Без кейворда

У своїй колонці минулого місяця я розглянув, як рифове хобі наповнюється, здавалося б, “новими” ідеями, які мають періодичний і циклічний характер. Були розглянуті деякі історичні та сучасні тенденції, за допомогою яких рифові акваріумісти, здається, постійно “винаходять” себе, а в цій статті я детально викладу свої думки про ще одну таку тенденцію, а саме – додавання горілки в акваріуми.

Оскільки деякі європейські країни відіграли важливу роль у розвитку техніки рифових акваріумів, часто складається враження, що їхні знання та навички викликають захоплення. Побачивши, відвідавши та поспілкувавшись з акваріумістами в багатьох європейських країнах, я можу сказати, що середній стан цього хобі за кордоном подібний до того, що є в Сполучених Штатах. Є чудові акваріумісти, є помірно успішні акваріумісти, є акваріумісти, які борються, і є безліч людей, які, ймовірно, ніколи не повинні були купувати акваріум в першу чергу. Європейці також регулярно скаржаться на брак інформативного матеріалу рідною мовою, а періодичні видання з Британії, Італії, Франції, Німеччини та інших країн схожі на ті, що пропонуються тут. Іншими словами, є статті, які мають цінність, а є такі, які, напевно, мали б залишитися у сміттєвій корзині редактора, а не з’явитися в друкованому вигляді. Моя початкова думка в цій темі полягає в тому, що тільки тому, що європейці мають кращий сир, хліб і архітектуру, ніж ми, не обов’язково робить їх всемогутніми, або навіть бажаними, в якості керівників рифових акваріумів. Я міг би також додати, що одна з найкращих горілок, як не дивно, виготовляється саме тут, в моєму рідному штаті Техас; бренд, що отримав золоту медаль, названий горілкою ручної роботи Тіто, яка, змішана зі свіжовичавленим соком рубінового червоного грейпфрута, льодом і шматочком стиглого мексиканського лайма, можливо, не ідеально підходить для рифового акваріума, але вона пропонує певну користь для акваріуміста спекотними літніми вечорами.

“Теорія”, що стоїть за додаванням етанолу в акваріуми

Німецький журнал нещодавно опублікував статтю, в якій пропонувалося і рекомендувалося дозувати етанол (як горілку) в рифові резервуари як джерело вуглецю для морських гетеротрофних бактерій з метою збільшення швидкості денітрифікації і виробництва бактеріальної біомаси (Mrutzek і Kokott, 2004). Крім того, вони стверджували, що добавки викликають швидке зниження азоту та фосфору, що виробляються рибами, безхребетними та метаболізмом водоростей (іронія долі, оскільки багато акваріумних безхребетних та водоростей є поглиначами, а не джерелами азоту та фосфору). У свою чергу, бактерії є джерелом їжі для коралів та інших фільтраторів. Метод рекомендується особливо для тих резервуарів, які сильно знежирені (і, ймовірно, не мають твердих частинок) і в яких відсутні піщані шари. Резервуари з піщаним шаром або іншими системами на основі осаду, як вони зазначають, реагують незвично і можуть мати несприятливий вплив на додавання етанолу.

Були проведені “експерименти” (і я використовую термін “експеримент” у широкому сенсі, маючи на увазі типові неконтрольовані, невідтворювані, статистично незначущі випробування типу “давайте додамо його, подивимося, що станеться, і отримаємо результати, які покажуть, що мій акваріум ніколи не виглядав краще”, які часто зустрічаються в акваріумній літературі). Результати показали стрімке зниження рівня азоту і фосфору протягом приблизно одного місяця при збільшенні дози горілки. Розмір вибірки для експериментальної процедури був один (n=1), що складався з особистого домашнього акваріума однієї людини. В експерименті не було контролю (тобто ідентичного акваріума без додавання горілки, щоб побачити, чи дійсно є результати лікування). Насправді, піддослідний акваріум отримував зростаючу дозу горілки під час лікування, що унеможливлювало визначення будь-якого ефекту дозування. Додаткова підтримка “експерименту” була зібрана шляхом випадкового повторення в абсолютно різних випробуваннях в ще менш контрольованих умовах; тобто інші акваріумісти почали додавати горілку і стверджували про подібні “результати”.

Результати цієї роботи також показали низку інших ефектів. Виникло велике “цвітіння”, яке помутніло у випробувальному резервуарі – явище, яке може призвести і часто призводить до загибелі мешканців резервуару. Було зроблено припущення, що цвітіння було бактеріальним, але не було згадано, чи було визначено, що помутніння в резервуарах було бактеріальним, і якщо так, то яким чином. Враховуючи те, що я пропоную нижче, це також могло бути просто карбонатним осадом, спричиненим додатковим додаванням вуглецю і, можливо, мікробіологічним посередництвом. Щасливо уникнувши загибелі в резервуарі, він очистився, і автори буквально стверджують, що “вода в резервуарі ніколи не була такою чистою, розширення коралових поліпів було кращим, а забарвлення коралів – більш інтенсивним”. Де я це вже чув? Спостережуване зниження нітратів і фосфатів є цікавим ефектом, але про це я розповім більш детально нижче.

Критика методу та обговорення

Ще не торкаючись біологічних передумов, що лежать в основі цієї концепції, я вважаю за необхідне звернутися до інших частин статті. Існує ряд тверджень і припущень, зроблених авторами, які є необґрунтованими, не відповідають дійсності або викликають сумніви.

