1 – субімаго; 2 – імаго.

Плоскі личинки одноденок на кінці тіла мають три хвостові нитки. З боків тіла розташовані зябра. Сплощена форма його свідчить про пристосованість личинок до життя в проточній воді. Очі розташовані на верхній стороні голови, ноги спрямовані в сторони і постачені сильними і чіпкими когітками. Зябра, що складаються з пластинки і пучка зябрових ниток, що знаходиться під нею, також спрямовані в сторони. Личинки темнозабарвлені з мармуровим малюнком. Зустрічаються під каменями і корчами.

Личинки риючих одноденок, по своїй будові різко відрізняються від личинок інших видів. Верхні щелепи дуже довгі, видаються далеко вперед за краї голови. Ноги сильні масивні, пристосовані для копання, з численними довгими щетинками. Зябра з двох пір'ястих гілок загнуті на спинну сторону. Три хвостові нитки на кінці черевця (як у всіх одноденок) покриті волосками по обидва боки. Личинки жовтуватого кольору, довжина близько 25 мм. Майже все життя личинки, що риють, проводять у ходах, що проробляються в мулистому ґрунті озер або рік.

Личинки родини прозопистом (Prosopіstomіdae) відрізняються дуже широким листкоподібно стиснутим тілом, їх зябра сховані під бічними виростами сегментів, які злилися, так що в них утворюється зяброва порожнина. Хвостові придатки цих личинок нагадують вилочку нижчих ракоподібних (мал. 3, 4). Живуть ці личинки у швидких потоках під каменями.

У справжніх одноденок (родина Ephemerіdae) личинки мають витягнуте циліндричне тіло із сильними риючими ногами. Ці личинки риють собі ходи в глинистому ґрунті повільно проточних річок.

Личинки, гептагеній (родина Heptagenііdae) мають слабко витягнуте тіло, сплющене в спинно-черевному напрямку. Ноги в них довгі, чіпкі, хвостові нитки довгі – ці личинки спритно плазують серед каменів і підвідних рослин.

Личинки маложильних одноденок (родина Olіgoneurіdae) відрізняються великими розмірами і стиснутим тілом, а хвостові нитки в них короткі, коротше довжини тіла.

Представники родини баетид (Baetіdae) живуть в основному в стоячих водоймах і характеризуються спрямованими в сторони ногами.

Личинки одноденок чуттєві до присутності у воді різних сторонніх хімічних сполук, і кількість їх у тих річках, у які надходять стічні води заводів, різко скорочується.

Якщо порівняти ступінь розмаїтості дорослих одноденок і їх личинок, виявиться, що дорослі одноденки різних видів куди менше відрізняються одна від одної, ніж личинки. Це зрозуміло, якщо згадати, що дорослі одноденки живуть так недовго і ведуть приблизно однаковий спосіб життя. А личинки розвиваються іноді довше року, у різних водоймах, у різних місцях водойм, що відрізняються за ґрунтом, потоком води і т. п., і в них, природно, виробилися різні пристосування.

Цікаво, що по берегах рівнинних річок дорослих одноденок буває величезна кількість, вони літають цілими хмарами, а їх личинок, що зариваються в мулисте дно, досить важко знайти. Навпаки, у гірських потоках буває, що личинки одноденок кишать під каменями, а дорослих зустріти досить важко – вони ховаються в прибережній траві, ведуть прихований спосіб життя.

Число видів одноденок невелике – їх відомо не набагато більше 1500 видів.

3. Личинки одноденок – біоіндикатори води

Кожна зона сапробності характеризується визначеними фізико-хімічними рисами, тому кожній зоні властиві специфічні групи організмів. Одні види розвиваються тільки в забруднених, полісапробних водах, інші можуть існувати лише в чистим, багатих киснем басейнах. Різне відношення гідробіонтів до ступеня забруднення водойми обумовлюється двома основними причинами: потребою організму в органічних речовинах як у їжі; ступенем витривалості організмів, здатністю їх існувати в забруднених водах. Організми, характерні для зон різної сапробності, одержали назва показників або індикаторів сапробності. Перші списки організмів-індикаторів були складені Кольквитцем і Марссоном. До дійсного часу число таких рослин і тварин перевищує 2500 видів [3, 68].

Стосовно ступеня забруднення вод органічними речовинами в організмів спостерігається значна екологічна пластичність. Тому гідробіонти як індикатори використовуються лише при масовому їхньому розвитку у водоймі.

Організми – показники токсобного і сапротоксобного забруднення майже не вивчені. Поки відомі лише деякі види, здатні витримувати високі концентрації токсичних речовин. Наприклад, личинки двокрилих Crіcotopus bіcіnetus здатні розвиватися при концентрації: Сг-до 25 мг/л, До 2,2 мг/л, до 3,2 мг/л.

Різноманіття безхребетних гідробіонтів визначає різноманітний характер впливу тих самих речовин на різні організми. Під впливом отруйних речовин промислових, сільськогосподарських і побутових стоків у різних функціональних системах безхребетних – дихання, кровообігу, живлення й ін. – відбуваються патологічні порушення, що призводить до необоротних змін метаболізму й у кінцевому рахунку викликає їх загибель. На різні види безхребетних той самий токсикант може створювати як стимулюючий, так і пригнічуючий ефект: одні види гинуть, інші, навпаки, збільшують свою чисельність, нарешті, деякі види на якийсь час залишаються байдужими до його дії. Реакція безхребетних на дію токсичних речовин залежить від його концентрації і тривалості впливу.

