Определение показаний рН в аквариуме

Данный показатель рН (водородный показатель) сообщает нам о щелочности, либо кислотности любых жидкостей. Для тех, кто имеет аквариум, это очень важная информация, потому как колебания рН ведут к жестким изменениям среды для наших питомцев. Если субстанции кислые, то уровень рН понижается, а щелочные повышается. Измерения pH производят при помощи шкалы, разграниченной на 14 делений: от 0 до 14 делений – от кислой среды до щелочной. Середина шкалы 7,0 рН – нейтральная среда. Если тест на сегодня с утра показал 7,5, а вечером он был 8,5, значит, что за день вода в аквариуме стала кислее в 10 раз, чем вчера. Ученые называют это «отрицательным десятичным логарифмом».

Все кислые вещества, попадающие в аквариум или возникающие там, понижают рН, а щелочные наоборот. С утра он, как правило, низкий, а на протяжении дня повышается. Когда рифовый аквариум безупречно функционирует, то к вечеру все равно происходят изменения рН. Подобные колебания происходят из-за резкой концентрации углекислоты в воде. СО₂ производят животные и растения, например, водоросли в процессе дыхания, снижают рН . При фотосинтезе большая часть углекислоты потребляется, тогда ее содержание в воде падает, а водородный показатель возрастает. 8,4 или 8,5 считается нормальным к концу дня. Ночью растения не потребляют углекислый газ, он накапливается в воде. Важным вопросом остается контроль щелочных веществ, которые продолжают ждать своего часа для восстановления с СО₂ и нейтрализовать его. К таким веществам относят карбонаты, чтобы узнать их количество, надо измерить карбонатную жесткость.

При высокой карбонатной жесткости, т.е. при относительно «жесткой» воде (допустим 7°dKH), к следующему утру наш аквариум сможет усвоить большой объем углекислоты без снижения рН до опасных значений – менее 7,8. Если карбонатная жесткость равна 1 или 2°dKH (очень мягкая вода), то буферного щелочного резерва недостаточно, и мы рискуем тем, что в ночное время рН может резко упасть. Нужно помнить, что при переработке бактериями органических веществ, к примеру, остатков пищи или экскрементов животных, возникают кислые продукты обмена веществ, влияющие на кислотность воды.

Для стабилизации рН, проще говоря, снижения ежедневного колебания кислотности, нам следует добиться высокой буферной щелочной мощности. Сделать это мы можем при помощи частичной и регулярной подмены воды, например 10 процентов в месяц. Так же, можно внести щелочные субстанции, нейтрализующие кислоту и делающие рН более устойчивым. Заменяя испарившуюся воду водопроводной, мы так же вносим карбонаты. Кальциевый реактор, так же необходим, он повышает карбонатную жесткость в аквариуме. Все выше перечисленное косвенным образом стабилизирует рН.

Чтобы правильно оценить состояние аквариумной среды нужно надежное определение уровня рН, его необходимо проводить регулярно, к примеру, 1 раз в неделю и лучше, если это будет одно и то же время. Тогда не произойдет путаницы с естественным колебанием рН в течении дня с серьезными изменениями.

Для начинающего морского аквариумиста подойдет любой капельный тест, его можно приобрести в специализированном зоомагазине с подробной инструкцией на упаковке, либо вложенном в коробку руководстве. Чтобы провести тест, следует добавить несколько капель реагента в несколько миллилитров аквариумной воды и сравнить получившуюся жидкость (цветную) с прилагаемой шкалой. Перед покупкой рассмотрите внимательно цветную шкалу, она должна установить точное значение рН в диапазоне 7,5 и 8,7. Дата изготовления реагентов соответствует пригодности теста для измерения рН морской воды.

Существует и более точное определение величины рН, вплоть до сотых. Его можно сделать при помощи электронного измерителя. Однако, для этого он должен быть правильно откалиброван, в таком случае электронный измеритель лучше капельного теста. Неправильно настроенный измеритель будет показывать неправильные данные, тем самым введет аквариумиста в заблуждение. То же самое можно сказать и в отношении измерителя с истекшим сроком годности. Сам реагент в этом случае будет действовать неверно. Так что не доверяйте слепо результатам теста, если вы видите, что в аквариуме все в порядке, а тестирование показывает отклонения.

Жесткий коралл

Тропические коралловые рифы – экзотические биотопы. Тут такое разнообразие организмов и многообразие форм с неожиданным цветовым решением, что приводит в неописуемый восторг любого наблюдателя. Рифы или их домашние копии напоминают сказочные горы или своеобразные каменные сады. В природе они представляют собой уникальнейшие произведения живых организмов.