Автори стверджують, що підвищені рівні нітратів викликають зниження темпів росту коралів при їх раціоналізації для скорочення виробництва на основі етанолу, але існують суперечливі дослідження з цього питання. Було проведено багато досліджень, які показали зниження росту коралів при підвищенні рівня азоту (у вигляді аміаку або нітратів), а також ті, які показали збільшення росту коралів при підвищенні рівня азоту (у вигляді аміаку або нітратів), або взагалі відсутність значних ефектів. У численних роботах, що існують на цю тему, обговорюється вплив підвищеного вмісту азоту на ріст тканин, лінійне розширення, швидкість кальцифікації, розмноження, швидкість заселення та інші аспекти біології коралів. Як правило, підвищення рівня фосфатів у навколишньому середовищі пов’язують зі зниженням росту коралів, хоча останні роботи також суперечать один одному в цьому відношенні. Дослідження ENCORE (Steven and Broadbent 1997), наприклад, показали збільшення скелетної біомаси на 29% при збагаченні фосфором у Acropora palifera. Як зазначено в статті, “кілька недавніх польових досліджень не виявили ніяких змін у швидкості росту у відповідь на передбачувані підвищені концентрації поживних речовин, і кидають виклик догмі про те, що корали можуть рости тільки в оліготрофних умовах, як про надмірне спрощення процесів, які регулюють ріст цих організмів”. Зовсім недавно відкриття коралів, що містять симбіотичні позаклітинні бактерії (Rohwer, et al. 2001, 2002) і внутрішньоклітинні ціанобактерії (Lesser, et al. 2004), які є джерелом відновленого азоту, підкреслює зазвичай обмежений азотом ріст коралів в середовищах з дуже низьким вмістом азоту, таких як коралові рифи.

Автори пишуть, що денітрифікація відбувається лише в аноксидних середовищах, і далі стверджують, що такі зони зустрічаються лише глибоко в живій породі або в піщаних шарах. На їхню думку, акваріуми без піщаних шарів можуть не мати достатньої здатності до денітрифікації в поровій структурі живої породи, щоб переробляти метаболічний азот або азот, що надходить в рифові акваріуми від акваріумістів. По-перше, наскільки мені відомо, не було виміряно жодних показників денітрифікації в акваріумних відкладеннях або субстратах, окрім тих, що були надані Тоуненом (хоча вони часто вимірювалися в польових умовах, як обговорюється нижче). Таким чином, це твердження в кращому випадку є спекулятивним. По-друге, більшість акваріумістів, які використовують живий пісок, вважають, що верхні аеробні (кисневі) шари перекривають аноксидні шари, де відбувається денітрифікація. Однак денітрифікація може відбуватися і в кисневих зонах, і деякі з найвищих показників денітрифікації були виявлені у верхньому 1 см відкладень, де рівень нітратів і кисню найвищий (Орен і Блекберн, 1979). Зони денітрифікації можуть простягатися від верхнього міліметра до 10-15 см і більше, як, наприклад, в районах відкладень біля Бермудського шельфу. Тим не менш, аноксія зазвичай розвивається у верхніх 1/2″ – 1″ (5 мм – 10 мм) рифових відкладів, хоча ця глибина варіюється залежно від розміру зерен, рівня біотурбації, потоку води, фізичного зсуву осаду, динамічних осередків тимчасового органічного збагачення та складу субстрату. Ділянки без біотурбації можуть стати аноксичними в межах міліметрів від поверхні (карбонатного) мулу мілководних відкладів (Matson, 1985).

Більше того, було показано, що денітрифікація є процесом, обмеженим азотом, а не вуглецем, хоча обмеження вуглецю є центральною передумовою обробки горілчаними добавками. Без сумніву, процес денітрифікації є мікробіологічно опосередкованим, але, на жаль, існує мало доказів того, що мікробні популяції в акваріумах обмежені вуглецем, якщо такі взагалі існують. Насправді, при наявності достатнього освітлення і акваріума, повного коралів, а також буферних добавок, добавок кальквасеру і нормального газообміну, вуглець повинен бути доступний в надлишку. Існують дослідження, які підтверджують вуглецеве обмеження гетеротрофних бактерій в морському бактеріопланктоні (Kirchman, et al. 2000), але ці ж дослідження, поряд з іншими, також вказують на обмеження заліза, фосфатів або нітратів в одних і тих же водах при різних умовах. Які умови існують в конкретному акваріумі, яких бактерій можна очікувати “цвітіння”, і як реагує система, далеко не гарантовано. Крім того, денітрифікація, ймовірно, не відбувається помітно в більшості аноксидних середовищ, але тісно пов’язана з нітрифікацією і відбувається переважно на межі поділу фаз кисневого і аноксидного середовищ. В аноксидних відкладеннях сульфатредукція, здається, є основним шляхом, хоча навіть сульфатредукуючі бактерії зустрічаються в кислих середовищах (Dilling and Cypionka 1990; Ramsing, et al . 1993; Teske, et al . 1998; Minz, et al . 1999b; Minz, et al . 1999a; Fournier, et al . 2002; Schramm, et al . 1999; Sigalevich, et al . 2000). Сульфатредуценти зустрічаються переважно в збагачених лагунних відкладах, а також асоціюються з ціанобактеріальними матами на рифових рівнинах (Kinsey 1985). Кінцевим продуктом їх розкладання є вуглекислий газ, який може зробити значний внесок у вміст СО2 у воді.

