Chương 6 Trên lớp cá (Pisces)
D. Sinh thái học cá
I.Điều kiện sống.
“Ở dâu có nước thì ở đó có cá”. Nước cũng rất đa dạng: ngọt, lợ, mặn, nước tầng mặt, nước ngầm, băng tuyết, sương giá, nước nóng, ... Tuy nhiên, chúng có một số tính chất chung thuận lợi đối với cá và các động vật sống ở nước:
1. Nước trong, ánh sáng có thể sâu tới 200m đảm báo cho thực vật thủy sinh phát triển tạo ra nguồn dinh dưỡng ban đầu cho thế giới sinh vật, trong đó có cá.
2. Nước hòa tan dễ dàng nhiều chất vô cơ, hữu cơ, muối khoáng, oxy, carbonic - cơ sở dinh dưỡng cung cấp cho mọi dạng sinh vật sống ở trong nước.
3. Nước có nhiệt dung lớn nên sự mất nhiệt trong điều kiện tự nhiên xẩy ra chậm là điều quan trọng đảm bảo tính ổn định tương đối của môi trường nước cho cá (Nhiệt lượng làm tan 1kg đá ở 0 C là 80 Kcal). Độ dẫn nhiệt của nước kém nên không thể đóng băng hòan tòan ở mọi tầng nước và nhiệt độ nước dưới băng luôn cao hơn băng điểm. Vả lai, khi nước đóng băng thì thể tích lớn thêm, nhung tỉ trọng lại giảm thấp hơn tỉ trọng của nước bình thường nên băng đã nổi lên trên. Do đó, đời sống ở lớp dưới băng vẫn diễn ra bình thường. Cũng nhờ đó mà nhiệt độ trong nước ổn định hơn nhiệt độ trong không khí thuận lợi cho cá là sinh vật biến nhiệt.
4. Tỷ trọng của nước thay đổi theo nhiệt độ và nồng độ muối. Vì vậy, trong vực nước luôn luôn có các dòng chảy từ nơi nhiệt độ thấp đến nơi nhiệt độ cao, từ đáy lên tầng mặt, ... nhờ vậy, mà xẩy ra sự xáo trộn và trao đổi muối dinh dưỡng giữa các tầng nước.
Động vật thủy sinh và cá sống trong môi trường nước nên đã thích nghi tốt với tỷ trọng của nước (Tỷ trọng của cá và động vật thủy sinh xấp xỉ tỷ trọng của nước) nên cá có thể sống giữa các tầng nước mà không cần giá thể
Là động vật biến nhiệt, thân nhiệt cá phụ thuộc nhiệt độ môi trường ngoài. Mỗi loài có khả năng sống trong một giới hạn nhiệt độ nhất định. Nếu cá sống được trong môi trường nước có sự sai khác
nhiệt độ lớn thì gọi là cá rộng nhiệt, phần lớn các loài cá này sống ở vùng ôn đới (chép, diếc, măng, vền, ...); nếu sự sai khác nhiệt độ nhỏ thì gọi lá cá hẹp nhiệt, đó là các loài cá sống ở đáy biển sâu, ở vùng nhiệt đới hay ở bắc cực. Cá có thể cảm giác được sự thay đổi rất nhỏ về nhiệt độ giúp cá định hướng không gian, nhất là trong khi di cư. Những loài cá hẹp nhiệt có vùng phân bố rất rõ (cá tầm, cá hồi không xuống dưới vùng vĩ độ 20), nhưng cá rộng nhiệt thường có phạm vi phân bố rộng và thường có hiện tượng di cư tránh rét. Một số loài hẹp nhiệt không có tập tính di cư trú đông có thể bị chết hàng loạt vì giá rét mùa đông (cá nuôi trong ao không thể di cư được thì người nuôi cá phải đào nhiều hố trú đông cho cá tránh rét. Hố sâu có nhiệt độ cao hơn trong các tầng nước, vả lại cá quần tụ lại cạnh nhau cũng có tác dụng giữ nhiệt).
