Наукова робота. Вивчення водоростей в акваріумних умовах

Виконавець:
Пирха Олексій,
учень 6 класу
Білозерської ЗОШ I-III ступенів № 18
Добропільської міської ради
Донецької області 

Керівник:
Лозинська Олена Юріївна,
учитель біології
Білозерської ЗОШ I-III ступенів № 18
Добропільської міської ради
Донецької області,
лауреатка V Всеукраїнського Інтернет-конкурсу
„УЧИТЕЛЬ РОКУ – 2020” за версією
науково-популярного природничого
журналу „КОЛОСОК” у номінації
„Біологія та основи здоров’я”

ВСТУП

Перші живі організми з’явилися у водному середовищі, і біологи в початок рослинної системи поставили водорості – одно- і багатоклітинні нижчі рослини, що дали початок утворенню на кордоні між водою і сушею першим вищим наземним рослинам [3].

Водорості (algae) є найпростішими рослинами і бувають розмірами від мікроскопічних одноклітинних до 70-метрової морської трави. Особливістю водоростей є їх вміння пристосовуватися до різних умов і швидке розмноження. Багато видів водоростей здатні, у вигляді спор, поширюватися з однієї водойми в інший по повітрю. Водорості здатні жити в будь-якій воді – прісної, солоної, чистої, брудної, стоячій і швидко поточної. Вони можуть рости на предметах і рослинах, а можуть плавати в товщі води (зелена вода) або на її поверхні.

Майже 25 мільярдів років водорості були єдиними представниками рослинності на Землі. Тільки близько 500 мільйонів років тому з’явилися вищі рослини. Протягом цього періоду, удаваного нескінченно великою, водорості досягли екологічного досконалості, і це в свою чергу зіграло визначну роль у прогресивному розвитку флори і фауни на планеті [5].

Актуальність теми. Водорості – дуже вагома частина акваріумістики. Однак в разі буйного росту, вони стають серйозною проблемою, як для власника акваріума, так і для його мешканців. Процес «зацвітання» акваріума впливає не тільки на його зовнішній вигляд, а й погіршує якість води настільки, що життя інших акваріумних мешканців наражається на серйозну небезпеку. Багато акваріумісти відразу кидають своє хобі тільки тому, що вони не змогли подолати навала цих рослин. Тому проблема водоростей вимагає особливої ​​уваги [1].

Мета роботи –  формування цілісного уявлення про водоростях і створення оптимальних умов в акваріумі.

В ході досягнення мети вирішувалися наступні завдання:

1. вивчити основні особливості водоростей (представники, поширення, значення в природі та житті людини, клітинну будову);
2. вивчити причини появи водоростей;
3. вивчити основних представників водоростей, що мешкають в акваріумі;
4. вивчити способи боротьби з водоростями;
5. дати рекомендації щодо змісту акваріума.

Об’єкти  дослідження. Часто в акваріумі замість водних рослин розростається щось схоже на цвіль, мох або слиз.

Нами були взяті під спостереження і аналіз непривабливого вигляду зелені, бурі нальоти, пучки з темних і світло-зелених ниток на стінках акваріума, каменях, ґрунті і самих акваріумних рослинах. За допомогою світлового мікроскопу і літературних даних були визначені відділи водоростей, які ростуть в акваріумі. Це були відділи Зелені, Бурі, Червоні водорості [19].

Водорості – друзі чи вороги? З одного боку водорості можуть надавати нам велику допомогу (служать кормом для мальків і риб, служать притулком для одноклітинних організмів), а з іншого боку надмірне розвиток водоростей може заподіяти багато клопоту і навіть шкода [17].

У процесі вивчення були використані наступні методи:

1. літературний огляд (нами були опрацьовані 18 книг та Інтернет джерела по темі водорості);
2. спостереження за експериментом;
3. використання в роботі опитувальних даних;
4. умовивід за аналогією – знання, отримане з літературних джерел переноситься на менш вивчених, подібних за істотних властивостях, якостях об’єкт (водорості, зустрінуті в акваріумах).
5. світлова мікроскопія.

Використання результатів дослідження. Розроблені рекомендації дають змогу акваріумістам підтримувати стан своїх акваріумів на необхідному рівні.

РОЗДІЛ І. Загальні відомості про живі організми та параметри води акваріумів

1.1 Значення водоростей

Повсюдне поширення водоростей визначає їхнє величезне значення в біосфері і господарській діяльності людини. Завдяки здатності до фотосинтезу вони є основними продуцентами величезної кількості органічних речовин у водоймах, які широко використовуються тваринами і людиною.

Поглинаючи з води вуглекислий газ, водорості насичують її киснем, необхідним для всіх живих організмів водойм. Велика їх роль в біологічному кругообігу речовин, в циклічному характері якого природою вирішена проблема тривалого існування і розвитку життя на Землі [12].

В історичному і геологічному минулому водорості брали участь в утворенні гірських і крейдяних порід, вапняків, рифів, особливих різновидів вугілля, ряду горючих сланців, стали родоначальниками рослин, що заселили сушу.

Водорості надзвичайно широко використовуються в різних галузях господарської діяльності людини, в тому числі харчової, фармацевтичної та парфумерної промисловості. У східній південно-східній Азії давно вже використовують морські водорості для приготування супів. Їх вирощують в лиманах на уткнутих в мул бамбукових палицях або на дерев’яних рамах, опущених у воду вузьких заток [5].

