Dinh dưỡng của thuỷ sinh vật

Lối dinh dưỡng của thuỷ sinh vật bao gồm các quá trình lấy thức ăn từ ngoài

vào cơ thể, tạo nên vật chất hữu cơ của cơ thể và năng lượng để sinh trưởng

và phát triển, đồng thời thải ra sản phẩm thải. Dinh dưỡng của thuỷ sinh vật giữ

vai trò rất quan trọng trong quá trình chuyển hoá vật chất và năng lượng trong

thuỷ vực. Xét về cơ chế, có thể chia cách dinh dưỡng của thuỷ sinh vật ra làm

hai lối dinh dưỡng:

1. Dinh dưỡng tự dưỡng

Thuỷ sinh vật sử dụng trực tiếp vật chất vô cơ để tạo nên vật chất hữu cơ cho

cơ thể, dựa vào nguồn năng lượng ngoài. thuỷ sinh vật nầy là sinh vật sản sinh

trong thuỷ vực, tạo nên khối vật chất ban đầu làm cơ sở cho sự phát triển của

sinh vật dị dưỡng. Ngoài ra chúng còn cung cấp Oxy, hấp thụ CO2, loại trừ khí

độc CH4, H2S trong quá trình Oxy hoá làm cho điều kiện sống trong thuỷ vực

được tốt hơn.

Thuỷ sinh vật tự dưỡng tiến hành hai lối dinh dưỡng khác nhau. Thực vật có

diệp lục tổng hợp chất chất vô cơ thành chất hữu cơ trong quá trình quang hợp,

qua sử dụng năng lượng ánh sáng mặt trời. Vi khuẩn tự dưỡng tạo thành chất

hữu cơ qua sử dụng năng lượng của các quá trình Oxy hoá chất vô cơ trong

thuỷ vực.

• Dinh dưỡng tự dưỡng nhờ quang hợp: khả năng nầy phụ thuộc vào khả



năng hấp thụ ánh sáng và lượng CO2 có trong thuỷ vực

• Dinh dưỡng tự dưỡng bằng hoá tổng hợp: do các nhóm vi sinh vật thực



hiện. Vi khuẩn dinh dưỡng tự dưỡng bằng hóa tổng hợp có ở các loại

thủy vực nước ngọt và nước mặn, cả trong tầng nước và ở nền đáy. Các

nhóm quan trọng là vi khuẩn Nitơ (Nitrit hóa và Nitrat hóa), vi khuẩn Lưu

huỳnh, vi khuẩn sắt. Hoạt động của vi khuẩn hóa tổng hợp cần Oxy và

các sản phẩm phân hủy của chất hữu cơ trong điều kiện kỵ khí. Do đó,

các loại vi khuẩn nầy tập trung nhiều nhất ở nền đáy. Cường độ hóa tổng

hợp của vi khuẩn ở trong tầng nước thường thấp hơn ở nền đáy tới hàng

chục hay hàng trăm lần.

• Hấp thụ muối dinh dưỡng hòa tan: thực vật trong nước, trong quá trình



tạo chất hữu cơ từ chất vô cơ, ngoài việc hấp thụ C,H,O chúng còn cần

các nguyên tố khác. Các nguyên tố nầy ở dạng muối hòa tan trong nước

và gọi chung là muối dinh dưỡng. Trong số các nguyên tố chủ yếu cần

thiết cho đời sống thủy sinh vật tự dưỡng có thể kể đến: Na, K, Ca, N, P,

Si, Fe, Mg, Mn và đặc biệt quan trọng là N, P cần cho quá trình sinh

trưởng và phát triển của sinh vật. Nguồn gốc các muối dinh dưỡng có thể

từ ngoài thủy vực (từ đất, chất hữu cơ ngoài thủy vực) hay từ các sinh

vật trong thủy vực bị mục nát.

2. Dinh dưỡng dị dưỡng

Thủy sinh vật dinh dưỡng dị dưỡng bao gồm các động vật - sinh vật tiêu thụ ăn chất hữu cơ có sẳn dưới dạng sinh vật, hay các sản phẩm phân hủy của

chúng ở các giai đoạn khác nhau. Ngoài ra còn có các vi khuẩn dị dưỡng, các

nấm hoại sinh trong thủy vực vô cơ hóa các chất hữu cơ rửa nát để cho ra các



mối dinh dưỡng cung cấp cho thực vật. Khác với thủy sinh vật tự dưỡng, cách

ăn và thức ăn của sinh vật dị dưỡng rất đa dạng. Hình thức dinh dưỡng dị

dưỡng là kết quả của một quá trình tiến hóa lâu dài về mặt quan hệ dinh dưỡng

giữa thủy sinh vật và môi trường.