Через гідродинаміку поверхонь, динаміку мікробного співтовариства та інші біотичні та абіотичні впливи в акваріумі практично скрізь можна знайти оксидні/аноксидні зони. Встановлено, що денітрифікація існує на поверхні детритових частинок, на поверхні коралів і на поверхні піщинок, які знаходяться в окислювальному середовищі. Тому денітрифікацію і навіть сульфатредукцію можна вважати мікроаерофільними процесами, протікання яких не залежить від аноксії. Мікробіота, пристосована до аноксичної зони нижче точки розриву окислювально-відновного потенціалу (ОВП), може розкладати органічні матеріали шляхом ферментації, де деякі органічні речовини використовуються як акцептори водню для окислення інших сполук, утворюючи кінцеві продукти, такі як жирні кислоти та розчинені сульфати. Нітрати, карбонати і вода можуть використовуватися як акцептори водню різними бактеріями, утворюючи такі сполуки, як H2S, NH3, CH4 тощо. Зазвичай вважається, що ці сполуки не є бажаними в умовах неволі, проте типова флора і фауна в системі на основі живого каменю процвітає саме на цих сполуках.

Крім того, рослини здатні використовувати шляхи денітрифікації, і акваріуми містять велику кількість таких рослин; макроводорості та фотосинтезуючі одноклітинні організми, ендолітні гриби, бактерії, коралові водорості та види дерну з високим рівнем випасу є одними з тих функціональних біотичних компонентів, які присутні, але залишаються в основному невидимими або не розглядаються в таких міркуваннях щодо динаміки азоту в акваріумах, і жоден з них не є обов’язковою умовою наявності піщаного шару. Було виявлено, що губки також здатні денітрифікувати через їхню асоціацію з ендосимбіотичними бактеріями. Корали вкриті багатим мікробним поверхневим співтовариством, яке включає багато альфа- і гамма-протеобактерій, які, як відомо, є денітрифікаторами. Насправді, зараз відомо, що вночі в тканинах коралів існує аноксія, і зараз проводяться дослідження, щоб визначити, як корали здатні вижити в цьому середовищі (Kulhanek, et al . 2004). Зрештою, індивідуальні швидкості денітрифікації в акваріумах, ймовірно, значною мірою залежать від незліченної кількості факторів. Якщо і чому денітрифікація або накопичення фосфатів відбувається в окремих акваріумах, ймовірно, однаково варіюється, і судячи з кількості відносно початківців рифівників в цій країні, які повідомляють про невимірні рівні нітратів і фосфатів, проблема може бути не настільки поширеною або нездоланною, як це припускають автори.

Після завершення розділу результатів цієї статті і переходу до дискусії, майже не залишилося жодного речення, яке можна було б вважати правильним. Я б закликав тих, хто має намір прочитати цю статтю, повністю пропустити розділ обговорення. Практично кожне твердження, що стосується процесів живлення хвороб, мікробної екології, є здогадкою, а в багатьох випадках просто помилковим. Це прикро, тому що якби автори краще розуміли процеси, що відбуваються, провели адекватну роботу для підтвердження своїх припущень і старанно зосередилися на хорошому експериментальному протоколі, ефекти, відзначені в умовах таких погано керованих акваріумів з високим вмістом азоту і фосфору (які, слід визнати, досить поширені) і їх реакція на введення вуглецю могли б привести до цінних розробок (хоча я сумніваюся, що графік дозування горілки у всіх рифових акваріумах з такими проблемами був би можливий).

” Звичайно, якщо ігнорувати суперечливі спостереження, можна стверджувати, що у нас є “елегантна” або “надійна” теорія. Але це не наука. ” – Халтон Арп, 1991 р., з Science News, 27 липня.

Вивчений урок: Наступні роки Є два основних ключі до успіху в рифових акваріумах:. Карантин і терпіння. Кінець. (Але читання, світло, їжа та потік води теж не завадять).

Деякі дослідження на цю тему

” Є в науці щось захоплююче. З таких незначних вкладень фактів можна отримати такі великі прибутки від здогадок. ” – Марк Твен (1835 – 1910).

Кількість бактеріальних популяцій, присутніх у відкладеннях, значною мірою залежить від розміру частинок (Rublee 1982, Ransom, et al. 1999). Вони є найвищими в дуже дрібному піску протягом усього року і в дуже грубому піску взимку (Johnstone 1990, Matson 1985). Взимку осади, як правило, окислюються, а влітку відновлюються, оскільки вищі температури сприяють вищій анаеробній активності. Грубозернистий пісок має вищі показники фотосинтезу водоростей у відкладах і в загальному диханні спільноти (Johnstone 1990). Навіть грубозернисті відклади мають швидкість аноксичного катаболізму, яка дорівнює швидкості відновлення кисню (Матсон, 1985). Бактеріальні популяції в осадах, як згадувалося вище, можуть бути навіть обмежені поживними речовинами (Hansen 1987) фосфором або нітратами; іншими словами, вони настільки ефективні, що теоретично можуть переробляти більше органічного матеріалу, ніж та кількість, до якої вони піддаються впливу. Аноксидне розкладання шляхом відновлення є найбільш повністю регенеративним методом утилізації надлишкових поживних речовин і може пояснити розкладання всієї органічної речовини, що потрапляє в лагуну (Matson 1985). Ті ж висновки були застосовані до лугів морської трави і мангрових заростей, і я ніколи не бачив піщаного дна в акваріумі, яке було б настільки брудним і органічно збагаченим, як деякі з цих середовищ існування, що смердять сірководнем (і все ж таки містять величезну різноманітність безхребетних, що живляться фільтрами, губок і навіть коралів).

