĩ tính đàn hồi đặc biệt là cơ của dạ dày, mắt to hay khơng cĩ mắt, hàm lượng các khí trong ruột và máu cao.NHÂN TỐ VÔ SINH ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỜI SỐNG CỦA CÁ5. Âm thanh: Tốc độ lan truyền âm thanh trong nước lớn hơn nhiều so với khơng khí.Đường bên của cá tiếp nhận âm thanh ở tần số 5 – 25 Hertz. Cá sụn cĩ cơ quan Lorenzini tiếp nhận âm thanh.Phần dưới mê lộ tai cĩ tiếp nhận âm thanh 16 – 13000 HertzCá chép cĩ cơ quan Weber cĩ kả năng tiếp nhận âm thanhBĩng hơi cĩ vai trị cộng hưởng và tiếp nhận âm thanh NHÂN TỐ VÔ SINH ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỜI SỐNG CỦA CÁ5. Âm thanh: Cĩ 2 loại âm thanh cá: - Âm thanh sinh học: do cá phát ra đặc biệt cĩ ý nghĩa thích nghi. Cá ở vùng nhiệt đới phát ra âm thanh sinh học nhiều hơn cá ở vĩ độ cao. Âm thanh sinh học phát ra vào thời kỳ sinh sản để hấp dẫn đồng loại - Âm thanh cơ học: phát ra do di chuyển, kiếm ăn, đào hang. Nĩ khơng cĩ ý nghĩa thích nghi.NHÂN TỐ VÔ SINH ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỜI SỐNG CỦA CÁ5. Âm thanh: Cá phát ra âm thanh bằng nhiều cơ quan khác nhau. VD:+ bĩng hơi ở cá đù + các tia vây và phần đai hay các răng hầu và răng hàm cọ vào nhau phát ra âm thanh. Trong cùng một lồi, khả năng phát ra âm thanh với cường độ và tần số khác nhau, thường cá đực phát ra âm thanh mạnh hơn cá cáiNHÂN TỐ VÔ SINH ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỜI SỐNG CỦA CÁ6. Ánh sáng: Ánh sáng là nhân tố vơ sinh ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp đối với cá. - ảnh hưởng đến sinh vật làm thức ăn (tảo, psđv) - tập tính hướng quang của ấu trùng tơm, cá bột hay sợ cường độ ánh sáng mạnh - tập tính sinh sản theo mùa – quang kỳ6. Ánh sáng: Dựa vào cường độ chiếu sáng xuyên qua nước và khả năng phát triển của thủy sinh vật, cĩ 3 tầng ánh sáng ở biển và đại dương:Tầng ánh sáng mạnh - tầng sản xuất (bề mặt – 80 m): ánh sáng nhiều, thủy sinh phát triển mạnhTầng ánh sáng yếu (80 – 200 m): thực vật ít, chỉ cĩ một ít tảo silicTầng khơng cĩ ánh sáng (dưới 200 m): khơng cĩ thuỷ sinh thực vật, chỉ cĩ động vậtNHÂN TỐ VÔ SINH ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỜI SỐNG CỦA CÁNHÂN TỐ VÔ SINH ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỜI SỐNG CỦA CÁ6. Ánh sáng: Phản ứng của cá đối với ánh sáng:Phản ứng dương: hoạt động hướng theo luồng chiếu sángPhản ứng âm: cĩ xu hướng tránh ánh sáng do đĩ chuyển động thẳng đứng theo ngày đêm: ban ngày xuống lớp sâu, ban đêm lên tầng mặt. Hoặc một số bắt mồi tích cực vào sáng sớm hay sẫm tối. Màu sắc cơ thể cá phụ thuộc vào độ chiếu sáng, sự thích nghi và sự di cư.6. Ánh sáng: Nhĩm cá sinh thái theo màu sắc cơ thể cá:Màu sắc nổi: lưng màu xanh lá cây hay xanh lam; phần lườn và bụng màu ĩng ánh bạc – phân bố tầng mặtMàu sắc bụi rậm: lưng màu nâu hay xanh lá cây, vàng; 2 bên lườn cĩ vạch ngang hay vệt. Thích ợp ở vùng cĩ bụi rậm và dãy san hơ.Màu sắc đáy: lưng sẫm, lường đơi khi cĩ vệt sẫm, bụng sáng. Đặc biệt các lồi sống đáy ở sơng suối nứơc trong thì 2 bên lườn cĩ chấm đen sắp thành vạch dàiMàu sắc đàn: giúp các cá thể trong đàn tìm đến nhau. Trên thân thường cĩ chấm to hay sọc đen.NHÂN TỐ VÔ SINH ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỜI SỐNG CỦA CÁNHÂN TỐ VÔ SINH ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỜI SỐNG CỦA CÁ7. Các dạng dịng chảy: a. Nước sơng:Lồi cá thích nghi kém với dịng chảy nhanh. Chúng sống ở những chỗ ngoặc của các gốc cây.Lồi cá vượt qua được dịng nước chảy nhanh. Thân thường hình trụ.Lồi sống ở đáy giữa các hịn đá. Thân hình thoi kéo dàiLồi cá bám ở đáy. Hình thành cơ quan bám. Than hình dẹp lưng bụng.NHÂN TỐ VÔ SINH ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỜI SỐNG CỦA CÁ7. Các dạng dịng chảy: b. Hải lưu: Sự chuyển vận của dịng hải lưu nĩng và lạnh tạo nên mơi trường sinh thái mang tính dàn đều các yếu tố thủy lý hĩa.Sự chuyển động của hải lưu ảnh hưởng đến sự phân bố các lồi cá c. Đối lưu:Các dịng chuyển vận theo hướng thẳng đứng là xáo động phân bố dàn đều các yếu tố chất lượng nước theo quy luật ngày đêm các sinh vật di cư theo chiều hướng thẳng đứng theo ngày đêmNHÂN TỐ VÔ SINH ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỜI SỐNG CỦA CÁ7. Các dạng dịng chảy: d. Thủy triều:Thủy triều ảnh hưởng rất lớn đến các thủy sinh vật sống troing vùng triều. Các sinh vật này hoạt động cĩ tính chu kỳ như kiếm ăn, sinh sản, . theo thủy triều. e. Sĩng nước:Cĩ ảnh hưởng về mặt cơ học, tác động trực tiếp đến các sinh vật sống trong vùng cĩ sĩng. Sĩng ven bờ cĩ thể đạt tới áp lục 1,5 tấn/m2. Vì vậy các sinh vật tại đây tạo thích nghi bắng cách tạo giác bám hay xuống lớp nước sâu hơn khi sĩng mạnh.Nhân tố sinh học thể hiện - mối quan hệ giữa cá với cá (giữa các cá thể của một loài hay giữa các loài cá)- mối quan hệ giữa cá với sinh vật khácQuần thể (Population): nhóm cá thể thuộc loài sinh vât sống trong một khu vực nhất định của vùng phân bố loàiQuần thể là hình thức tồn tại cụ thể của loài trong thiên nhiên, và là thành phần của một quần loại sinh vật nhất địnhQuần loại (Biocenosis): là tập hợp các quần thể sinh vật thuộc các loài khác nhau, cùng sống trong một sinh cảnh có cấu trúc nhất địnhNHÂN TỐ SINH HỌCẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỜI SỐNG CỦA CÁQuan hệ quần thể ở thủy sinh vậtQuan hệ ăn thịt (ăn thịt lẫn nhau khi môi trường thiếu thức ăn)Quan hệ kết bầy (giúp cá thể đực cái gặp nhau, giúp trốn tránh kẻ thù)Quan hệ hỗ trợ (các cá thể trong đàn giúp đỡ lẫn nhau)Quan hệ quần loại thủy sinh vậtQuan hệ tương trợ (hai bên cùng có lợi)Quan hệ đối địch (cạnh tranh nơi ở, nơi sinh sản hoặc thức ăn)Quan hệ thức ăn (chuỗi thức ăn)NHÂN TỐ SINH HỌCẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỜI SỐNG CỦA CÁMôi trường sống trong thủy vực gồm 3 sinh cảnh:Vùng triều: nằm giới hạn giữa môi trường trong và ngoài thủy vực, ở vùng này có cả điều kiện sống trong nuớc và trên cạnTầng nước: hoạt động sống của thủy sinh vật chủ yếu dựa vào khối nước với các đặc tính lý hóa cơ học của môi trườngNền đáy: điều kiện sống được quyết định bởi nền đất ở đáy thủy vựcNHÂN TỐ SINH HỌCẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỜI SỐNG CỦA CÁĐiều kiện sống và đặc điểm thích nghi:Thủy sinh vật vùng triềuĐiều kiện sống luôn thay đổi, khi có nước, khi khô cạn. Mức nước và độ mặn thay đổi theo thủy triều. Oxy, nhiệt độ, ánh sáng gần giống với môi trường không khí.