Морська і водяна культури почали давати в багатьох країнах обнадійливі результати. Японська кухня використовує водорості при випічці хліба, додає їх в тістечка, пудинги і морозиво. Навіть консервування грибів проводиться за допомогою водоростей. У багатьох містах світу відкриті спеціалізовані кафе, де можна спробувати найрізноманітніші страви з водоростей. Крім того в морських водоростях встановлено наявність вітамінів А, В₁, В₂, В₁₂, С і D, йоду, брому, миш’яку та інших речовин [15].

Водорості проникли в сільське господарство і в тваринництво. Помідори, перець і кавуни швидше дозрівають і дають більший урожай, якщо їх обприскати борошном з водоростей. Корови і кури стають більш продуктивними, якщо вводити їм в їжу концентрати з водоростей [3].

Одноклітинна зелена хлорела виробляє велику кількість кисню, акумулює органічні речовини, використовуючи менший обсяг суспензії, має більш короткий період вегетації, дуже швидко розмножується, а вся біомаса водорості може бути використана в якості їжі. Її поживні якості – найвищі в рослинному світі. Вміст білка становить 50% від сухої маси, містяться також усі 8 амінокислот, необхідних для життєдіяльності людини, і всі вітаміни. Ці здібності хлорели дозволяють використовувати ці водорості для регенерації повітря в замкнутих біологічних системах життєзабезпечення людини при тривалих космічних польотах і підводному плаванні [2].

В останні роки у нас в країні і за кордоном культивуються мікроводорості на комунально-побутових і промислових стічних водах з метою біологічної очистки та подальшого використання їх біомаси для отримання метану або застосування в промисловості і сільськогосподарському виробництві [12].

1.2 Водорості і акваріум

Для прикраси наших акваріумів ми в абсолютній більшості випадків використовуємо вищі квіткові рослини. Вищі вони тому, що стоять на вершині еволюційного древа царства рослин і являють собою складно влаштовані багатоклітинні організми з властивими їм складними структурами і функціями різних органів: коренів, стебел, листя. Рослини, які стоять нижче по “еволюційному ранжиру”: мох (яванський мох), папороті (таїландський і деякі інші) займають в наших акваріумах порівняно небагато місця. І тільки одна водорість – “кладофора” – справжня водорість, яку спеціально “садять” в підводному саду (див. мал. 1.1) [19]. Кладофора, або вельветова куля (Cladophora aegagrophila) – це колонія водоростей. В інших джерелах сказано, що Кладофора називали цю водорість в 30-і роки 20 століття. Зараз же вважається, що це Егагропіла (Aegagropila sauteri). Незвичайна куляста форма і красивий смарагдовий колір зробили Кладофору  дуже популярною рослиною [11].

В акваріумах оксамитові кулі добре ростуть в м’якій і в жорсткій воді. Утворюються вони дуже легко, хоча і повільно. Будь-яка гілляста частина водорості – пучок або навіть окреме рослина – скоро обростає новими «кущиками». Спочатку майбутній куля схожий на мітлу двірника, потім утворюється ще кілька спрямованих в різні боки пучків – виходить щось на кшталт неправильної морської зірки або морського їжака. Потім проміжки між пучками заростають новими рослинами і конструкція округляється. На цей процес йде 1-2 роки. У всіх випадках колонія водоростей прагне утворити сферичну конструкцію. У великих куль (діаметром до 10 см), Які утворюються протягом ряду років в акваріумах, серцевина при поперечному перерізі марна, щільна колонія рослин розвивається як оболонка м’яча. Довжина окремих рослин (і товщина оболонки кулі) коливається від 7 до 15 мм [10].

У природних умовах при яскравому сонці влітку кулі мігрують вертикально. Близько полудня куля на глибині покривається бульбашками кисню і повільно спливає до поверхні. Піднімаються до поверхні кулі і породили масу легенд. До 22-23 годин колонія водоростей втрачає надлишок кисню, і кулі починають повільно занурюватися. В акваріумах вже до 2-3 годин ночі вони опускаються на дно. У сучасних декоративних акваріумах, освітлюваних електролампами, кульки не можуть мігрують до поверхні, а постійно лежать на дні [5].

Однак в акваріумі з досить щільним населенням на поверхні вельветових куль швидко накопичується всяке сміття, і вони втрачають свою красу. Креветки Амано (Caridina japonica) можуть допомогти боротися з цією проблемою. Вони із задоволенням її чистять, проводячи на Кладофорі масу часу дуже старанно перебираючи і очищаючи від бруду кожну з багатьох тисяч окремих зелених ниточок-водоростей, що складають кулясту колонію, крім того колонії водоростей легко миються в теплій воді, потім обережно віджимаються, до тих пір, поки не сумнівайся вся муть. Віджаті кулі стають яскраво-смарагдовими. Опущені в воду, вони повільно намокають, відновлюють сферичну форму і кілька годин плавають у поверхні, потім йдуть на ґрунт. Колонії страждають від ураження іншими водоростями – зеленими і синьо-зеленими [14].

В акваріумі з великими рослинами і дрібними рибами, які не піднімають каламуть із дна, оксамитові егагропіли виробляють чудове видовище, прикрашаючи яскравими смарагдовими плямами донний пісок [13].

Мал. 1.1 Кладофора, або вельветова куля (Cladophora aegagrophila)

В акваріум водорості і їх спори потрапляють разом з кормом, рослинами і рибами, і якщо знайдуть у ньому сприятливі умови, то швидко розмножуються. Часом навала водоростей починає приймати вигляд справжнього стихійного лиха. Листя рослин, скла акваріума і ґрунт можуть досить швидко покритися слизовими бурими або темно-зеленими з синюватим відтінком, плівками. Трапляється таке з різних причин. Порушене біологічну рівновагу, неправильний запуск акваріума, а також «старі» акваріуми, за якими перестали належним чином доглядати [7].

