Зимой, когда зеленые растения отмирают, а ледяная кора изолирует воду от атмосферы, пополнение запасов кислорода в воде прекращается; в неглубоких стоячих водоемах запасы кислорода иногда нацело потребляются, и в обескислороженной воде таких водоёмов наступает состояние "замора". Рыбы в "заморных" водоёмах ищут спасения около прорубей или проталин в ледяной коре, образующихся вблизи впадения ключей, а если не находят себе таких отдушин, нередко гибнут массами.
Сходное явление наблюдается и летом, если поверхность водоёма каким-нибудь иным путем будет изолирована от доступа к ней воздуха, например, путем разрастания плавающих на поверхности воды растений. В прудах, затянутых сплошным покровом ряски, количество кислорода резко снижается, а у дна нередко совершенно исчезает. Зачерпывая воду таких прудов, можно ясно уловить в ней запах сероводорода, образовавшегося при гниении органического вещества, присутствие которого свидетельствует о полном или почти полном потреблении кислорода в воде.
При взаимодействии с породами, слагающими бассейн, берега, и ложе водоёма, и под влиянием отмирающих растительных и животных организмов природные воды всегда содержат некоторое количество растворенных минеральных и органических веществ. Количество тех и других обычно бывает невелико и измеряется миллиграммами на литр воды.
Минеральные соли в воде находятся в растворе в виде их мельчайших составных частиц-ионов, имеющих положительный или отрицательный заряд (катионы и анионы). В природной пресной воде в существенных количествах встречаются из катионов: ионы кальция (Са"), магния (Mg") и натрия (Na')5 а из анионов: гидрокарбонатный ион (НСО'3), сульфатный ион (SO"4) и хлоридный ион (СL'). В пресных водах количество этих ионов сравнительно невелико, и сумма их редко превышает 500 мг/л. От содержания в пресной воде ионов кальция и магния зависит важное в практическом отношении качество воды - ее жесткость. В жесткой воде плохо разваривается пища и мылится мыло, а в котлах при кипячении остается накипь.
Кроме перечисленных главнейших ионов природной пресной воды, в ней присутствуют очень важные для развития растительных организмов ионы: нитратный ион (N0'3), нитритный ион (N0'2), ион аммония (NH4), фосфатные ионы (НРО"4 и Н2Р0'4) и кремний (Si). Эти элементы, присутствующие в пресной воде в очень малых количествах (менее 1 мг/л, а часто в сотых долях мг/л), определяют возможность развития жизни в водоёме и в первую очередь водной растительности, в частности микроскопических водорослей, населяющих толщу воды (фитопланктон). Присутствие названных ионов в воде играет ту же роль для вегетации водной зеленой растительности, что и наличие удобрения в почве для её плодородия.
Животный мир в воде, как и на суше, тесно связан с растительным. Поэтому водоёмы с большим запасом биогенных химических веществ обладают богатой жизнью, а бедные ими имеют слабое развитие жизненных процессов.
Водоёмы суши разделяются на текучие и стоячие. Главное внимание в этой книге уделено мелким стоячим водоёмам (лужи, пруды, водоёмы поймы, неглубокие озёра) и медленно текущим небольшим речкам. В этих хорошо прогреваемых водоёмах в летнее время развивается богатая флора и фауна, и их животные обитатели легко могут быть добыты при помощи тех простых методов сбора, которые были описаны выше.
Глава 3. Общий очерк животного населения пресных вод и цели его изучения
В настоящее время наука обладает массой данных, доказывающих, что жизнь зародилась в воде и уже из воды часть живых существ перешла на сушу.
Если вода является колыбелью жизни на земле, то не удивительно то разнообразие животных и растений, которые и поныне населяют пресноводные и морские водоёмы. Не все водные обитатели за время истории своего существования на земле являются исконными жителями воды. Некоторые из них прежде жили на суше и позднее снова перешли к водному существованию, сохранив, впрочем, тесную связь с атмосферным воздухом, которым они дышат.