• Dinh dưỡng tự cung cấp: (Endogen): Thủy sinh vật thuộc nhóm nầy dinh



dưỡng nhờ các chất dự trữ chứa sẳn trong cơ thể (noãn hoàng, chất mỡ,

chất đường). Trong giai đoạn chưa kiếm được thức ăn (giai đoạn phôi,

hậu phôi) hoặc giai đoạn nghỉ ăn (sống tiềm sinh, giai đoạn nhịn đói). Lối

dinh dưỡng nầy thấy ở nhiều động vật nhưng chỉ xảy ra ở từng giai đoạn

của đời sống mà thôi. Khả năng sống nhờ lối dinh dưỡng nầy nhiều khi

rất dài . Khi nhiệt độ càng tăng, quá trình trao đổi chất càng tăng, chất

dinh dưỡng dự trữ càng giảm nhanh, thời gian dinh dưỡng tự cung cấp

càng ngắn.

• Dinh dưỡng nhờ tảo cộng sinh: thấy ở động vật nguyên sinh (Protozoa),



thủy tức (Hydra), hải quỳ, san hô, sán tiêm mao, thân mềm … trong cơ

thể chúng có tảo cộng sinh (Chlorella, Cryptomonadina,

Chrysomonadiana), nhờ quang hợp tạo chất hữu cơ cunhg cấp cho

chúng.

• Dinh dưỡng hoại sinh: các vi khuẩn và nấm hoại sinh sống trên các xác



rửa nát của sinh vật chết, hấp thụ chất hữu cơ bằng lối thẩm thấu rồi

phân hủy chúng nhờ các men phân hủy tạo thành các muối vô cơ hòa

tan trong nước. các vi khuẩn hoại sinh giữ vai trò quan trọng trong chu

trình chuyển hóa vật chất của thủy vực, cung cấp muối dinh dưỡng và

CO2 cho thực vật.

• Dinh dưỡng chất hữu cơ hòa tan bằng thẩm thấu:



Putter (1909) cho rằng thủy sinh vật dị dưỡng chủ yếu sống bằng chất hữu cơ

hòa tan qua đường thẩm thấu. Các chất nầy là sản phẩm của quá trình quang

hợp và hoạt động sống của vi khuẩn, lối ăn nầy chiếm 90% nhu cầu thức ăn của

thủy sinh vật, còn thức ăn dạng sinh vật chỉ chiểm phần nhỏ và là ngồn cung

cấp vitamin mà thôi. Theo tính tóan ông cho rằng thực tế thức ăn sinh vật không

đủ cung cấp nhu cầu thức ăn của sinh vật dị dưỡng.

Qua các nghiên cứu hiện nay chứng tỏ: chất hữu cơ hòa tan có vai trò nhất định

trong dinh dưỡng của thủy sinh vật dị dưỡng nhưng không theo như quan điểm

của Putter. Vì việc hấp thu qua thành cơ thể bằng thẩm thấu rất khó khăn. Các

chất hữu cơ hòa tan đều khó được hấp thu, số lượng chất hữu cơ hòa tan có

hạn, chỉ có khi tế bào bị phân hủy.

• Lối ăn sinh vật và các sản phẩm sinh vật dạng phân hủy: đây là lối dinh



dưỡng cơ bản của phần lớn thủy sinh vật dị dưỡng. Người ta còn gọi lối

dinh dưỡng nầy và dinh dưỡng chất hữu cơ hòa tan nói trên là dinh

dưỡng ngoại sinh (exogen), còn lối dinh dưỡng nhờ chất dự trữ và vật

cộng sinh là dinh dưỡng nội sinh (endogen).



Trong lối ăn tích cực nầy, sinh vật phải tiêu hao một phần năng lượng vào việc

lấy thức ăn từ môi trường ngoài, và tiêu hóa thức ăn trong cơ quan tiêu hóa nhờ

các men, Đồng thời chất lượng thức ăn cũng cao hơn, vì thành phần phong phú

và số lượng lớn hơn. Mặt khác do quan hệ thức ăn trong lối dinh dưỡng nầy là

quan hệ giữa sinh vật với sinh vật, vì vậy phụ thuộc rất nhiều vào các nhân tố vô

sinh cũng như hữu sinh của môi trường ngoài, cũng như vào đặc điểm của vật

ăn và vật bị ăn.