Відкладення, які оточують коралові рифи і прилягають до них, можуть мати досить високий вміст органічних речовин, особливо в невеликих кишенях, і відіграють невід’ємну роль у денітрифікації та переробці поживних речовин. Найвищі темпи денітрифікації на рифі та навколо нього спостерігаються в мертвих коралових голівках (це еквівалент живого каміння для акваріумістів), заростях морської трави таласії та відкладеннях лагун (Seitzinger and D’Elia, 1984). Той факт, що мертві коралові голови демонструють такі високі темпи денітрифікації, здається, суперечить уявленню про те, що жива порода є неефективним субстратом, як зазначено у вищезгаданій статті. Однак можливо, і, можливо, ймовірно, що біомаса на об’єм води в акваріумах перевищує здатність живої породи переробляти органічні та неорганічні поживні речовини, але ця додаткова кількість легко покривається за рахунок використання акваріумістами піщаного дна, про що свідчать надзвичайно низькі рівні поживних речовин, виявлені у товщі води протягом тривалого періоду часу. Я цілком впевнений, що не було проведено жодної роботи для отримання значущих вимірювань органічного збагачення як середнього значення в рифових акваріумах, але спостереження дозволяють припустити, що вони значно збагачені в порівнянні з еквівалентною глибиною піску навколо коралових рифів, і, можливо, приблизно еквівалентні морським лугам таласії (але менш збагачені, ніж прибережні спільноти). Якщо ця оцінка є хоча б віддалено обґрунтованою, то піщані шари резервуарів повинні працювати максимально ефективно з точки зору мікробної функції. Робота Тунен (див. вище) також підтверджує це твердження.

Мінералізація органічної речовини, хоча і залежить від анаеробних процесів, може бути значною. Органічний детрит (переважно залишки водоростей і кораловий слиз) розкладається переважно під дією мікроорганізмів. В експерименті з використанням детриту Zostera та живих рослин більше половини окислення та відновлення органічної речовини можна віднести до сульфат- та нітратвідновлювальних бактерій (Jorgenson and Fenchel 1974). До 80% розчинених органічних сполук (РОС) проходять через лагуну і поглинаються її мешканцями, а більша частина твердих органічних сполук (ТОС) осідає на відкладеннях лагуни (Огден, 1988). На піщані лагуни також припадає понад 70% фіксації азоту в рифі (Shasar 1994). Повільний низхідний потік О2, як видається, принаймні частково відповідає за аноксію осадових відкладів (Матсон 1985). Кінцеві продукти аноксидного розкладання повертаються до поверхні осаду, де вони живлять різноманітну мікрофлору, яка знову ж таки бере участь у первинній продуктивності.

Які шляхи розкладання нітратів? Їх багато, але серед найбільш відомих – асиміляція водоростями і бактеріями та дисиміляція бактеріями (огляд у Herbert 1999; також див. онлайн-огляд Ломштейна та пов’язані з ним посилання). Верхні оксидні шари бактерій окислюють органіку до CO 2, який може використовуватися водоростями або коралами для кальцифікації та/або дихання (Skyring 1985). Анаеробні ферментатори та денітрифікатори окислюють органічні речовини до CO 2 і перетворюють нітрати в аміак та газоподібний азот N 2 . Наземні та лиманні мули мають більш високі темпи дисиміляційного відновлення нітратів до аміаку (а не до газоподібного азоту), тим самим зберігаючи азот в системі для використання фотосинтезуючими організмами в осадах (Kim, et al . 1997, а також див. відповідні посилання). Це також набуває визнання як основний спосіб дії на морські відкладення. При відновленні нітратів до газоподібного азоту азот просто видаляється з системи шляхом вивільнення в навколишнє середовище. У більшості аноксидних відкладів спостерігається низький рівень рН, а отже, вуглекислий газ (CO 2 ) і органічні кислоти, що виробляються спільнотою N 2 , можуть бути перенаправлені на відновлення сульфідів і метаногенез лише за наявності аноксидних умов. Ступінь існування аноксії в резервуарах невідомий, і навіть глибокі піщані шари можуть мати обмежені умови аноксії в поровому просторі. Ці сульфідні та метаногенні групи, що живуть при окислювально-відновних рівнях д о-450 мВ, ймовірно, існують в акваріумах. Загалом, рівні окислювально-відновних процесів нижч е-200 мВ вказують на те, що відбуваються корисні відновлювальні процеси

Донні відкладення і супроводжуючі їх флора і фауна є одними з найважливіших шляхів переробки органічного матеріалу рифів (Сорокін, 1981). Кораловий риф і прилеглі до нього спільноти дуже ефективно поглинають поживні речовини і переробляють їх всередині спільноти, запобігаючи втраті таких джерел енергії назад в океан, і, отже, дозволяють існувати величезній складній мережі видів (Crossland and Barnes 1983). Вони значною мірою залежать один від одного. Кінсі (1985) стверджує, що “валове виробництво і кальцифікація в коралових рифах, тим не менш, явно домінують бентичні процеси”. З попередньої інформації повинно бути очевидно, що ефективним осадом з точки зору здатності до розкладання та денітрифікації є той, який має високий вміст органічного матеріалу, що підтримує численні мікробні популяції. Однак такий багатий бентос також підтримує спільноти мейофауни, макрофауни та флори. Первинні відкладення, що живлять макробіонтів лагунних систем, включають морські огірки, черевоногі молюски (Tellina sp., Rhinoclavis sp., Strombus sp. та ін.), двостулкові молюски, голкошкірі та певні види риб, такі як риба-томміфіс (Limnichthys sp.) та бички (Amblyeleotris sp.) (Огден, 1988).