У добре збалансованому акваріумі створюються несприятливі для розвитку водоростей умови, в яких вони будуть вести себе дуже скромно і зовсім не кидатися в очі. Однак, це не означатиме, що вони покинули акваріум назовсім. Найменша помилка в догляді (навіть незначне перегодовування риб, старіння ламп, рідкісні підміни води, перенаселення) і все – ось вони водорості тут як тут [13]! Тільки постійний пресинг може тримати їх у вузді. І тут всі засоби знищення хороші: і фізичні (підбір освітлення, спектр якого повинен бути правильним, підтримку досить високого редокс потенціалу води), і хімічні (забезпечення оптимальних гідрохімічних параметрів води і застосування фірмових препаратів, що пригнічують ріст водоростей), і біологічні [18].

Водорості можуть надавати нам також і допомогу. Багато риби охоче поїдають їх; вони є однією з кращих рослинних підгодівлі. Скупчення водоростей часто служать притулком для незліченних одноклітинних організмів, які є найважливішим кормом для мальків [15]. Однак надмірне розвиток водоростей може заподіяти багато клопоту і навіть шкоди, і ми повинні вміти боротися з ними.

1.3 Оптимальні умови в акваріумі

Проблема водоростей вимагає особливої ​​уваги і рішучих заходів щодо запобігання: адже краще не допустити її виникнення, ніж в подальшому вести жорстку боротьбу з наслідками [19].

Для росту водоростей необхідні такі ж умови проживання, як для будь-яких інших рослин: що містяться у воді поживні речовини, світло, вуглекислий газ днем ​​і кисень вночі. Водорості відносяться до числа перших рослинних організмів, що з’явилися на Землі. Для них характерні невибагливість до умов проживання і швидке розмноження при незначних підвищеннях температури [4].

Вищі рослини є вторинно водними організмами. Вони спочатку жили на суші, і тільки в ході конкуренції увійшли в воду. Водорості ж у воді вже були. І вищі рослини їх потіснили. Можуть в природних водоймах і можуть в акваріумі. Тому в акваріумі, де умови життя для вищих рослин неприйнятні або погані водорості процвітають і «забивають» вищі рослини.

Щоб вищі рослини в акваріумі розросталися і не давали розвитку нижчим, потрібно створити їм певні умови [7]:

1. сонячне світло;
2. вуглекислий газ;
3. вода;
4. поживні речовини;
5. температура.

Світло. Сонячне світло не можна дати досхочу акваріуму, що стоїть в кімнаті. В ідеалі необхідно використовувати спеціалізовані лампи.

Інтенсивність висвітлення в першому прийнято оцінювати Ватами на літр (0,5-1 Вт / літр). Але ознака неблагополуччя проста: якщо навіть на освітлених місцях розростається бурий наліт, то світла недостатньо. Недостатньо світла, яке можуть споживати вищі рослини. Інший світ може і є, але він їм без користі. Він горить з користю для діатомових водоростей. Потребують заміни лампи [13].

Якщо листя вищих рослин повертаються до світу не площиною, а межею, або складаються, закриваючи верхівкову точку росту і молоді листочки «на маківці» – значить світла занадто багато. При цьому зазвичай спостерігається розростання зелених водоростей на склі, каменях, листках вищих рослин. Адже поки вищі рослини «працюють», вони здатні пригнічувати ріст водоростей своїми засобами. А ось поки вищі рослини відпочивають, зелені водорості користуються безкарністю і фотосинтезують. Завдання акваріуміста – максимально скоротити цей період і вимкнути світло [14].

Червона водорость «в’єтнамка» любить паразитне засвічення довгого дня з вікон. Вищим рослинам світла вже мало і вони сплять, а водорості не дрімають, і використовують час для захоплення нових територій [17].

Встановлюючи тривалість дня для акваріума, слід мати на увазі ще одну важливу обставину. Вищі акваріумні рослини – вихідці з тропіків, де тривалість світлого часу доби не змінюється в таких широких межах, як в помірній зоні Землі. Світло надходить дуже інтенсивно, але не занадто довго. І так – цілий рік. Світловий день не може тривати більше 12 годин, з огляду на ту обставину, що косі промені сонця на світанку і на заході майже не проникають в товщу води. Так сам світанок і захід короткочасні. А ось деякі водорості наших акваріумів (наприклад зелені, створюють «цвітіння води» або зелені ж утворюють міцний наліт на склі та інших твердих предметах) є нашими «соширотниками». Тобто організмами, пристосованими до довгого дня плавно наростаючою і спадної протягом доби освітленістю. При довгому акваріумному дні з освітленням слабкої інтенсивності вони отримують суттєву перевагу перед вищими рослинами, тому, що можуть рости і харчуватися в період відсутності фотосинтетичної активності вищих рослин [1].

Вуглекислий газ. З нього вищі рослини можуть отримати вуглець для будівництва самих себе і всіх, органічних речовин лише самі “водні” можуть розкладати деякі неорганічні сполуки для отримання вуглецю. А ось водорості – споконвічні жителі води – можуть йти іншими шляхами. Ця їх здатність – результат «підводного» еволюції. У воді вуглекислий газ вступає в з’єднання з неорганічними молекулами водних розчинів, утворюючи, наприклад, солі жорсткості, і він стає недоступним для вищих рослин. Дефіцит вільного вуглекислого газу – істотний фактор, що обмежує зростання і розвиток вищих рослин у водному середовищі [15].