Nguồn thức ăn sinh vật trong thủy vực bao gồm chất vẩn, vi khuẩn, thực vật,

động vật.

• Chất vẩn (Detritus) : là một phức hệ sống phức tạp, phần cơ bản là mảnh



giá thể động vật, thực vật hay chất vô cơ. Các giá thể nầy có khả năng

hấp thụ chất hữu cơ hòa tan. Dạng keo trên bề mặt của giá thể tạo thành

màng hữu cơ và đó là môi trường tốt cho vi khuẩn phát triển. Do hoạt

động của vi khuẩn tạo ra bọt khí làm giá thể lơ lững trong nước. Ngoài vi

khuẩn còn có cả tảo (Phytoplankton), nguyên sinh động vật (Protozoa) và

cả luân trùng (Rotatoria) ăn vi khuẩn. Giá trị dinh dưỡng của detritus chủ

yếu ở nhiều loại vi khuẩn sống trên giá thể.

• Vi khuẩn : (Bacteria) : là thức ăn cho hầu hết các ngành động vật , đặc



biệt là ở sinh vật ăn bùn và chất cái(seston) như giáp xác nhỏ và trai ăn

lọc. Thành phần vi khuẩn cũng có nhiều trong thức ăn của cá con.

• Thực vật nổi (Phytoplankton) là thành phần thức ăn cơ bản của động vật



trong thuỷ vực, có số lượng rất lớn. Động vật nổi tiêu thụ thực vật nổi tuỳ

theo thành phần loài và kích thước . Động vật ăn thực vật nổi có động vật

nguyên sinh, (trùng chân giả, trùng phóng xạ, trùng mặt trời, nhiều loài

trai, luân trùng, thân mềm (hàu, vẹm…), giáp xác nhỏ, cá mè trắng, cá

trích và nhiều loài cá khác.

• Thực vật lớn (Macrophyta): Ở biển quan trọng nhất là tảo nâu (Fucus,



Laminaria), rồi đến tảo lục, sau cùng là tảo đỏ. Ở các thuỷ vực nước

ngọt, thành phần loài thực vật lớn phong phú hơn, tập trung ở vùng ven

bờ hay sống nổi trên mặt nước. Các động vật ăn thực vật lớn thuộc các

nhóm: thân mềm, giáp xác, côn trùng, cá, rùa, chim, động vật có vú.

Càng về phía xich đạo, thực vật lớn có quanh năm, càng xuất hiện nhiều

loài ăn thực vật lớn. Có những loài chỉ ăn toàn thực vật như cá trắm cỏ,

cua.

• Động vật nổi(Zooplakton) : Thành phần động vật ăn động vật nổi gồm



nhiều nhóm thuộc nhiều bậc dinh dưỡng khác nhau. Ở biển, các nhóm

sinh vật làm thức ăn quan trọng là giáp xác nhỏ (Copepoda,

Euphausiacae, Mysidae), Protozoa, Coelenterata, Pteropoda,

Cephalopoda và Polychaeta. Ở nước ngọt có Cladocera, Rotatoria và

Copepoda.

• Động vật đáy (Zoobenthos): là thức ăn quan trọng của các sinh vật ăn đáy



như tôm, cua, cá, động vật có vú thuỷ sinh.



• Động vật có xương sống (Vertebrata): là thức ăn của cá và động vật có vú



ở nước. Cá là thức ăn của nhiều loài cá ăn thịt, chim, hải cẩu. Cá nhỏ

còn bị sứa, hải quỳ, sao biển ăn. Động vật có vú ở nước nhiều khi là thức

ăn của cá mập, gấu trắng …

Trong nghiên cứu về thức ăn của thuỷ sinh vật dị dưỡng, người ta cũng dùng

một số khái niệm để đánh giá số lượng thức ăn trong thuỷ vực.

• Nguồn thức ăn của thuỷ vực: là khối lượng tất cả động vật, thực vật và



các sản phẩm phân huỷ của chúng, có thể sử dụng được làm thức ăn

cho mọi thuỷ sinh vật và xác định được bằng phương pháp định lượng.

• Cơ sở thức ăn: là khái niệm chỉ lượng động vật, thực vật, chất hữu cơ



trong thuỷ vực có thể dùng làm thức ăn cho một nhóm thuỷ sinh vật nhất

định nào đó.

• Lượng thức ăn của thuỷ vực đối với một loại thuỷ sinh vật: là phần cơ sở



thức ăn thực tế của thuỷ vực được sinh vật đó ăn trong một thời gian nào

đó.