Однією з особливих тварин, яка, як неодноразово було встановлено, має значний вплив на продуктивність лагунарних відкладів, є креветка талласініда (Callianassa sp.). Ці креветки, які зариваються в пісок і створюють невеликі горбки субстрату навколо своїх нір, є плодовитими і ефективними. Талласініди є дуже ефективними “просіювачами субстрату”, і вони значно зменшують популяції мікро- та мейофауни. “(Callianassa) відіграють важливу роль у реструктуризації та функціонуванні нижчих трофічних груп у лагунних відкладеннях”. (Hansen, et. al. 1987, Johnstone 1990). Споживачі мейофауни, такі як найпростіші, війчасті, нематоди, копеподи, турбелярії, поліхети та аннеліди, також перебирають відкладення на предмет детриту, залишків водоростей і навіть можуть харчуватися безпосередньо бактеріями. Можуть бути присутніми багато макроводоростей, які змагаються за багатий органічний вміст лагунних відкладів. Найбільш конкурентоспроможними є представники родів Microdictyon та Caulerpa. Caulerpa може значною мірою поглинати аміак, що утворюється під дією мікробів, через свої ризоїди (Вільямс, 1985). Мікробні осадові популяції включають віруси, бактерії, гриби, актиноміцети, плісняві гриби, дріжджі та одноклітинні водорості.

Загалом, біотурбація та конкуренція негативно впливають на мікробні популяції. Тому загальна ефективність донних відкладів у регенерації поживних речовин дещо знижується в присутності іншої біоти порівняно з тією, яка була б присутня завдяки дії лише мікробів. Цікаво, що багато прихильників “живих піщаних шарів” все ще рекомендують використовувати організми-“просіювачі субстрату”, такі як морські огірки, бички-соньки (Valencienna sp.) та інші риючі тварини. Така біотурбація дійсно перемішує верхні шари піску і, по суті, очищає його від органічного матеріалу. Однак вони також видаляють субстрат для мікробів, змінюють кисневий склад піску і змінюють місцеві популяції бактерій. Підтримання піску в “чистоті” не повинно вважатися пріоритетом, враховуючи величезні можливості мікробів і пов’язаних з ними організмів.

” Найбільш захоплююча фраза, яку можна почути в науці, та, що віщує нові відкриття, це не “Еврика!” (Я знайшов!), а “Це смішно”. ‘ ” – Айзек Азімов (1920 – 1992).

Вивчений урок: Вчора Тонкі смужки клейкої стрічки досить добре підходять для прикріплення живців коралів до субстрату, коли немає інших стратегій кріплення.

Складаємо все разом

” Технологія – це вміння так влаштувати світ, щоб ми його не відчували. ” – Фріш, Макс (1911-), уродженець Швейцарії.

Нещодавно я розмовляв з відомим акваріумістом, який намагався переконати мене в необхідності використання сполук і апаратів для видалення фосфатів, щоб мати дійсно успішний рифовий акваріум. Його аргументи були добре сприйняті – низький рівень фосфатів дійсно є важливим аспектом успішного акваріума. Але я пояснив, що у мене не було проблем з фосфатами, і не було протягом багатьох, багатьох років. Він припустив, що це може бути тому, що я мало годую, або що у мене мало риб, або що я часто підміняю воду. Ні, ні, і ні. Можливо, я не тримав рибу в тій кількості, як деякі люди? Це правда. Я вважаю, що якщо риби не можуть існувати в неволі в розумній імітації свого середовища, що дозволяє їм демонструвати відносно нормальну поведінку, мені не подобається їх утримувати (хоча я визнаю, що у мене є досить багато риб з різних причин, які підпадають під категорію неприродних. Але навіть ті, яких я купив і вибрав для утримання самостійно, є старими і залишилися з моїх попередніх, більш багатих днів, і вони залишаться зі мною до кінця свого життя). Я також не вважаю акваріуми, заповнені рибами від стіни до стіни, дуже привабливими або бажаними. Але я вважаю, що двадцять риб у моєму акваріумі – це багато, і набагато більше, ніж можна було б знайти в еквівалентному просторі на рифі. Виникли питання щодо моїх пристроїв для експорту поживних речовин. Очевидно, мій скіммер теж був дещо неадекватним. Як я міг мати такий низький рівень поживних речовин?

Ну, протягом багатьох років, незважаючи на хороший ріст коралів, у мене не було таких низьких поживних речовин, і я регулярно знаходив нітрати в діапазоні 5-10 ppm, а фосфати близько 0,1 ppm, як вимірювали в той час за допомогою тест-наборів для хобі. Це було в той час, коли я працював за “берлінською системою”. Мої поживні речовини впали до невимірного рівня, коли я додав піщаний шар, і з тих пір вони залишаються такими.

