Прикладная аквариумистика Мюллер Андрей
развитие свободного эмбриона (предличинки) – без оболочки.
Личиночный (ларвальный) период – часть жизненного цикла рыбы, когда питание происходит за счет внешнего корма, а рыба еще не приняла облика и внутреннего строения взрослого организма.
Период взрослого организма – период жизненного цикла рыбы, когда организм способен воспроизводить себе подобных, имеются вторично-половые признаки, если они свойственны данному виду.
Старость (старение) рыб – прекращение роста рыбы и утрата ею способности к размножению.
2.2. Карпообразные рыбы
К отряду карпообразных (Суpriniformes) относятся большинство пресноводных представителей класса аквариумных рыб, длина которых от 3 см.
Отряд карпообразных включает в себя 4 подотряда: харациновые (меловые), угри, карповидные (палеоценовые) и сомовидные.
Подотряды разделяются на большое количество семейств, объединяющих около 5000 видов рыб: харациновые – 16 семейств; карповидные – 7 семейств. Карпообразные разнообразны по внешнему облику, размеру, образу жизни, питанию.
Спинной плавник небольшой, усеченный. Подхвостовой плавник слабо выемчатый. Спина темно-зеленная, бока блестяще-серебристые, брюшко почти белое. Спинной и хвостовой плавники зеленовато-серые с красноватым оттенком, грудные – прозрачные, брюшные и подхвостовой – красные.
Несмотря на значительные различия в условиях и образе жизни, в строении и форме тела, все они обладают целым рядом общих признаков.
К числу наиболее важных относится наличие плавательного пузыря, соединяющегося с пищеварительным трактом, своеобразного «веберова аппарата», служащего для восприятия давления воды. Брюшные плавники у них в большинстве своем расположены за грудными. Практически у всех карпообразных, кроме харациновых и угрей, имеются так называемые глоточные зубы, расположенные за жабрами.
Тело, как правило, покрыто чешуей, у очень немногих голое, жирового плавника (кроме угрей) нет, рот более или менее выдвижной и нередко снабжен усиками.
Держатся в тоще воды и у дна. Живут также в солоноватой воде.
Самки выметывают икру на водные растения, коряги, корни, а самцы выделяют семенную жидкость, оплодотворяющую икру.
Молодь карпообразных питается зоопланктоном и водорослями. Во взрослом состоянии основная масса карповых питается зообентосом – животными, сидящими на грунте и закапывающимися в грунт (например, карась).
Большинство карповых интенсивно питаются в теплое время года и почти полностью прекращают питание в холодное время.
Многие из карпообразных – сазан, лещ, карась, карп, толстолобик, белый и пестрый амур, тарань – являются объектами искусственного рыборазведения в рыбопитомниках.
При благоприятных условиях можно разводить их в больших аквариумах, например, неприхотливых карасей. Мальков в разные этапы жизни переводят из одного аквариума в другой, больший, затем третий и так далее.
2.2.1. Харациновые
К подотряду харациновых (Characoidei) относятся рыбы, длина которых от 2,5 см.
В отличие от карповых имеют жировой плавник, челюстные зубы (глоточных зубов нет). Многие представители этого вида ярко окрашены. Харациновые подразделены на 12 подсемейств, 142 рода и 1350 видов: по виду питания – хищники, фито– и полифаги. По своему строению они напоминают карповых рыб, но отличаются от них неподвижным ртом, отсутствием усиков, а также наличием зубов. Зубы, как правило, очень мелкие, лишь у некоторых, например, пираньи (прекрасно живет и размножается в аквариуме) – большие и очень острые. Окраска всех видов весьма разнообразна, но всегда красива. Яркость окраски рыбок зависит, прежде всего, от температуры воды, цвета грунта, освещения, прозрачности (чистоты) воды и других факторов.
Полозрелого возраста маленькие рыбки достигают к 5-8 месяцам, а средние и крупные к 1–4 годам.
Икру откладывают на растения, камни, в пену на поверхности воды. Некоторые охраняют свою кладку.