Наявність в акваріумі тваринного населення, що виділяє вуглекислий газ при диханні, приносить вищим рослинам істотну користь. А ще більшу користь їм приносить підгодівля вуглекислим газом із спеціального пристрою [9].

Вода. Потрібно, щоб в акваріумі вода була прісною. У солоній вищі рослини не живуть, а ось водорості живуть дуже навіть добре. Тобто водорості люблять, коли у воді багато всього розчинено, а вищі рослини цього не люблять [13].

Поживні речовини. У повітряному середовищі рослини користуються в основному ґрунтовими розчинами поживних речовин. У водному середовищі поживні речовини буквально омивають тіла рослин, що не дуже добре для вищих рослин, так як він харчуються кореневих харчуванням. А водоростям навпаки можуть поглинати поживні речовини не тільки корінням, але й всією поверхнею тіла [18].

Високий вміст солей азоту, фосфатів, і інших «добрив» і продуктів білкового розпаду у воді пригнічує розвиток водних рослин і стимулює масове розмноження водоростей. Тому, при підгодівлі рослин акваріумного саду, потрібно вносити добрива в ґрунт, ближче до коріння. Сухі – закопувати, розчини – вводити за допомогою звичайного медичного шприца. Тільки мікроелементи раціонально вносити в воду. Але слід пам’ятати, що мікроелементи потрібні рослинам в мікродозах. Надлишок мікроелементів, що накопичилися в акваріумі при регулярних підгодівлі, дуже стимулює розвиток деяких водоростей. Наприклад – зеленої нитчатки [14].

Температура. Вищі рослини акваріумного саду – вихідці з тропіків і люблять тепло. Більшість не переносить хронічного падіння температури нижче 20 ° C. Підвищення температури сприяє підвищенню швидкості обміну речовин. Але це тільки в тому випадку, якщо є можливість цього обміну речовин успішно проходити. Тобто в достатку всі необхідні для нього вище перелічені компоненти. Якщо хоч чогось не вистачає, розвивається декомпенсація, виснаження і смерть. Вищі рослини чахнуть і гинуть. Водорості і бактерії радіють і розмножуються. Деякі з них навіть живуть в гарячих геотермальних джерелах або зимують в льоду [17].

1.4 Параметри води

Для нормального функціонування акваріума необхідно дотримуватися параметрів води (табл. 1.1). Контролювати ці параметри можна за допомогою набору тестів із зоомагазину.

Активна реакція води або рН

Цей показник в різних водних середовищах може приймати значення від 0 до 14 [6]. Але риби і рослини можуть жити в діапазоні значень 5-9,5, а відчувати себе досить комфортно і не гинути лише в інтервалі 6-8 [9].

Жорсткість

Жорсткість води залежить від присутності в ній розчинених солей кальцію і магнію і підрозділяється на тимчасову, карбонатну, від якої легко позбутися кип’ятінням, і постійну, не карбонатну [6]. При високих значеннях рН (більше 8,3) осад карбонатів може частково перейти назад в розчин [1].

Жорсткість необхідно контролювати в нових, тільки що запущених акваріумах, в акваріумах з високим рівнем рН (7,5 і більше) і при високій щільності посадок великих риб, наприклад, золотих рибок, астронотусов, дорослих африканських цихлид і ін. [11]. В ході своєї життєдіяльності риби виділяють в воду аміак. Крім того, у водопровідній воді його концентрація може бути небезпечно великий, особливо восени та навесні. Аміак у воді існує головним чином у формі іона амонію, і саме його легко визначають за допомогою відповідних тестів (NH₃ / NH₄ тест) [13].

У разі виявлення високих концентрацій амонію (0,5 мг / л і більше) варто замінити частину води, встановити більш потужні пристрої, що фільтрують (головне збільшити обсяг матеріалу, що фільтрує) і внести кошти водопідготовки, які збагачують воду бактеріями, які окислюють аміак (наприклад, «Нітрівек» фірми «Сірка»). Крім того, корисно буде посилити аерацію води. Приводом зайвий раз виміряти вміст амонію у воді є потемніння забарвлення у дискус, зниження апетиту, «горіння» плавців у скалярій [17].

Концентрація нітритів і нітратів

Риби виділяють в воду аміак, який спеціальними бактеріями, що живуть в ґрунті і субстраті фільтра, перетворюється в нітрити. Вони отруйні і повинні бути швидко перероблені бактеріями до досить нешкідливих нітратів. Процеси переробки біогенного азоту називаються нітрифікація [14]. Риби в акваріумі будуть добре себе почувати тільки в тому випадку, якщо нітрифікація йде швидко, тобто нітрофіцируючих бактерій досить багато і відчувають себе вони добре (вода не надто кисла, оптимальний рівень рН 6,8-7,8). Концентрація нітритів у акваріумі не повинна перевищувати 0,2 мг/л [13].

Нітрати відносно безпечні. Практика показує, що не варто перевищувати рівня в 80-100 мг/л [6]. Риби звикають жити і при великих концентраціях, але гірше ростуть і погано переносять переселення в іншу воду. Рівень менший 30 мг/л безпечний навіть для боцій і дискус – риб особливо вимогливих до якості води [9].

Таблиця 1.1

Оптимальні умови в акваріумі для зростання вищих рослин

1.5 Способи боротьби з водоростями

У літературних джерелах виділяють біологічні, хімічні, фізичні, механічні способи боротьби з водоростями (табл. 1.2) [1].

Таблиця 1.2

Способи боротьби з водоростями

До біологічних способів боротьби відноситься поселення в акваріум риб, що поїдають водорості. Охоче ​​їдять водорості більше трьох десятків різних видів риб. Пеціліі і моллінезіі (див. мал. 1.2) знищують зелену жабуринні [9]. Ефективно в якості борців з водоростями діятимуть риби, ротовий апарат яких спеціально пристосований для зіскоблювання обростання [10].