Основу любого рифа образуют быстро растущие жесткие кораллы. Это именно те кораллы, которым по средствам эволюции удалось обогнать своих собратьев. Совместное их существование с одноклеточными водорослями породило симбиотические организмы, которые подняли производительность известняка обоих партнеров на более высокий уровень. Чтобы обеспечить себя питательными веществами, им пришлось научиться добывать из неорганической среды органические вещества, используя для этого фотосинтез. Полипы кораллов должны получать энергетически богатые органические субстанции, которые редко можно повстречать в «водяной пустыне» тропического моря. Эти «водорослекораллы» нашли решение своей проблемы, они функционируют как фотоавтотрофные растения, собирая еще при этом щупальцами планктон. Повышенная выживаемость, плюс комбинация процессов обмена обоих организмов привели к способности обильного производства известняка, вот почему кораллы быстро нарастают. Этот стремительный рост делает риф более уязвимым для прибойных волн. Только жестким кораллам, живущим в симбиозе с водорослями, удается создавать стабильные структуры. Благодаря им, они могут быстро восстанавливаться после повреждений.

Там, где несущие конструкции продолжают нарастать, всегда найдется достаточно помощников, оказывающих ценную поддержку. В первую очередь это известковые водоросли, еще есть трубчатые черви, улитки, мшанки, крабы, морские ежи, ракушки и т.д. Все они вносят свой вклад в создание рифа, правда, уже после своей смерти. Обломки панцирей, мельчайшая взвесь, крупчатые отложения заполняют пустоты. Продукты эрозии, возникшие механическим или биологическим путем, находят свою вторую жизнь. Эти материалы накапливаются и срастаются, превращаясь в устойчивую корку. Кроме этого, в строительстве задействованы различные микроорганизмы.

Жесткие кораллы стремятся к более выгодным источникам пищи. Риф растет вверх и в бок, а окончательную форму ему придают волны, течение, приливы и отливы. Так же значение имеет морское дно и рельеф побережья. В зависимости от условий могут возникнуть 4 формы рифа: окаймляющий, барьерный, риф-платформа и атолл. «Гибкая» природа создает всевозможные переходные формы и модификации этих типов.

На что готовы рифообразующие жесткие кораллы, можно оценить лишь на месте своего образования. Проплывая под водой, открывается панорама. Микроорганизмы создают из известняка, растворенного в воде свои собственные биотопы на многие мегатонны. Примером этому может служить Большой Барьерный риф у северо-восточного побережья Австралии. Он расположился на 2000 км, площадь, которую он занимает, соответствует площади Англии. Космонавты даже наблюдают его невооруженным глазом, находясь на Луне.

Рифы, опоясывающие и барьерные сами по себе внушительных размеров, защищающие побережье от разрушительной силы волн. Таким образом, они формируют береговую линию. Ни будь кораллов, не было бы и островков из белого песка, растущих прямо из воды. Все они, включая растительность, являют собой непосредственно сам атолл, риф-платформу. Это прибрежные коралловые острова в Карибском море или в Индийском океане Мальдивский архипелаг.
Однако, жесткие кораллы, которые сейчас мы наблюдаем, не были первыми строителями рифа в древних океанах, они существуют с триаса, периода мезозоя, который начался 185 млн. лет назад.

Основное ядро всех крупных коралловых рифов состоит из известнякового стержня, сформировавшегося во время последнего ледникового периода более 10000 лет назад. На тот период уровень моря был почти на 100 метров ниже, чем сейчас. Вода была сконцентрирована в ледниковых полярных шапках, а выступавшие рифы погибли и были размыты. Лишь после ледникового периода уровень моря поднялся, и старые фундаменты были заселены кораллами. С тех пор этот слой увеличился лишь на несколько метров, и лишь в некоторых местах прирост достиг 20 метров. Интерес составляют те места, где многочисленные рифы превратились в надводные утесы или горные цепи. На такую высоту их подняло движение земной коры. Кораллы, найденные в Швабской Юре(Германия) доказывают, что во времена Юрского периода в наших широтах находилось теплое тропическое море. А трехкилометровый горный массив Дахштейн в австрийских Альпах на самом деле является ископаемым коралловым рифом. Его части до сих пор видны на поверхности земли. Плато Кимберли на северо-западе Австралии под собой скрывают еще более старый риф – Напьер Рендж. В первозданном каньоне Винджана Гордж, проделанного рекой Леннард Ривер, можно обнаружить следы морских организмов девонского периода (320 млн. лет назад).

Фитопланктон (продолжение 2)

Одноклеточный планктон имеет очень важное значение, так как это естественный источник пищи для рифового аквариума, но добавляется он туда очень редко. Причиной тому может быть переоценка симбиотических водорослей, которые появляются в процессе фотосинтеза. Зооксантеллы покрывают потребность кораллов более чем на 90%, а остальные 10% содержат вещества, которые этими растительными симбионтами не вырабатываются. У зооксантелльных кораллов есть полипы, которыми они вылавливают планктон из воды. Эти полипы содержат в своих тканях одноклеточные симбиотические водоросли (зооксантеллы), существующие за счет фотосинтеза и требующие хорошего освещения. Вряд ли они появились, ни имея столь важной роли. По ночам у многих зооксантелльных кораллов полипы широко раскрываются для ловли планктона.