Я хотів би запропонувати кілька порад тим, кого турбують певні проблеми:

1. Якщо в акваріумі низький рівень поживних речовин, який можна виміряти, і низький вміст твердих частинок у товщі води, додайте корм.
2. Бактеріопланктон в акваріумах як трофічне джерело може бути не ідеальною сферою для вирішення проблеми. Безліч бактерій потрапляють у воду кожного разу, коли миють скло, кожного разу, коли ракоподібні, риби або равлики рухаються по піску, кожного разу, коли риба какає або пропливає по воді, виділяючи слиз зі своєї шкіри, коли корали виділяють слиз, коли організми вгризаються в субстрат, і вони, ймовірно, цвітуть короткочасно і тимчасово з додаванням їжі. Крім того, корали мають величезні мікробні популяції на своїй поверхні і в шлунковій порожнині, а також війчастий епідерміс. Чи потрібно говорити більше?
3. Піщані шари не є пастками для поживних речовин, якщо тільки ними серйозно не керувати, і в цьому випадку проблема полягає в акваріумісті, а не в піску. Якщо неправильне управління є хронічною проблемою, просто крикніть “переробити” і вирішіть проблему, а не повторюйте проблемну поведінку, яка ініціювала її в першу чергу. Спільноти донних відкладів та пов’язані з ними мікробні спільноти є основним джерелом переробки поживних речовин, розкладання, рециркуляції та ремінералізації в дикій природі, і, ймовірно, в акваріумах також.
4. Якщо в резервуарі високий вміст поживних речовин у товщі води, шланг, відро води і мішок солі вилікують його. Це дешево і працює завжди. Не буде палких дебатів щодо ефективності чи недоліків цього методу. Він не потребує регулярного обслуговування, заміни носіїв і жодних “експериментів”. У поєднанні з двома контейнерами, невеликою насадкою, додатковим шлангом і таймером, автоматизований пристрій для заміни води можна створити за 20-50 доларів США, в залежності від розміру контейнерів. Подальші підміни води будуть коштувати рівно стільки, скільки коштують сіль і вода, необхідні для заповнення вхідного контейнера. Ніяких турбот про хвороби, цвітіння, перепади кисню, заміну середовища, вимивання або що-небудь ще. Протягом п’ятнадцяти років, з тих пір як я почав утримувати рифові акваріуми, небажання більшості акваріумістів робити підміни води, але готовність інвестувати надзвичайну і часто розчаровуючу кількість часу, грошей і зусиль в продукти, методи і обладнання, щоб уникнути простої процедури, збивало мене з пантелику. Якщо у вас немає часу або бажання складати морську воду та робити підміни води, вам, ймовірно, не потрібно утримувати морських тварин як хобі
5. Поживні речовини в акваріумах – це не лише питання надходження та виведення. Поглинання є значним. Рівень кальцію, зазвичай 400-450 ppm, поглинається моїм акваріумом зі швидкістю, що вимагає заміни кальцію кожні два дні, і я намагаюся робити це щодня. Те саме стосується лужності. Майже кожен організм, що утримується в акваріумах, і, безумовно, левова частка з точки зору біомаси, може або безпосередньо поглинати розчинені та тверді частинки, або прямо чи опосередковано брати участь у шляхах розкладання. Поглинання азоту і фосфору безпосередньо і включення в біомасу шляхом росту і розмноження не повинно навіть підняти брову в умовах на порядок меншої кількості цих речовин, які існують. Якщо мої коралові водорості, равлики, корали і молюски можуть виробляти достатньо скелетного матеріалу для видалення 30 ppm кальцію в день з мого акваріума, я сподіваюся, що вони і всі інші некальцифікуючі організми в моєму акваріумі ростуть або розмножуються достатньо, щоб поглинати незмірні рівні азоту і фосфору і використовувати їх для росту тканин. Якщо це не так, то я погано виконую свою роботу з вирощування.

Рослини потребують добрив регулярно, тому що вони ростуть. Наземним тваринам потрібна їжа, щоб рости. Чому ми думаємо, що те ж саме не стосується акваріумів, наповнених життям? Якщо я годую свій акваріум певною кількістю їжі, і очевидно, що через кілька хвилин або навіть годин їжі у воді немає, єдине, що залишається – це вторинне виробництво; відходи і виділення – це все, що залишається, щоб прогодувати величезну кількість істот в акваріумі, які не змогли нічого захопити безпосередньо, а це не так вже й багато. Але це працює, так само, як і на рифі. Переробка поживних речовин з урахуванням різноманітності в рифових акваріумах точно така ж, як і на коралових рифах з точки зору процесів, що відбуваються. Правда, у нас відсутній ефект розбавлення океанської води, але і у коралових рифів немає скімерів. Крім того, збільшення “біологічного навантаження” споживачів супроводжується збільшенням “біологічного навантаження” виробників (коралів, водоростей тощо). Хоча це і не вимірюється, але було б практично неможливою біологічною ситуацією, щоб не бачити аналогічно збільшеного “біологічного навантаження” мікробних спільнот. Тому я, як ніколи, стурбований тим, що, незважаючи ні на що, одним з головних обмежень мого танка (і більшості танків) є забезпечення достатньої кількості їжі. Якщо ми зможемо досягти цього, можливо, виживання азооксантелатних видів, які ми прагнемо зберегти, стане можливим. Це питання, які треба ставити, і проблеми, які треба долати.

Чи можемо ми додати більше їжі, якщо зменшимо нітрати, додавши горілки? Чому горілка? Чому не цукор? А якщо цукор, то чому не більше фотосинтезуючих організмів для виробництва цукру? І чому б не більше коралів для виробництва багатого полісахаридами слизу? Чи додавання більшої кількості коралів зменшить кількість нітратів? Насправді, зменшило б і зменшує. Давним-давно, коли Стів Тайрі пропагував використання губок для природної фільтрації, я припустив, що корали могли б досягти тієї ж мети. Коралова фільтрація тепер це дійсно по моїй душі!