Nước biển thường bảo hòa oxy, hàm lượng oxy các vực nước lục địa, thậm chí ngay trong cùng một thủy vực cũng rất thay đổi. Vì vậy, cá nước ngọt có nhiều mức độ thích nghi khác nhau với nhu cầu oxy: Loại cần oxy cao (7-13 cm /l) là những loài sống ở khe suối, sông có dòng chảy mạnh (cá hồi, cá sỉnh, cá trôi, cá trèn, cá chình, ...); loại cần nhu cầu oxy thấp (0,5-4 cm /l) như cá trê, cá thát lát, cá rô, cá phổi, ...). Nhiệt độ tăng làm tăng quá trình trao đổi chất, nhưng nhiệt độ tăng quá giới hạn nào đó thì lại có tác dụng ngược lại do sự hòa tan oxy vào nước bị hạn chế, điều này rất quan trọng đối với nghề nuôi cá trong ao nước tĩnh. Hàm lượng oxy tăng cao quá mức có thể gây chết hàng loạt do bệnh bọt khí (cần chú ý khi bơm oxy để vận chuyển cá giống)
Muối chiếm 35- 70 % trong nước biển. Trong đó chlorua (NaCl, MgCl ), chiếm 90%, một ít sulphat, ma nhê, i ốt, thiếu muối sulphat canxi, carbonat canxi. Ngược lại nước ngọt có sulphate canxi, carbonate canxi, nhưng thiếu hòan tòan các muối chlorua. Mỗi loài cá có ngưỡng nồng độ muối khác nhau nên được phân biệt: nhóm cá rộng muối như cá bống, cá kìm, ... có thể sống được trong các thủy vực có nồng độ muối thay đổi từ 0- 35 % ; nhóm cá hẹp muối như cá ngừ, cá chim, cá chuồn, ... chỉ sống ở biển khơi có nồng độ muối ổn định từ 34-38 % hay cá chép, cá trèn, cá lóc, cá trê, ... chỉ sống ở thủy vực có nồng độ muối 0,04 -1 % . Nồng độ muối là tác nhân liên quan đến sự thay đổi áp suất thẩm thấu của cá, và chỉ một số loài cá có thể điều chỉnh áp suất thẩm thấu để thực hiện sự di cư từ môi trường biển vào nước ngọt hay ngược lại.
II.Các nhóm cá về mặt sinh thái học
Việc phân chia các nhóm cá về mặt sinh thái học theo các yếu tố sinh thái chỉ có tính chất tương đối vì nhiều loài cá có khả năng điều chỉnh thích nghi để tồn tại :
Nếu căn cứ vào nồng độ muối, chúng ta chia thành nhóm cá biển (sẽ chết khi ở trong môi trường nước ngọt như đa số cá biển), nhóm cá nước ngọt (không gặp ở các vùng biển như cá chép, diếc, lúi, lóc, rô đồng, ...), cá nước lợ (có thể sống quanh năm ở vùng nước có độ mặn thấp: 4-12% ) và nhóm cá di cư (Cá sống ở biển đến mùa sinh sản di cư lên thượng nguồn các con sông để đẻ (Cá mòi, cá cháy) hay cá sống ở nước ngọt di cư ra biển đẻ trứng (cá chình)
giỏi; lưng thường có màu sẫm, bụng màu trắng bạc. Chúng đẻ trứng nổi và ấu trùng không màu, trong suốt. Cá ven bờ thường có nhiều chỗ ẩn nấp là hang, hốc, san hô, cây cỏ thuỷ sinh nên bơi lội kém và rất đa dạng về hình thái ngoài: Cá ăn đáy có thân dẹp trên dưới, mắt miệng hướng lên trên (cá mù làn, cá chai,...), miệng ở dưới (cá đuối), vây bụng biến thành giác bám (cá bống khe), thành chân bò (cá thòi loi). Một số sống chui luồn trong bùn, cát có thân hình rắn (lươn, lệch, chình); thân dẹp bên (cá bướm, cá chim nàng), hình cây thủy sinh (cá ngựa),... Cá ven bờ có màu sắc dễ thay đổi cho phù hợp với màu nền đáy của thủy vực (cá bơn màu trắng ở trong bể đáy cát trắng sẽ chuyển sang mầu nâu chỉ trong vài phút khi chuyển nó vào bể cá đáy cát màu tối). Cá đáy sâu có cấu tạo đặc biệt để thích nghi với nơi nước tĩnh, thiếu ánh sáng, áp suất lớn, nhiệt độ thấp, ... (Xuống sâu 10m áp suất tăng lên 1 atmosphère, đáy biển sâu 10 000m sẽ có áp suất là 1 000 atm !). Cá sống ở đó thường có khả năng chịu một áp lực lớn lên bề mặt thân; mắt hoặc rất lớn để có thể nhìn thấy mọi vật trong môi trường ánh sáng yếu hoặc thóai hóa hoàn toàn thay vào đó phát triển cơ quan cảm giác (xúc và vị giác).