Любой аквариумист самостоятельно может выращивать фитопланктон в бутылке с небольшим количеством стартовой культуры и нужными ей питательными веществами. Можно выставить ее на подоконник на солнечное место, и через несколько дней вода в бутылке позеленеет, это может означать, что фитопланктон размножился. Такое может произойти неоднократно.

Для успешного целенаправленного размножения культуры емкость стоит держать в стерильных условиях, но для этого всегда не хватает времени, уж очень это хлопотное дело. Но все же, некоторым фирмам это удается сделать, и они успешно занимаются этим в биореакторах и организовывают продажу для аквариумистов. Самой подходящей является смесь из разных видов фитопланктона. Только тогда можно гарантировать широкий набор организмов разного размера и полный спектр пищевых компонентов: витаминов, антиоксидантов, аминокислот и ненасыщенных жирных кислот.

Но, фитопланктон не является панацеей, и, его использование в рифовом аквариуме всех проблем не решит, но он поможет стабилизировать домашний риф, способствуя росту и развитию бесчисленных организмов, внесет свой вклад и поддержит разнообразие форм жизни.

Фитопланктон (продолжение)

В процессе замедления движения энергии в отрезке от пикосекунды до секунды и преобразования веществ от простых к более сложным, макромолекулы требуют организованных и специфических структур и разнообразных энзимов. При этом в ходе данных процессов образуется множество экзотических биосинтетических полупродуктов. Упомянутые специфические структуры, компоненты мембран внутри органеллы называются «тилакоидами». Внутри мембран электроны передаются от одного носителя к другому. Эффективность такой передачи имеет в виду определенную подвижность мембран. Подобно затвердеваемому маслу в холодильнике, при низких температурах подвижность мембран падает. Но морской фитопланктон может жить в природе и при более низких температурах, начиная с 12⁰С. Для этого он использует группу ненасыщенных жирных кислот, таких как омега-3-жирные кислоты, которые способствуют транспортировке электронов мембранами при низких температурах. Это дает возможность фитопланктону жить и размножаться на более глубоких расстояниях. Однако, омега-3-жирные кислоты занимают важное место и в царстве животных, так как и тут движение электронов играет важную роль. Работа нервной системы основывается на передаче электронов, что является первостепенным и для центральной нервной системы мозга высших животных. Поэтому они столь важны для развития высших форм жизни. В морских просторах ценных ненасыщенных жирных кислот более чем достаточно, благодаря фитопланктону. Морские организмы получают эти важные субстанции путем потребления. Мы тоже нуждаемся в ненасыщенных жирных кислотах, так же как и население морского аквариума.

Фитопланктон необходим не только для транспортировки электронов. Пигменты, улавливающие свет для фотосинтеза – это очень сложные молекулы, возникающие из разных промежуточных продуктов. Эти продукты так же используют содержащиеся в фитопланктоне вещества для дальнейшего превращения в метаболиты.

Но, улавливание световой энергии – это не единственная функция пигментов. В момент образования кислорода фитопланктон контактирует с агрессивными и опасными молекулами, оградить от которых могут как раз пигменты, являясь великолепными антиоксидантами. Это касается и высших живых существ, которые его потребляют, а те, в свою очередь, защищают их от многих болезней.

Морской фитопланктон предлагает невообразимое изобилие ресурсов, в которые входят не только пища, но и защита от заболеваний.

Мировой океан – это хранилище живых существ нашей планеты. Пищей которым являются субстанции, производимые фитопланктоном, либо косвенно, путем поедания животных, которые в свою очередь, потребляют фитопланктон.

Фитопланктон – это биомасса с высокой питательной ценностью, состоящая из элементарных «кирпичиков». Человек, может и придумал аквариумные фильтры, да только работают они на основе природного механизма. Питание через фильтрацию – это распространенная форма приема пищи в морских экосистемах. Большая часть организмов в рифовом аквариуме используют этот способ. Так питаются губки, моллюски, фораминиферы, в том числе, жесткие и мягкие кораллы, собирающие питательные частицы, где фитопланктон играет важнейшую роль.

Животные, способные передвигаться, находят наиболее подходящие места, где могут вылавливать из потока воды наибольшее количество пищи. В аквариуме такие сидячие беспозвоночные, как рифообразующие кораллы полностью зависят от циркуляции воды. Частички пищи ловятся с помощью нематоцист, или путем выделения слизистого секрета, состоящего из сахара и белка. Он появляется на щупальцах, на который оседает фитопланктон и переправляется в ротовое отверстие.