Đặc điểm thích nghi: thích ứng với môi trường sinh thái rộng, có khả năng hô hấp trên cạn và dưới nước, th1ich ứng hẹp về áp lực nước, cấu tạo cơ thể theo kiểu dẹp hay có chân bám chắc. NHÂN TỐ SINH HỌCẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỜI SỐNG CỦA CÁĐiều kiện sống và đặc điểm thích nghi:Thủy sinh vật trong tầng nứơcĐiều kiện sống tương đối ổn định và đống nhấtSinh vật sống trôi (Pleision)Sinh vật màng nước (Neision): vỏ không thấm nước, chống lại tia cực tím, quang hướng động dương, màu sắc ngụy trang, lối ăn màng nướcSinh vật nổi (Plankton): cấu tạo cơ thể đảm bảo dễ dàng nổi trên mặt nước, tốc độ chìm chậm nhấtSinh vật tự bơi (Neston): cơ thể hình thủy lôi, hai đầu nhọn, di chuyển chủ động, lấy thức ăn phân biệt ở mức độ caoNHÂN TỐ SINH HỌCẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỜI SỐNG CỦA CÁĐiều kiện sống và đặc điểm thích nghi:Thủy sinh vật ở nền đáyĐiều kiện sống tương đối ổn định và đồng nhấtSinh vật đáy phát triển cơ quan bám và biến đổi hình thái để khỏi bị cuốn trôi ra khỏi nơi ở cố định, phát triển các cơ quan sao cho con vật không bị vùi lấp ở đáyNHÂN TỐ SINH HỌCẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỜI SỐNG CỦA CÁNăng suất sinh học của thủy vực là khả năng tạo ra chất sống của thủy vực dưới dạng thủy sinh vật, làm tăng khối lượng sinh vật trong thủy vực.Các nhân tố quyết định năng suất sinh học của thủy vực - Điều kiện tự nhiên trong thủy vực - Chất dinh dưỡng của thủy vực - Các biện pháp khai thác và các tác nhân ảnh hưởng đặc tính thủy vực (lạm thác, nứơc thải công nghiệp, công trình thủy lợi,)NHÂN TỐ SINH HỌCẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỜI SỐNG CỦA CÁDinh dưỡng ở thủy sinh vật 1. Dinh dưỡng tự dưỡngDinh dưỡng tự dưỡng nhờ quang hợp (thực vật)Dinh dưỡng bằng hóa tổng hợp (vi khuẩn)Hấp thu muối dinh dưỡng hòa tan NHÂN TỐ SINH HỌCẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỜI SỐNG CỦA CÁ2. Dinh dưỡng dị dưỡngDinh dưỡng tự cung tự cấp: chỉ xảy ra ở từng giai đoạn (sử dụng noãn hoàng trong giai đoạn hậu phôi hay nghỉ ăn, sống tiềm ẩn)Dinh dưỡng nhờ tảo cộng sinh (động vật nguyên sinh, thủy tức)Dinh dưỡng hoại sinh (nấm và vi khuẩn hoại sinh)Dinh dưỡng chất hữu cơ hòa tan bằng thẩm thấuLối ăn sinh vật và các sản phẩm sinh vật đang phân hủyNHÂN TỐ SINH HỌCẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỜI SỐNG CỦA CÁNguồn thức ăn sinh vật bao gồm:Chất vẩn (detritus): giá trị dinh dưỡng chủ yếu ở nhiều loại vi khuẩn sống trên giá thểVi khuẩn (bacteria)Thực vật nổi (phytoplankton)Thực vật lớn (macrophyte)Động vật nổi (zooplankton)Động vật đáy (zoobenthos)Động vật có xương sống (vertebrata)NHÂN TỐ SINH HỌCẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỜI SỐNG CỦA CÁĐặc tính thích ứng của vật ăn và vật bị ăn:Vật bị ăn: tăng cường khả năng tự bảo vệ (màu sắc ngụy trang, khả năng lẩn trốn cao, cớ thể tiết ra độc tố, mùi hôi,)Vật ăn: tăng cường khả năng bắt mồi (cấu tạo cơ quan bắt mồi, phương thức lấy thức ăn, khả năng bắt mồi, và khả năng lựa chọn con mồi)NHÂN TỐ SINH HỌCẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỜI SỐNG CỦA CÁ