” Всі справді мудрі думки були думками вже тисячі разів; але щоб вони стали справді нашими, ми повинні чесно обдумати їх знову, поки вони не укоріняться в нашому особистому досвіді. ” – Йоганн Вольфганг фон Гете (1749 – 1832).

” Ми можемо визначити “віру” як тверду переконаність у чомусь, для чого немає доказів. Там, де є докази, ніхто не говорить про “віру”. Ми говоримо про віру лише тоді, коли хочемо підмінити докази емоціями. ” – Бертран Рассел, 1955 рік.

Можливо, ви здивуєтеся, дізнавшись, що значна частина інформації, написаної вище, була взята зі статті, написаної в 1998 році Еріком Борнеманом і Джонатаном Лоурі, яка з’явилася в червневому номері журналу “Прісноводні та морські акваріуми”. Якщо подивитися на посилання, то більша частина інформації про динаміку вуглецю, азоту і фосфору була добре відома в 1970-х і 1980-х роках, з багатьма прямими дослідженнями коралових рифів. Зараз, можливо, я знаю не так багато, але я знаю, що за двадцять або близько того років, що ми підтримуємо життя коралів, стало очевидно, що апаратура, яка так сильно залежала в перші роки для простого підтримання коралів, така як денітратори, біокульки, засоби для видалення фосфатів та інші, більше не потрібна. Джон Таллок (1997) красномовно заявив, що нам потрібно “більше біології і менше технологій”. Ці слова значною мірою справдилися, причому одночасно з удосконаленням технологій. Результатом є те, що тепер ми маємо рифові акваріуми, які легко підтримувати з незмірними рівнями фосфатів і нітратів, наші корали демонструють видатний ріст і забарвлення до такої міри, що багато хто з нас шукає місця, де можна позбутися від надмірного зростання деяких видів, а корали буквально виростають з акваріума. Такі акваріуми регулярно фігурують в якості акваріума місяця в цьому журналі. Видалення функціональних природних процесів і заміна їх експериментальними методами і апаратами здається мені поганою ідеєю. Це не дуже добре спрацювало у 80-х роках, і я не думаю, що це спрацює добре і сьогодні.

Я вважаю, що “довгостроковість” в акваріумах – це порядок років. Дебати, про які йшлося вище, відбувалися протягом останнього року, і вже запеклі прихильники вихваляють відносні переваги та недоліки того чи іншого способу. Я вважаю, що час і адекватні експерименти та вимірювання розкажуть все. Для мене наявність піщаного шару глибиною 6 дюймів протягом восьми років без вимірюваного вмісту нітратів або фосфатів і без регулярних або навмисних підмін води щось говорить. Я маю видатний ріст коралів і чудове забарвлення. Насправді мій акваріум ніколи не виглядав краще. Я тримаю горілку для себе.

” Мені наснилася тисяча нових шляхів… Прокинувся і пішов по старій. “Китайське прислів’я.

Ейдей В.В. 1983. Мікросвіт: новий інструмент для дослідження рифів. Коралові рифи 1: 193-201

Алонгі Д.М. 1988. Детрит в екосистемах коралових рифів: потоки та долі. Proc 6th Int Coral Reef Symp, Townsville 1: 29-36.

Crossland CJ та DJ Barnes. 1983. Розчинені поживні речовини та органічні частинки у воді, що протікає над кораловими рифами на острові Ящірки. Aust J Mar Freshw Res 34: 835-44.

D’Elia CF та K. Webb. 1977. Потік розчиненого азоту рифових коралів. Proc 3 rd Int. Coral Reef Symp, Miami 1: 325-30.

Dilling W, and H Cypionka. 1990. Аеробне дихання у сульфатвідновлювальних бактерій. FEMS Microbiol Lett 71: 123-128.

Фурньє М, З Дермун, М-К Дюран та А. Долла. 2002. Нова функція Desulfovibrio vulgaris Hildenborough [Fe] гідрогенази в захисті від окислювального стресу J Biol Chem 279: 1787-1793.

Герберт Р.А. 1999. Кругообіг азоту в прибережних морських екосистемах. FEMS Microbiol Rev 23: 563-590.

Jaubert J., 1989. Інтегрована нітрифікуючо-денітрифікуюча біологічна система, здатна очищати морську воду в акваріумі із замкнутим контуром. Bull. Inst. Océanogr. Monaco 5: 101-106

Jørgensen BB, and T Frenchel. 1974. Кругообіг сірки в модельній системі морських відкладів. Mar Biol 24: 189-204.

Кім Д-Х, О Мацуда та Т Ямамото. 1997. Швидкість нітрифікації, денітрифікації та відновлення нітратів в осаді Хіросімської затоки, Японія. J Oceanogr 53: 317-324.

Kinsey DW. 1985. Метаболізм, кальцифікація та виробництво вуглецю: дослідження на рівні систем, частина I. Матеріали 5-го Міжнар. симпозіуму з коралових рифів. Coral Reef Symp, Tahiti 4: 505-26.

Кірхман Д.Л., М. Бенедикт, М.Т. Коттрелл, Д.А. Хатчінс, Д. Уікс і К.В. Бруланд. 2000. Обмеження росту бактерій в режимі висхідних течій в Каліфорнії в порівнянні з залізом. Limnol Oceanogr 45:1681-1688.

Kulhanek E, D Zoccola, C Sabourault, E Tambutte, S Tambutte, D Allemand. 2004. Cnidarians: біологічна модель для вивчення транскрипції генів під час гіпоксії. Proc 10th Int Coral Reef Symp, Okinawa Abs: 323.