Значення багатьох хімічних речовин визначається не тільки їх токсичністю для багатьох видів безхребетних, але і їх прямим або непрямим впливом на протікання процесів, що підтримують біологічну рівновагу водойми. Наприклад, детергенти небезпечні не тільки тим, що утворяться при їхньому гідролізі фосфати токсичні для безхребетних, а і тим, що вони стимулюють ріст мікроорганізмів, що утворюють ростові речовини, що у свою чергу стимулюють розмноження деяких груп організмів, що веде до евтрофікації водойм [7, 130].

Небезпека дії пестицидів визначається не тільки ступенем їхньої токсичності для тварин, але і гнітючим впливом на фотосинтез фітопланктону. Багато токсикантів небезпечні навіть у дуже малих кількостях, і при тривалій дії вони підривають відтворення безхребетних. У більшості випадків бактерії, гриби і водорості менш чуттєві до токсичних речовин, ніж безхребетні, при цьому різниця в ступені чутливості може досягати десятків тисяч разів.

Природні співтовариства багаточисленні, тому чутливість їх членів до того або іншого токсиканта різна. Якщо чуттєвим до отруйної речовини виявляється домінантний вид, то його зникнення або значне зменшення чисельності приведе до різкої зміни міжвидових відносин. Зникнення ж нечисленного виду не створить помітного впливу на структуру співтовариства, і воно збереже свою стабільність.

З метою охорони водойм від забруднень розроблені гранично допустимі концентрації (ГДК) речовин, що погіршують якість води. За ГДК приймається та максимальна концентрація речовини, при якій не порушуються такі показники, як процеси деструкції органічної речовини, органолептичні властивості води, життєдіяльність основних груп безхребетних (виживаність, ріст, розмноження, плідність і якість потомства). У число основних показників включений і вплив забруднення на якість промислових організмів – біологічна і господарська норма, розроблена Н.С. Строгановым у 1976 р. Таким чином, ПДК забезпечує схоронність нормального ходу біологічних процесів у водоймах. ПДК для різних забруднюючих речовин визначається на основі тривалих досвідів. Для цього серед організмів відбирають види, найбільш чуттєві до більшості забруднюючих речовин. Особливо велику роль здобувають фізіолого-біохімічні методи, яким властива висока здатність, що дозволяє.

Фактори середовища досить строго визначають, які організми можуть жити в даному місці, а які не можуть. Враховуючи це, ми можемо використати обернену закономірність і судити про фізичне середовище організму, який в ньому проживає. Так з'явився метод біоіндикації середовища, який особливо широко використовують у лісовій типології, фітоценології, а також для визначення рівня забруднення певного середовища.

Отже, біоіндикатори – це група особин одного виду або угруповання, наявність, кількість або інтенсивність розвитку яких у тому чи іншому середовищі є показником певних природних процесів або умов зовнішнього середовища.

Біологічну індикацію широко використовують сьогодні для оцінки забруднення навколишнього середовища, яке «усуває» з природних екологічних ніш нестійкі до факторів забруднення види нижчих і вищих рослин, а також представників фауни [17].

Біоіндикатори, біологічні індикатори – організми, присутність (наявність), кількість або інтенсивний розвиток яких є показником якихось природних процесів або умов зовнішнього середовища. Їх широко застосовують для санітарної оцінки води. За складом флори і фауни вод можна визначити придатність води для пиття та з'ясувати ефективність роботи очисних споруд. За допомогою індикаторних рослин та мікроорганізмів можна дати орієнтовну оцінку якості ґрунту. Тварин, рослини, в т. ч. мікроорганізми, використовують при космічних дослідженнях як біоіндикатори для з'ясування впливу факторів космічного простору на організми.

У зв'язку з потребою проведення глобального моніторингу, використання індикаційних можливостей біологічних об'єктів набуває все більшого значення.

Природні водойми мають здатність до самоочищення. Процес самоочищення, створений самою природою, існував до появи антропогенного фактора, у ньому беруть участь біологічні, хімічні, фізичні фактори; до останніх двох відносяться випар, адсорбція, дифузія, розчинення й ін. Безхребетні здійснюють мінералізацію розчинених і зважених органічних речовин, концентрують у своїх тілах різні з'єднання, сприяють осадженню суспензій, використовують розчинені і зважені речовини в процесі харчування. Однак забруднення буває нерідко настільки великим, що багато водойм втрачають здатність до самоочищення. Роль біологічних процесів у самоочищенні особливо велика при забрудненні водойм стоками, що містять органічні речовини.

У процесах переробки органічних забруднюючих речовин беруть участь майже усі групи видних організмів. Основну ж роль грають мікроорганізми флори і фауни [2.215].

Органічні речовини, що попадають у водойми, під впливом діяльності бактерій мінералізуються. Швидкість розпаду органічних сполук залежить від багатьох факторів: температури, наявності кисню, концентрації органічних речовин, умов перемішування й ін., а швидкість споживання розчинених органічних речовин залежить від фізіологічної активності мікроорганізмів і їхньої маси. Наприклад, при низьких температурах мінералізація сповільнюється аж до повного припинення процесів окислювання.

Енергійно в процесах самоочищення беруть участь найпростіші. Тому що обмін речовин у них проходить дуже інтенсивно, те в порівнянні з іншими гідробіонтами вони окисляють величезні кількості органічної речовини. Однак основна участь найпростіших, як і інших безхребетних, у процесах самоочищення здійснюється через споживання ними бактерій, органічної суспензії і водоростей. Найпростіші відіграють основну роль при знезаражуванні води від патогенних бактерій. Коловертки, нижчі ракоподібні, молюски в процесі живлення відфільтровують суспензії і тим самим сприяють їх коагуляції й осадженню.