Мал. 1.2  Моллінезія (Poecilia sp.)

 Гірінохейлус, або китайський водорослеїд (див. мал. 1.3). Чистить камені і корчі. Але ніжні листи деяких видів водних рослин він пошкоджує. Якщо придивитися, то на листі номафіли, що на задньому плані, можна помітити характерну смугастість – це і є сліди його «зубів» [9].

Мал.1.3 Гірінохейлус (Gyrinocheilus aymonieri), або китайський водорослеїд

 У природі сіамський водорослеїд (Crossocheilus siamensis) (див. мал. 1.4)  і отоцинклюс (Otocinclus affinis) зустрітися не можуть, але опинившись в одному акваріумі прекрасно співіснують. В даному випадку вони дружно відскоблювати зелені водорості, але сіамський водорослеїд ще може є «в’єтнамку», а отоцинклюс є фахівцем зі знищення діатомових водоростей [11].

Особливою зловредністю і живучістю відрізняється представниця червоних водоростей, або багрянок, так звана «в’єтнамка». Багрянки дуже несмачні і, як вважалося до недавнього часу, їх впевнено їсть тільки один вид риб – сіамський водорослеїд (Siamese Algae Eater) [9].

Мал. 1.4  Сіамський водорослеїд (Crossocheilus siamensis)

Отоцинклюс (див. мал. 1.5) відмінно справляються з діатомових, зеленими водоростями. Вони зовсім невеликі за розміром, і навіть найкрупніші екземпляри ледве досягають 5 сантиметрів, звичайно ж вони не більше 4-х [9]. До наявності кисню в воді цей вид куди менш вимогливий. Якщо раптом у акваріумі стає душно, Отоцинклюс починають регулярно спливати до поверхні води і захоплювати бульбашка повітря. Вони ковтають цей пухирець, він проходить через кишечник і віддає міститься в ньому кисень. Таке дихання називається кишковим. Воно дозволяє рибі вижити в дуже суворих умовах. Своєю поведінкою отоцинклюс вчасно підкаже, що в акваріумі щось не так [13].

Мал. 1.5  Отоцинклюс (Otocinclus affinis)

Риби-водорослеїд, равлики, креветки їдять водорості тільки якщо їм не вистачає корму, тому їх потрібно годувати трохи і тільки ввечері [14].

В якості тимчасового заходу допоможуть фірмові хімреактиви для боротьби з водоростями [6]. Тільки не треба забувати, що таблетки одне лікують, а інше калічать. А якщо за час дії реактиву ситуація з вищеописаними факторами в акваріумі не змінилася в потрібну для рослин сторону, то навала водоростей неминуче незабаром повториться.

1.6 Представники водоростей в акваріумі

Розглянемо найважливіші групи водоростей, що поселяються в акваріумі (табл. 1.3) [19].

Таблиця 1.3

Представники водоростей в акваріумі

Позеленіння води в акваріумі викликається масовим розмноженням одноклітинних зелених водоростей, плаваючих в товщі води (хламідомонада, хлорела і т. д.). Вони завжди присутні в акваріумній воді, а під час бурхливого розвитку викликають «цвітіння» води. Таке «цвітіння» води, якщо воно не зайшло занадто далеко, не приносить великої шкоди рибам, правда в тому випадку, якщо вони не потрапили раптово в таку воду. Для боротьби з позеленінням потрібно затемнити акваріум і пустити в нього велику кількість дафній, так щоб риби не могли швидко їх знищити. Дафнії швидко розправляться з водоростями і очистять воду. Часто позеленіння води служить показником не тільки надмірно сильного освітлення акваріума, але і вказує на те, що в воді накопичилося занадто багато розчинних органічних відходів [18].

Зелений наліт водоростей на стеклах, приладах і рослинах зазвичай нешкідливий, якщо водорості не розмножувались занадто сильно. Як правило, достатньо просто очистити переднє скло акваріума скребком. Для знищення надлишку водоростей можна пустити в акваріум поїдають їх риб (наприклад, деякі види живонароджених коропозубів). Допомагає також тимчасове затемнення акваріума, захист від сильного сонячного світла або (при занадто яскравому штучному освітленні) установка слабшої лампи. Видалення зелених водоростей з акваріума можна не проводити занадто ретельно [19].

Нитчасті водорості Chlorophyta (див. мал. 1.6) відносяться до зелених водоростей і утворюють на дні, на рослинах пучки, схожі на пухку вату, іноді нещільно прикріплюються до стінок або рослинам. Конкурують з вищими рослинами, споживаючи живильні речовини і світло. У щільних клубках нитчастих водоростей можуть заплутатися і загинути риби. Поява нитчастих водоростей свідчить про сприятливі умови в акваріумі, інтенсивному освітленні і достатній кількості поживних речовин [12].

Нитчасті водорості слід регулярно видаляти з акваріума під час чищення, відсмоктуючи разом з водою або намотуючи на дерев’яну паличку. Цю операцію потрібно робити обережно, щоб разом з нитчатка не витягнуть з ґрунту і рослини. Повністю позбавитися від нитчатки в акваріумі дуже важко. Багато рослиноїдні риби їдять ці водорості, але повністю зазвичай не знищують. Розрослися пучки видаляють разом з ураженими рослинами. Існують хімічні методи боротьби, але вони є згубними для багатьох вищих рослин [8].