Cũng như vịnh bắc bộ, cá ven bờ biển Thừa Thiên Huế cũng gồm bốn nhóm sinh thái:
* Nhóm sinh thái cá tầng mặt (ăn nổi) gồm các loài trong họ Clupeidae, Engraulidae, Exotidae, Hemirhamphidae, Thunnidae, Scombridae, ...
* Nhóm sinh thái cá tầng giữa gồm nhiều loài kinh tế quan trọng như các loài trong họ Lutjanidae, Serranidae, Sparidae, Sciaenidae, Theraponidae, ...
* Nhóm sinh thái cá tầng đáy (ăn đáy) gồm các loài cá đuối (Raja, Dasyatis), cá bơn , cá mối, cá phèn, cá ngát,...
* Nhóm sinh thái cá san hô gồm các loài cá có màu sắc sặc sỡ như cá chim nàng, cá bướm (Chaetodontidae), cá rô biển (Pomacentridae), cá hàng chài (Labridae), cá nóc gai (Balistidae), nóc hòm (Ostraciidae), nóc nhím (Diodontidae).
III.Vận động của cá
Ngoài một số loài có thể bò (cá thòi loi, cá rô đồng, cá trê), trườn (cá chạch, lươn, chình) thì vận động căn bản của tất cả các loài cá là bơi. Bơi thực hiện nhờ vây và cũng rất đa dạng phụ thuộc hình thái cấu tạo và cách sống của cá: vây đuôi là động lực chính đẩy cá về phía trước và lúc cần thiết nó có thể kìm hãm tốc độ bơi hay sử dụng hợp lý lực dòng chẩy để giảm năng lượng; vây lưng, vây hậu môn ngoài tác dụng giữ thăng bằng, bánh lái cho cá, nó còn giúp đẩy cá tới nhờ vận động sóng từ trước ra sau; vây ngực và vây bụng dùng để lái lên xuống , quay phải trái.
Cá có thân hình thoi, hơi dẹp bên, bơi giỏi, cử động uốn mình theo mặt phẳng ngang. Tốc độ bơi của cá hồi 18km/h, cá ngừ 21km/h, cá chó 36km/h, cá chuồn 64,8- 90km/h (với tốc độ này cá chuồn bay xa khỏi mặt nước tới 200- 400m).
Một số loài cá có hình dạng đặc biệt có cách bơi riêng: Cá nóc hòm, có thân bất động trong bộ giáp cứng nên vận động nhờ vây đuôi. Lươn điện nhờ vây hậu môn uốn sóng. Cá ngựa vận động nhờ vây lưng. Cá bơn bơi bằng cách vận động tòan thân theo hướng lưng bụng. Một số loài có cách bơi đặc biệt: Cá đầu (Mola mola) nhờ dòng chảy hoặc sóng gió. Cá ép (Echeneis) dùng giác bám bám vào tàu
thuyền hay cá khác để di chuyển. Nhiều loài cá nóc khi cần thì nuốt khí để phình to như cái phao nhờ gió chuyển đi.
IV.Thức ăn của cá.
Cá ăn tất cả những gì có trong nước: Từ mùn bả hữu cơ, tảo đơn bào, thực vật, phù du động vật, giáp xác, thân mềm, cá và cả động vật có xương sống. Phổ thức ăn và tập tính ăn thay đổi theo loài, lứa tuổi và mùa vụ.
Cá ăn mồi lớn gọi là cá dữ như cá chiên (Bagarius), cá nheo (Parasilurus), cá quả (Ophiocephalus), cá lăng (Hemibagrus), cá chẽm (Lates calcarifer) sống ở các thủy vực nước ngọt. Cá nhám (Carcharinus), cá ngừ (Auxis, Euthynnus), cá vược (Serranus, Epinephelus), cá căng (Therapon), cá hồng (Lutjanus), ... sống ở biển.