• Diện thức ăn: (Phổ thức ăn) là giới hạn và thành phần thức ăn của một



loài sinh vật nào đó trong thuỷ vực. Diện thức ăn biến đổi theo độ sinh

trưởng, thuỷ vực, mùa, ngày đêm, sự biến đổi của cơ sở thức ăn và khả

năng lấy thức ăn của thuỷ sinh vật.

Đặc tính thich ứng của vật ăn và vật bị ăn trong quan hệ thức ăn là vật ăn tăng

cường khả năng bắt mồi còn vật bị ăn tăng cường khả năng tự bảo vệ.

• Thích ứng của vật bị ăn : có màu sắc nguỵ trang, khả năng lẩn trốn cao,



cơ thể có cấu tạo bảo vệ.

• Thích ứng của vật ăn: tăng cường khả năng bắt mồi để lấy đủ số lượng



và chất lượng thức ăn, biểu hiện ở cấu tạo của cơ quan bắt mồi, phương

thức lấy thức ăn, khả năng bắt mồi và khả năng lựa chọn con mồi.

o Cách lấy thức ăn không phân biệt: thường thấy ở những thuỷ sinh



vật ăn bùn đáy, ăn sinh vật phù du nhỏ, ăn chất vẩn. với phương

thức ăn nầy, sinh vật bảo đảm lượng thức ăn nhưng chất lượng

không cao. Có hai cách lấy thức ăn kiểu nầy là kiểu lắng và kiểu

lọc.

o Cách lấy thức ăn phân biệt: là cách lấy thức ăn có chọn lựa, tìm



thức ăn thích hợp, đảm bảo về chất lượng thức ăn.

Đặc tính chọn lựa thức ăn: Khả năng nầy là đặc điểm thích

ứng bảo đảm chất lượng thức ăn, thể hiện ở tỉ lệ thành

phần thức ăn trong ruột thuỷ sinh vật không giống với tỉ lệ

thành phần thức ăn ở môi trường. Hiện tượng nầy thấy ở

tất cả bọn động vật từ thấp tới cao và cả bọn lấy thức ăn

phân biệt lẫn không phân biệt. Để xác định tính lựa chọn.



Cường độ ăn : là tỉ số giữa lượng thức ăn được sử dụng

trong một đơn vị thời gian với trọng lượng con vật. Để tính

lượng thức ăn, người ta thường dùng các khái niệm như:

Khẩu phần ngày là lượng thức ăn được sử dụng

trong ngày

Chỉ số thức ăn là tỉ số phần trăm giữa khẩu phần

ngày với khối lượng con vật.

Chỉ số độ no là tỉ số trọng lượng thức ăn chắ trong

ruột với khối lượng con vật .

Cường độ ăn phụ thuộc vào thành phần loài, tình

trạng sinh lý và các nhân tố môi trường ngoài như

thay đổi theo độ sinh trưởng, sinh sản, loại thức ăn,

số lượng thức ăn, nhiệt độ, Oxy hoà tan trong nước,

mùa, ngày đêm, thuỷ triều…



Trao đổi nước và muối ở thuỷ sinh vật

Trao đổi nước và muối giữa cơ thể và môi trường nước là hoạt động sống đặc

biệt quan trọng ở thuỷ sinh vật, đặc trưng cho sinh vật sống ở nước. Thuỷ sinh

vật không thể sống bình thường khi tách chúng ra khỏi môi trường nước. trong

cơ thể thuỷ sinh vật luôn luôn phải có một hàm lượng nước nhất định để bảo

đảm các quá trình sinh hoá học, duy trì sự sống.. ngoài lượng nước, trong cơ

thể thuỷ sinh vật cũng cần có một lượng muối nhất định, thành phần của các

dịch cơ thể (dịch tế bào, máu, nước tiểu..). Lượng muối nầy sai khác về nồng

độ cũng như thành phần với nồng độ muối của môi trường nước bên ngoài. Để

duy trì sự sống bình thường, ngoài việc bảo đảm lượng nước cần thiết thuỷ sinh

vật còn cần có những đặc điểm thích ứng và những cơ chế điều hoà nhằm bảo

đảm cho cơ thể luôn có một nồng độ muối và thành phần muối nhất định. Các

đặc điểm thích ứng và khả năng điều hoà nước và muối trong cơ thể, chống lại

những biến đổi của môi trường bên ngoài, được coi là những đặc điểm thích

ứng của loài được hình thành nên trong lịch sử phát sinh chủng loại.