Те, кто может активно фильтровать и не нуждается в сильном течении, с помощью мельчайших подвижных ресничек способны сами создавать необходимое течение, пропуская через себя огромный объем воды. Черви, двустворчатые моллюски, коловратки и оболочники зависимы от активной фильтрации. Прием пищи происходит за счет комбинации действий: выделения секрета (вылавливание частичек) и работа цилий (создание движения воды, перемещение пищи).

Губки такие же активные фильтраторы, производящие циркуляцию проникающую через многочисленные поры на всей поверхности тела животного. По окончании фильтрации твердых частиц, вода собирается в специальные камеры и выходит через большие выводящие отверстия. Можно набрать в шприц небольшое количество разведенных в воде пекарских дрожжей и выпрыснуть вблизи выводящих отверстий губки при выключенных помпах. На фоне мутной от дрожжей воды будет видна тонкая струйка, выходящая из губки.

Наилучшая фильтрация зависит от величины частиц, а любое живое существо реагирует только на определенный их размер. Фильтраты принимают лишь колонии примитивных бактерий и одноклеточный фитопланктон. В расчет не берется крупный фитопланктон, который не сможет пройти по размерам через поры, к примеру, губки, и лишь будет наслаиваться на поверхность тела. Даже те, кто не зависят от планктона, но так же, получают от него пользу, питаются коловратками (ротиферы), копеподами и мелкими ракообразными, чья пищевая ценность повышается за счет поедания фитопланктона. Можно разводить коловраток, и с использованием альтернативного корма (дрожжей), в этом случае их пищевая ценность для высших животных резко падает.

Фитопланктон

На самом деле это малоизвестная основа жизни. Она интересна по причине своего положения в пищевой цепочке. Так как, на ряду, с функциональным многообразием диатомовые водоросли поддерживают богатство форм природы. Диатомеи образуют чрезвычайно красивые панцири. Они силикатные, а при смене угла зрения выглядят совсем по-другому. «Теплица» защищает своих хозяев от  нежелательного проникновения вирусов. И клетка была бы лишена возможности получать питательные вещества, если бы ни маленькие отверстия, через которые даже вирус проникнуть ни в силах. А вот минералы, пожалуйста.

Рифовый аквариум со своим разнообразием форм и красок представляет собой захватывающее зрелище. Правда, его запуск и содержание требует больших расходов, чем любых других домашних животных. На построение одной из самых красивых экосистем нашей планеты в малом, квартирном формате будет потрачено бесчисленное количество часов. При этом есть стремление получить не только ценный объект, но и вникнуть в сам процесс, происходящий в биотопе «коралловый риф».

Лишь при наличии всесторонних знаний в биологических, физических и химических связях в данном биотопе мы сможем создать в аквариуме сообщество самых разных морских организмов, которые будут существовать друг с другом.

Важными факторами являются: хорошее качество и достаточная циркуляция воды, добавление определенных микроэлементов, хорошее освещение, но и это еще не все. Важное место в этом вопросе занимает растительный планктон. Он не виден человеческому глазу в своей естественной концентрации, но эти пищевые частички гарантируют стабильность, здоровье и многообразие живых существ в море. Без этого важного источника пищи, все разнообразие морских организмов в аквариуме сокращается до симбиотических кораллов.

Фитопланктон – это очень маленькие, плавающие в воде растения. Их размер колеблется от одной пятидесятой до одной двухсотой миллиметра. В отличие от бактерий, они способны увеличивать свою биомассу, используя нежные субстанции. Им для этого необходим (СО₂), аммоний, нитрат, фосфат и свет. А побочным продуктом фитопланктона является кислород. Разрастающийся фитопланктон не загрязняет воду, а как раз наоборот, очищает океан. В хороших условиях он растет так быстро, что за день может увеличить свою биомассу в 2 – 4 раза.

За улавливание и преобразование световой энергии отвечает фотосинтез. Солнечный свет воспринимается определенным пигментом и переносится к молекулам хлорофилла. Чтобы выделить электроны из воды используется эта самая энергия, в результате получается кислород. В след за этим электроны проходят удивительную цепную реакцию, и в итоге часть энергии сохраняется в фосфатных соединениях (аденозинтрифосфат, АТФ). Электроны предназначаются для преобразования углекислоты или нитрата в углеводы, жиры и белки. «КПД» процесса равняется 38%, а по времени это занимает чуть больше секунды. 1 пикосекунда на улавливание света, 1 микросекунда на образование кислорода, в течение 1 миллисекунды перемещаются электроны и 1 секунды достаточно на образование макромолекулы (аминокислоты, белки, углеводы и жиры). Для биологического процесса такая затрата времени на процесс не такая уж и необычная.