Các loài ăn mồi nhỏ gọi là cá lành. Ở nước ngọt có cá chép (Cyprinus), cá mương (Hemiculter), cá chạch trấu (Mastacembellus), cá thát lát (Notopterus notopterus). Ở biển có cá mối (Saurida), cá nục (Decapterus), cá trích (Sardinella), cá mòi (Clupanodon),
Cá ăn thực vật nổi điển hình có cá mè (Hypophthalmichthys) chuyên ăn tảo đơn bào; ăn thực vật lớn có cá bỗng (Spinibarbichthys), cá chát (Lissochilus), cá trắm cỏ (Ctenopharhyngodon). Cá ăn mùn bả như cá trôi (Cirrhina), cá diếc (Carassius), cá nhàng (Xenocypris), cá lúi (Osteochilus), cá xỉnh (Onychostoma), cá đối (Mugil).
So với vùng ôn đới, cá vùng nhiệt đới có phổ thức ăn rộng hơn, nghiêng về ăn tạp hơn. Tùy theo lứa tuổi và mùa loại thức ăn cũng thay đổi. Vì vậy dựa vào thức ăn mà phân chia các nhớm sinh thái cá chỉ có tính tương đối.
Cấu tạo ống tiêu hóa đặc trưng cho chế độ ăn của cá, đặc biệt với những loài có tính ăn chuyên rõ rệt.
Cá ăn thịt (cá nhám, cá lóc, cá chình,...) có miệng rộng, răng sắc khỏe hướng vào trong, răng mọc ở cả trên xương hàm, xương lá mía, xương khẩu cái. Cá khimae, cá đuối chuyên ăn trai, sò, ốc biển nên răng có hình cối. Cá ăn rêu đá có răng hình răng cưa hay có mép sừng sắc (cá xỉnh, cá hỏa). Cá ăn nổi miệng vừa, hướng lên trên (cá mương, cá trích,...); cá ăn đáy (cá đuối, cá bơn, ...) có miệng ở dưới đầu; cá ăn tầng giữa (cá rô, diếc,...) có miệng ở mút trước đầu. Cá ăn thịt (cá lóc, cá chình) có que mang thưa, ngắn, thậm chí biến thành răng hỗ trợ tiêu hóa cơ học cho cá, cá ăn sinh vật nổi có que mang dày và rất dài làm nhiệm vụ gạn lọc thức ăn.
Dạ dày- ruột cũng rất khác biệt theo chế dộ dinh dưỡng: Cá ăn thịt dạ dày lớn và ruột ngắn (cá chiên có ruột dài 0,75 lần chiều dài thân); cá ăn thực vật có dạ dày không rõ ràng và ruột dài (cá trôi có ruột dài gấp 5 lần, cá bỗng có ruột dài 15 lần chiều dài thân).
Khả năng nhịn đói của cá rất khác nhau. Thường thì cá ăn tạp và cá ăn thực vật khả năng nhịn đói thấp hơn cá ăn thịt. Trong điều kiện thí nghiệm cá chình con (Anguilla marmorata) từ 5- 10 gam có thể nhịn ăn từ 70 đến trên 207 ngày mới chết, khi chết trọng luợng giảm trên 50%. Trong điều kiện khô hạn, cá chạch (Misgurnus anguillicaudatus) sống đưới dạng tiềm sinh, có thể nhịn ăn 60 - 100 ngày.
V.Giới tính.