1. Trao đổi muối giữa cơ thể sinh vật với môi trường ngoài

Trong thiên nhiên, nhu cầu về muối của cơ thể thuỷ sinh vật và quan hệ về nồng

độ muối giữa cơ thể và môi trường ngoài được thể hiện rõ rệt nhất ở giới hạn

phân bố theo nồng độ muối của thuỷ sinh vật. Mỗi loài thuỷ sinh vật, nói chung,

chỉ sống ở nơi có nồng độ muối thich hợp. Thuỷ sinh vật nước ngọt và nước

mặn không sống lẫn lộn với nhau. Trong mỗi thuỷ vực, nồng độ muối không

phải ở chỗ nào và lúc nào cũng ổn định. Lớp nước trên mặt ở biển vào mùa

mưa thường nhạt đi, hoặc do bốc hơi trở nên mặn hơn. Vùng cửa sông, nước

mặn và nước ngọt giao nhau, nồng độ muối ở đây không còn như ở sông, cũng

không còn như ở biển. Những biến đổi về nồng độ muối nầy nhất định ảnh

hưởng tới đời sống thủy sinh vật sống trong thủy vực.



Trong thiên nhiên cũng thường có hiện tượng thủy sinh vật biển di nhập vào

nước ngọt hay từ nước ngọt ra biển một thời gian. Từ những hiện tượng trên có

thể đặt ra hai vấn đề:

• Giữa cơ thể thủy sinh vật và môi trường nước có quan hệ nhất định về



thành phần và nồng độ muối hay có thể gọi là quan hệ thẩm thấu, đó là

điều kiện để thủy sinh vật sống được bình thường.

• Thủy sinh vật có khả năng điều hòa quan hệ thẩm thấu nầy chống lại



những biến đổi nồng độ muối và thành phần muối của cơ thể, do biến đổi

nồng độ muối và thành phần muối của môi trường nước bên ngoài.

* Quan hệ thẩm thấu giữa thủy sinh vật với môi trường nước

Để chỉ quan hệ thẩm thấu, so sánh giữa cơ thể thủy sinh vật với môi trường

ngoài, người ta dùng các khái niệm:

• Quan hệ thẩm thấu tương đương (hay đẳng trương : Isotonic): khi dịch cơ



thể và môi trường nước bên ngoài có áp suất thẩm thấu bằng nhau.

• Quan hệ thẩm thấu cao hơn (hay ưu trương : Hypertonic) :khi dịch cơ thể



có áp suất thẩm thấu cao hơn.

• Quan hệ thẩm thấu thấp hơn (hay nhược trương: Hypotonic) :khi dịch cơ



thể có áp suất thẩm thấu thấp hơn.

Căn cứ vào quan hệ biến đổi giữa áp suất thẩm thấu của dịch cơ thể và của môi

trường, có thể chia thủy sinh vật thành các nhóm sau:

• Biến thẩm thấu Poikiloosmotic: Dịch cơ thể có quan hệ thẩm thấu tương



đương và biến đổi theo môi trường ngoài, chúng không có khả năng điều

hòa thẩm thấu. Đa số động vật không xương sống biển thuộc vào nhóm

nầy. Trong động vật nước ngọt có nhóm hải miên, ruột khoang, giun ít tơ

, đỉa, thân mềm, giáp xác chân mang là các động vật biến thẩm thấu.

• Đồng thẩm thấu Homoiosmotic: Khi dịch cơ thể có áp suất thẩm thấu cao



hơn hay thấp hơn hay tương đối độc lập với môi trường ngoài, thủy sinh

vật có khả năng điều hòa áp suất thẩm thấu. Trong nhóm nầy có động

vật có xương sống nước ngọt, côn trùng và ấu trùng côn trùng, cá, giáp

xác cao ở biển và nước ngọt.

• Giả đồng thẩm thấu Pseudohomoiosmotic: Động vật biến thẩm thấu,



nhưng do ở xa bờ hay ở đáy biển sâu nồng độ muối hầu như không thay

đổi, nên áp suất thẩm thấu của của dịch cơ thể cũng không thay đổi, tuy

chúng không có khả năng điều hòa thẩm thấu.

* Hoạt động điều hòa muối ở thủy sinh vật

(Hình37)

Điều hòa muối là quá trình hoạt động của cơ thể đảm bảo cho dịch cơ thể giữ

nguyên được nồng độ và thành phần muối nhất định của mình chống lại những

biến đổi của môi trường ngoài. Do thành phần muối trong cơ thể thủy sinh vật,

không những chỉ sai khác về mặt nồng độ chung mà còn sai khác về cả thành