Мал. 1.6 Нитчатка на ґрунті і під мікроскопом

Діатомові водорості (див. мал. 1.7, 1.8) – одноклітинні і колоніальні організми. Мають характерний коричневий колір через вміст в них пігменту діатомін. Діатомові водорості поширюються у вигляді щільних плоских утворень на рослинах, грунті і стінках акваріума, надаючи йому брудний вигляд. Водорості дуже щільно прикріплюються до поверхні, так що навіть від стінки отскоблить їх складно, а від рослин практично неможливо. Діатомові водорості зазвичай є ознакою того, що акваріум висвітлюється дуже слабо, тому найчастіше з’являються в зимові місяці при нестачі в акваріумі штучного освітлення; навесні вони зникають. Також їх наявність вказує на високий рівень силікатів в акваріумі, оскільки в їх клітинах багато кремнію, високий показник рН (вище 7,5) [10]. Позбутися від них можна досить легко – збільшивши рівень освітлення акваріума (при цьому можуть з’явитися інші водорості) [11]. Якщо це не допомагає, то наступним кроком може бути використання фільтра, що поглинає силікати [14]. У новому акваріумі вони зникнуть самі через кілька тижнів. Група сомиків – Otocinclus, равликів очистять всі поверхні за кілька днів [9].

Мал. 1.7 Діатомові водорості на склі акваріума і зелені водорості – це зелені вкраплення на загальному коричневому тлі

Мал. 1.8  Наліт зі стінки акваріума під мікроскопом. Збільшення приблизно в 60, 300 і 600 разів. Він складається з діатомових і зелених водоростей. У нижньому лівому кутку двусторонньо-симетрична діатомея, стрілкою показаний шов – пристосування, за допомогою якого ця клітина здатна самостійно рухатися

Найлютіші вороги акваріума – синьо-зелені водорості Cyanophyta. Вони можуть зовсім зіпсувати радість утримання акваріума. Синьо-зелені водорості – колоніальні або нитчасті багатоклітинні організми. Мають характерний колір за рахунок пігменту фікоціан, який надає їм чорнувата, синюватого або коричневе забарвлення. Багато видів мають слизової покриття. Синьо-зелені водорості зазвичай поселяються на дні акваріума, потім піднімаються вище, покриваючи стінки і рослини щільним слизовим шаром. В акваріумі з’являється неприємний запах. Іноді вони утворюють плаваючу форму з коротких волосків довжиною від 1 до 3 мм. Причинами активного розмноження цих водоростей є надлишок мінеральних і, перш за все, азотовмісних сполук, низький редокс-потенціал, надлишки внесених добрив. Розвиток цих водоростей відбувається при інтенсивному освітленні. Часто синьо-зелені водорості вражають нові акваріуми, що пов’язано з недостатньою асиміляційної здатністю вищих рослин після пересадки. Для запобігання появи синьо-зелених водоростей у знову влаштовується акваріумі слід садити відразу велику кількість рослин. Рекомендується помістити швидкозростаючі види, плаваючі в товщі води (наяс, Елоді, пухирчатку і т. Д.) Ці рослини, почавши активне зростання, не дадуть можливості розвиватися синьо-зелених водоростей. Рекомендується також знизити рН до 6,0. На щастя, в здоровому акваріумі вони майже ніколи не з’являються, тому що не можуть в ньому існувати. Іноді ж, незважаючи на всі наші старання, вони раптом починають посилено розмножуватися, і боротися з ними немає ніяких сил. Спочатку можна спробувати боротися з синьо-зеленими водоростями механічними засобами: очистити скла акваріума і прилади, обережно зняти пальцями плівку водоростей з листя рослин і шлангом відсмоктати з дна акваріума накопичилася при чищенні бруд. Крім того, потрібно розпушити ґрунт в акваріумі, пустити в нього риб, що пожирають водорості, і годувати їх дуже помірно. При удачі таким способом можна перешкодити розмноженню синьо-зелених водоростей перш, ніж вони принесуть значну шкоду. Коли водорості ще не розрослися, можуть допомогти живородящі рибки – гуппі, мечоносці, моллінезіі, пеціліі, хоча часто через гіркого смаку риби відмовляються поїдати їх. При появі перших слідів синьо-зелених водоростей допомагають равлики: фізи, котушки і меланни. Найменші сліди синьо-зелених водоростей при їх повторному появі потрібно негайно знищувати [18].

Якщо ж вам не пощастить і, незважаючи на всі ваші старання, синьо-зелені водорості будуть з’являтися знову і знову, тоді може допомогти тільки один засіб: заново переобладнати акваріум і почати все спочатку [7]!

Агресивна і швидко розростається водорість (червона водорість) також є найлютішим ворогом акваріума. Водорість (див. мал. 1.9) утворює тонкі ниткоподібні пасма, які виходять з однієї точки. Виходить пензлик з нитками довжиною від 5 до 20 мм. Розростаючись, вона нагадує густу синювато-чорну бороду. Закріплюється водорість на каменях, стеклах акваріумів, на листках і стеблах вищих водних рослин. Якщо при розселенні на неживих предметах водорість псує декоративну чистоту підводного саду, то рослинам вона вже шкодить, проникаючи в епідерміс, руйнуючи тканини, перешкоджаючи диханню і фотосинтетичної роботі листя, а часом і губить їх. Зіскрібати бороду зі скла не складно, але видаляти її з трубок, фільтрів і каменів практично безнадійно [19]. Ця водорість була завезена з новими видами тропічних рослин з країн Південно-Східної Азії [12].