Đa số cá phân tính. Chỉ có một số ít loài lươn, một số loài trong họ miễn sành (Sparidae) và họ cá mú (Serranidae) là lưỡng tính, song thời gian chín sinh dục khác nhau ... nên không có sự tự thụ tinh. Lươn còn nhỏ tòan lươn cái, lớn lên (28-45cm) chuyển thành lưỡng tính, trên 45cm chuyển thành con đực. Ngoại trừ một số loài cá thụ tinh trong, đẻ con (cá nhám, cá đuối) con đực có cơ quan giao cấu rõ ràng, phần lớn cá đều rất khó phân biệt giới tính theo hình dạng ngoài. Tuy nhiên, tùy thuộc chức năng và tập tính sinh sản một vài loài cá có thể hiện sai khác đực cái trong mùa sinh sản và chăm sóc con non: Vì mang trứng con cái thường lớn hơn con đực (trích, chép), bởi chăm con nên cá đực lớn hơn cá cái như cá úc (Arius), cá bò (Pseudobagrus), cá sơn (Apogon), cá săn sắt (Macropodus). Một số con đực có vây lưng, vây hậu môn lớn hơn con cái (cá cháo Opsarichthys, cá bơn vĩ Bothidae). Một số loài cá đực chỉ trong thời kỳ sinh sản mới xuất hiện đặc tính sinh dục phụ (hiện tượng khác áo cưới) như cá đòng đong (Colitidae). Một số có hiện tương chọi nhau (cá săn sắt), bảo vệ trứng, chăm con (cá quả, cá rô phi, cá thát lát). Có loài phát tiếng kêu để gọi tìm nhau (một số loài cá họ chép). Sai khác đực cái điển hình thấy ở cá quỷ (Edriolichrus schmidti). Loài cá này sống ở đáy biển sâu, nơi thiếu ánh sáng và khan hiếm thức ăn. Con đực sống tự do cho đến khi gặp được con cái, nó bám chặt vào bất kỳ vị trí nào trên cơ thể con cái, hút máu dịch con cái để sống. Trở thành kẻ ăn bám, con cá quỷ đực lười biếng thoái hóa dần các cơ quan vận động, chỉ phát triển cực kỳ mạnh một cơ quan duy nhất đó là tinh hòan để cuối cùng thụ tinh cho con cá cái vào mùa sinh sản. Cách thích nghi sinh sản để duy trì nòi giống kiểu này đã từng phen làm đau đầu các nhà phân loại học. Hiếm hoi lắm nhà khoa học mới bắt được một vài con cá quỷ, thấy một số cá thể kích thước rất lớn có cả cơ quan sinh dục đực và cái nên coi nó là một loài cá quỷ lưỡng tính; một số cá thể kích thước rất nhỏ chỉ có cơ quan sinh dục đực mà thôi nên xác định nó là một loài quỷ khác. Nhưng oái oăm thay, cái tuyến sinh dục đực ở trên cơ thể con cái không chịu nằm yên một chỗ như tạo hóa đã định sẵn cho mỗi loài mà khi thì ở trên thân, trên mang, trên đầu, dưới bụng,... Hóa ra “con cá quỷ đực cô đơn” và “con cá quỷ lưỡng tính” chỉ là những cá thể sai khác quá xa về kích thước của cùng một loài !
VI.Tuổi thành thục và lứa đẻ.
Cá có kích thước lớn, tuổi thọ cao (cá tầm 5- 10 năm) thành thục muộn hơn cá nhỏ (cá cảnh 2-3 tháng). Cá nhiệt đới thành thục sớm hơn cá ôn đới (cá chép thành thục 3 năm ở Hoa Bắc, 2 năm ở Hoa Nam và 1 năm ở sông Hồng). Cá ôn đới mỗi năm đẻ một lần, cá nhiệt đới đẻ nhiều lần trong mùa sinh sản. Phần lớn các loài cá kích thước nhỏ ở biển đẻ trứng nổi (trứng được bọc lớp mỡ mỏng) với số lượng trứng rất lớn (cá trích 1 vạn trứng, cá mối 3- 14 vạn, cá cháy hơn 1 triệu trứng), một số ít loài cá nước ngọt cũng đẻ trứng nổi như mường, mè, trôi. Số lượng trứng tùy thuộc kích cỡ con cá cái và nhất là tập tính sinh sản của loài. Cá không chăm sóc trứng, bảo vệ con đẻ số lương trứng rất lớn (trôi 46- 750 ngàn trứng, mè 91-230 vạn trứng), cá biết bảo vệ trứng hay chăm sóc con để số lượng trứng ít (cá chìa vôi có buồng ấp trứng dưới bụng chỉ đẻ 250-1919 trứng, cá chạch trấu đẻ 2-3 ngàn trứng). Trứng chìm có màng dính bám vào đá, cây thủy sinh (cá tầm, cá nhám) hay trứng có lượng nõan hoàng lớn làm tỷ trọng nặng hơn nước (d >1) nên chìm xuống đáy (chép, diếc, cá xỉnh, ...)