Менший М.П., Мазель Ч.Г., Горбунов М.Ю., Фальковський П.Г. 2004. Відкриття симбіотичних азотфіксуючих ціанобактерій у коралах. Наука 305: 997-1000.

Матсон Е.А. 1985. Аноксидний катаболізм в мілководних карбонатних мулах Бермудських островів. Proc 5 th Int. Coral Reef Symp, Tahiti 3: 422-7.

Мінц Д., Дж. Л. Льон, С. Дж. Грін, Г. Мюйзер, Ю. Коен, М. Вагнер, Б. Е. Ріттманн і Д. А. Шталь. 1999. Різноманітність сульфатвідновлювальних бактерій в кислих та аноксидних регіонах мікробного килимка, охарактеризована порівняльним аналізом генів дисиміляторної сульфітредуктази. Appl Environ Microbiol 65: 4666-4671.

Мінц Д., Фішбейн С., Грін С., Мюйзер Г., Коен Ю., Ріттманн Б., Шталь Д. 1999a. Несподіваний розподіл популяції в мікробному співтоваристві килимків: сульфатвідновлювальні бактерії, локалізовані у високоокислювальному хемокліні, на відміну від еукаріотичних переваг аноксії. Appl Environ Microbiol 65: 4659-4665.

Mrutzek M, and J Kokott. 2004. Ethanoldosierung im Aquarium – neue Wege zur Verbesserung der Lebensbedingungen. Der Meerwasseraquarianer 8: 60-71.

Ogden JC. 1988. Вплив прилеглих систем на структуру та функцію коралових рифів. Proc. 6th Int. Coral Reef Symp, Townsville 1: 123-9.

Орен А. і Т. Х. Блекберн. 1979. Оцінка швидкості денітрифікації осаду при концентраціях нітратів in situ. Appl Env Microbiol 37: 174-6.

Рамсінг Н. Б., М. Кюль та Б. Б. Йоргенсен. 1993. Розподіл сульфатвідновлювальних бактерій, O2 та H2S у фотосинтетичних біоплівках, визначений за допомогою олігонуклеотидних зондів та мікроелектродів. Appl Environ Microbiol 59:3840-3849.

Ransom B, RH Bennett, R Baerwald, MH. Hulbert, and P-J Burkett. 1999. Умови in situ та взаємодія між мікробами та мінералами в дрібнозернистих морських відкладеннях: Перспектива мікротканин ТЕМ. Am Mineralog 84: 183-192.

Rohwer F, M Breitbart, J Java, N Knowlton, and F Azam. 2001. Мікробне різноманіття склерактинських коралів. Коралові рифи 20: 85-95.

Rohwer F, V Seguritan, F Azam, and N Knowlton. 2002. Склерактинові корали як мікробні ландшафти. Mar Ecol Progr Ser 243: 1-10.

Рубльов П.А. 1982. Сезонний розподіл бактерій у відкладеннях солончаків у Північній Кароліні. Estuar Coast Shelf Sci 15:67-74

Schramm A, CM Santegoeds, HK Nielsen, H Ploug, M Wagner, M Pribyl, J Wanner, R Amann, and D de Beer. 1999. Про виникнення аноксидних мікроорганізмів, денітрифікацію та відновлення сульфатів в аерованому активному мулі. Appl Environ Microbiol 65: 4189-4196.

Скоффін, В.П., і А.В. Тадхоуп. 1985. Осадові середовища центрального регіону Великого Бар’єрного рифу. […]

[…] […] […] […] […] […]

[…] […] […] […]

Сігалевич П., Мешорер Е., Хельман Ю., Коен Ю. 2000: Перехід від анаеробних до аеробних умов росту сульфатвідновлювальної бактерії Desulfovibrio oxyclinae призводить до флокуляції. Appl Environ Microbiol 66: 5005-5012.

Skyring GW. 1985. Анаеробні мікробні процеси в відкладеннях коралових рифів. Proc 5 th Int Coral Reef Symp, Tahiti 3: 421-5.

Сорокін Ю.І. 1981. Мікрогетеротрофні організми в морських екосистемах. В кн: Аналіз морських екосистем (А.Р. Лонгхерст, ред.). с. 293-332.

Стівен А.Д.Л. і А.Д. Бродбент. 1997. Зростання та метаболічні реакції Acropora palifera на довгострокове збагачення поживними речовинами. Proc 8th Int Coral Reef Symp 1: 867-872.

Теске А, Н. Б. Рамсінг, К. Хабіхт, М. Фукуї, Я. Кювер, Б. Б. Йоргенсен та Я. Коен. 1998. Сульфатвідновлювальні бактерії та їх діяльність у ціанобактеріальних матах Сонячного озера (Синай, Єгипет) Appl Environ Microbiol 64: 2943-2951.

Wiebe WJ 1985. Динаміка азоту на коралових рифах. Proc. 5 th Int. Coral Reef Symp, Tahiti 3: 401-6.

Вільямс С.Л., І.П. Гілл та С.М. Яріш. 1985. Кругообіг азоту в відкладеннях заднього рифу. Proc 5 th Int. Кораловий риф симпозіум, Таїті. 3: 389-94.

Source: reefkeeping.com

Похожие записи:

1. Азотний цикл переглянутий: Пісок, тварини, вуглець і чому ви можете недогодовувати свій акваріум
2. Перейменування наших коралів by Chris Jury.
3. Акваріумна хімія: Кругообіг азоту: Нові розробки та нові перспективи
4. Пам’яті Джека Рендела