Оскільки у багрянок пігмент фікоціан надає їм синюватий колір, здається, що водорість чорна. Розростаючись, вона нагадує густу синювато-чорну бороду, це і відображено в її родовому назві Compsopogon coerulens – компсопогон блакитний, що означає «тонка синя борода» [14].

Існує кілька способів боротьби з «Чорної бородою». Найбільш доступним методом боротьби з нею рахується хімічний. Вплив борною кислотою і бурого, антибіотиками (пеніцилін-З, Біцилін-5, левоміцетин, еритроміцин), препаратом «Algimin» фірми «Tetra» із зоомагазину. Рекомендується також тримати в акваріумі мідні пластини, срібні монети. Німецькі акваріумісти рекомендують для боротьби з “в’єтнамки” зміщати рН в лужну сторону. Вказувалося, що при рН 7,5 практично зупиняється зростання водорості, а при рН 9,0 вона швидко гине. Жорсткість води повинна бути не менше 8 ° [18].

Гільдебрант в 1974 році запропонував метод боротьби з допомогою зміни активної реакції води, шляхом внесення у водойму фосфорної або сірчаної кислоти. Складність цього методу полягає в розрахунку дози – потрібно, щоб показник рН в акваріумі опустився до 4,2 і вода сильно перемішувалася. Риб в акваріумі під час цієї операції бути не повинно [16].

У 1964 р Мурріс встановив, що чорна борода не терпить дубильних речовин. У зв’язку з цим виник спосіб боротьби (теж за відсутності риб) за допомогою чорного чаю. Але небезпека і складність обох способів змушує шукати більш досконалий. Найкращими, звичайно, є біологічні способи боротьби [16]. Живородящі рибки тут не помічники, вони віддають перевагу іншим водорості. Краще діють риби-водорослеїд – гірінохейли (див. мал. 1.3), отоцінкли (див. мал 1.5), анціструси. Але в запущеному акваріумі водорості наростають швидше, ніж їх збирають водорослеїд. Так що краще попереджати неприємності, ніж боротися з уже розрослася водорістю. К. Паффрат рекомендує поміщати в акваріум равликів-котушок, ефективно винищують водорості. Деякі акваріумісти помітили, що водорість гине в акваріумах, де багато дрібних ампулярій. При цьому серед ампулярій далеко не всі схильні винищувати чорну бороду – одні їдять її, інші наполегливо обходять. Однак ефект від ампулярій, безумовно, є, преч, саме від дрібних. Сприятливо на розвиток «Чорної бороди» багатодітній родині і надлишок макроелементів (фосфатів і нітратів [19].

Мал. 1.9 «Чорна борода» на вищому рослина

Діатомові і практично всі види зелених в невеликій кількості (2-3% від загальної площі акваріума) є показником здоров’я акваріума. До синьо-зеленим, червоним водоростям потрібно ставитися уважно, їх присутність не можна не сприймати серйозно. Вони можуть піддати акваріум сильної небезпеки, якщо дати їм час утворити великі колонії. Нормальне біологічне рівновагу – перша і основна передумова до того, щоб водорості повністю зникли в акваріумі. Доведеться скоротити число риб в акваріумі і в той же час подбати про швидкий розвиток рослин. Потрібно стежити за тим, щоб на дні акваріума не скупчувалися залишки корму, і взагалі утримувати акваріум в ідеальній чистоті [18].

РОЗДІЛ ІІ. Експериментальна частина

2.1 Об’єкти дослідження

Нами були взяті під спостереження і аналіз непривабливого вигляду зелені, бурі нальоти, пучки з темних і світло-зелених ниток на стінках акваріума, каменях, ґрунті і самих акваріумних рослинах.  Для визначення відділів водоростей, які ростуть в акваріумах,  приймали методи світлової мікроскопії та порівняння з літературними даними [18]. Це були відділи Зелені водорості (одноклітинні, багатоклітинні), відділ Бурі водорості та відділ Червоні водорості.

2.2 Шляхи попадання водоростей до акваріума та умови їх проростання

Опитавши акваріумістів і попрацювавши з літературними даними, Інтернет джерелами ми прийшли до висновку, що водорості і їх спори потрапляють в акваріум разом з кормом, рослинами і рибами [13]. Цей факт підтверджує акваріуміст-педагог Кузичева Л. М., яка купила в зоомагазині водну рослину папороть. Ця рослина була в деяких місцях «заражена» водоростю «Чорна борода».

У підводному саду водорості починають проростати в тому випадку якщо там склалися сприятливі умови для їх росту і розвитку. Це може статися, якщо порушено біологічну рівновагу акваріума: надлишок, недолік освітлення, надлишок органічних сполук, перенаселення акваріума і т. д [17].

2.3  Шляхи боротьби зі обраними зразками водоростей

Ми спробували позбутися від непрошених гостей акваріума за допомогою існуючих методів. У боротьбі з зеленими водоростями ефективний механічний спосіб – у міру наростання приблизно 1 раз на місяць очищення стінок, каменів акваріума, намотуванням на грановану дерев’яну паличку, біологічний метод – за 5 місяців повністю очищають стінки акваріума (150 л) равлики-котушки, багатоклітинні зелені водорості поїдають карасі [9].

Бурі водорості можна перемогти шляхом встановлення правильного світлового режиму. Необхідно збільшити освітлення [7].

Найскладніше нам здалася боротьба з червоними водоростями («Чорна борода»). Застосування хімічних (борна кислота, антибіотики), біологічних та фізичних методів не дали позитивного результату. Щоб позбутися від цієї водорості потрібно використовувати комплекс заходів: підвищити жорсткість, видалити з акваріума надлишок гниючої органіки, зменшити населення, змінити хімічний склад води, видаляти заражені листя вищих рослин [17].

Отримані результати занесені в таблицю 2.1.

Таблиця 2.1

Види водоростей і способи боротьби з ними, виявлені нами в наших акваріумах

2.4 Рекомендації акваріумістам

Щоб зберегти акваріум вільним від водоростей, існує вірний і перевірений рецепт. Цей рецепт просто формулюється: профілактика і оптимальний догляд за водою. Більш детально він виглядає наступним чином:

1. Правильний підбір положення акваріума. Потрібно встановити акваріум так, щоб на нього не потрапляло пряме сонячне світло [13].
2. Перевіряйте рослини і риби перед посадкою [7].
3. Необхідно проводити щоденний контроль появи водоростей, якщо вони будуть помічені, то спробувати боротися з ними наступними методами [18]:
4. затемнення акваріума, дафнії, деякі види живонароджених коропозубих можуть допомогти боротися з цвітінням води, яке викликають зелені водорості;
5. від нитчастих водоростей можна позбутися, намотуючи їх на дерев’яну паличку;
6. бурі водорості виникають, якщо акваріум висвітлюється дуже слабо;
7. механічними засобами можна перешкодити розмноженню синьо-зелених водоростей (очистити скла акваріума і прилади, обережно зняти пальцями плівку водоростей з листя рослин і шлангом відсмоктати з дна акваріума накопичилася при чищенні бруд, крім того, потрібно розпушити грунт в акваріумі, пустити в нього риб, що пожирають водорості, і годувати їх дуже помірно);
8. існує кілька способів боротьби з багрянки: зміни активної реакції води, шляхом внесення у водойму фосфорної або сірчаної кислоти. Складність цього методу полягає в розрахунку дози – потрібно, щоб показник рН в акваріумі опустився до 4,2 і вода сильно перемішувалася. (Риб в акваріумі під час цієї операції бути не повинно) за допомогою чорного чаю, риби-водорослеед, равлики-котушки, ампулярії також можуть допомогти в цій проблемі.

ВИСНОВКИ

1. Водорості являють групу нижчих водних рослин.
2. В акваріум водорості потрапляють разом з кормом, купленими рослинами і рибами.
3. Потрапляючи в акваріум водорості, швидко розмножуються, покриваючи скла, ґрунт, а також вищі рослини.
4. Тільки одну водорість – «Кладофора» спеціально «садять» в підводному саду.
5. Щоб не допустити появи водоростей в акваріумі необхідно створювати умови для зростання вищих рослин, підбирати правильне положення акваріума, оглядати рослини і риби перед посадкою, проводити щоденний контроль.
6. Діатомові і практично всі види зелених в невеликій кількості (2-3% від загальної площі акваріума) є показником здоров’я акваріума.
7. При появі водоростей з ними можна боротися біологічними, хімічними, фізичними і механічними способами.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. М. Бейли, П. Бергесс, «Золотая книга акариумиста», Москва, «Аквариум», 2002
2. Васер С. П. Водорості: довідник / С.П. Васер — К.: Наук. думка, 1989 – 240 с.
3. Великанов Л. Л. Курс низших растений: учебник для студ. биол. спец. ун-тов / Л. Л. Великанов. — М.: Высшая школа, 1980 – 314 с.
4. Вилли К. Биология: пер. с англ. — М.: Мир, 1964 – 680 с.
5. Воронихин Н. Н. Растительный мир континентальных водоемов. — М.-Л.: АН СССР, 1953 – 410 с.
6. О. С. Зайцев, «Исследовательский практикум по общей химии», М., издательство МГУ, 1994
7. Золотницький Н. Ф. Акваріум любителя: пер. з укр./ Н. Ф. Золотницький — К.: Наука, 1997 – 452 с.
8. Корчагина, В. А. Биология: Растения, бактерии, грибы, лишайники: учеб. для 6-7 классов средней школы – 22-е изд. — М.: Просвещение, 1990 – 256 с.
9. Кочетов А. М. Экзотические рыбы / А. М. Кочетов — М. Лесная промышленность, 1989 – 239 с.
10. Махлин М. Д. По аллеям гидросада / М. Д.  Махлин — Ленинград: Гидрометеоиздат, 1984 – 152 с.
11. Г. Й. Майланд «Аквариум и его обитатели», БММ АО, Москва 1998
12. Оприш Т. Мир растений. Худ. Димитру Ионеску. Пер. А.С. Семенова, В.Н. Суханова – Бухарест: Ион Крянгэ, 1986 – 144 с.
13. Плонський В. Д. Енциклопедія акваріуміста / В. Д. Плонський— К.: Генеза, 1999 – 285 с.
14. Полканов Ф. М. Підводний мир в кімнаті: Науково-популярная ліит-ра / Ф. М. Полканов— К.:Генеза, 1981 – 418 с.
15. Пособие по биологии для поступающих в вузы // Н. А. Лемеза, М. С. Морозик, Е. И. Морозов и др.; Под ред. Н. А. Лемезы. — Мн.: ИП «Экоперспектива», 2000
16. Рейвн П. Современная ботаника: в 2-х т. Т.1: Пер. с англ./ П. Рейвн, Р. Эверт, С. Айкхорн — М.: Мир, 1990 – 642 с.
17. Садчиков А. Де живуть водорості / А. Садчиков — Юний натураліст, 1989 № 7 – с. 85-103
18. Хорст К. Растения в аквариуме / К. Хорст— М, 1992 – 198 с.
19. Цирлинг М. Б. Аквариум и водные растения. — СПб.: Гидрометеоиздат, 1991, 256 с.