Мелких рыб разводят в аквариумах (неоны, тетры, костело, простой орнатус).
Тетра фон-рио
Тетра фон-рио – очень красивая рыбка, выведена методом селекции из бассейна Южной Бразилии. Передняя половина тела ее серебристо-серая с двумя черными поперечными полосами. Задняя половина красного цвета. Все плавники окрашены в ярко-красный цвет. Самка в длину достигает 3–4 см. Самец почти в 2 раза меньше, но гораздо стройнее. Самка (в зависимости от возраста) может выметывать от 50 до 400 икринок.
Минор, или красная тетра
Длина тела достигает 4–5 см. Окраска рубиново-красная, по бокам небольшие черные пятнышки, спинной плавник черный, только у основания – красный. Анальный плавник тоже красный, с черным краем и белой оторочкой снизу. Остальные плавники имеют рубиново-красноватый оттенок.
Взрослыми рыбки становятся к 6 месяцам. На следующий день после икрометания вылупляются личинки, через 3_4 дня они уже способны самостоятельно поедать мелкий живой корм.
Неон
Неон – один из самых красивых видов представителей семейства харациновых. Наиболее популярная аквариумная стайная рыбка – неон – выведена методом селекции из неона черного, который обитает в водоемах Парагвая, Боливии и Бразилии.
Длина тела неона достигает 4 см. Самки по размеру всегда чуть больше самцов и стройнее их. Почти черезвсе тело проходят блестящие зеленовато-золотистые и широкие красные и черные полоски, одна из которых переходит в хвостовой плавник. Спинной и анальный плавники розовато-желтоватого цвета, остальные – прозрачные.
Самка способна метать икру в течение года, но для нереста лучший период – весна, лето, когда в естественных водоемах появляется живой корм. Самка выметывает до 250 икринок, икромет продолжается 1–2 часа. Через 24–28 часов появляются личинки. На 5–6 сутки мальки начинают самостоятельно плавать и поедать корм. Через 2 месяца они приобретают окраску взрослых рыб.
Разновидность неона – неон красный – очень похож на обычного, но его красная и более яркая окраска, покрывающая все брюшко, придает рыбке величественную красоту. Самка способна выметывать 150–180 икринок. Личинки выводятся через 24–26 часов. На 6–7 день мальки начинают самостоятельно плавать и питаться.
Костело
В природных условиях рыбки костело являются обитательницами водоемов и рек Южной Америки. Длина тела рыбки достигает 4,5–5 см. Окраска тела серебристо-зеленоватого цвета. У самца по бокам тела проходит светло-зеленая полоска. На жаберных крышках имеются красноватые пятна.
Самка в состоянии выметывать до 250 штук прозрачных икринок. На 4-6 сутки мальки начинают самостоятельно плавать и питаться.
Орнатус
Простой орнатус средней величины достигает 5 см в длину. Рыбки окрашены в розовые цвета с фиолетовым оттенком и более темной спинкой. Спинной плавник самки округлой формы с черным кончиком и белым кантом. У самца он серповидный, окраска кончика чуть светлее. На анальном и брюшном плавниках, окрашенных в розовый цвет, имеются два штриха белого и красного цвета.
На желтом хвостовом плавнике два красных пятна продолговатой формы.
Зрелыми рыбки становятся к 6–8 месяцам. Самки выметывают до 500 икринок, через 24 часа выклевываются личинки, а на четвертый день мальки начинают питаться коловратками, циклопами, науплиями.
2.2.2. Карповидные
Наиболее ярким представителем карповидных авквариумных рыб является карась. Это очень неприхотливая рыбка и может жить в аквариуме годами. Поймать карася можно на подходящую приманку в любом близлежащем пруду. На рисунке 2.1 представлен карась обыкновенный, пойманный в естественном пресном водоеме и живущий в аквариуме емкостью 60 л с воздушным нагнетанием.
Карась
Караси бывают двух видов – круглый, или золотистый и серебристый. Тело золотистого карася высокое, округлое имеет бронзовато-золотистую окраску. Серебристый карась с более низким и продолговатым телом имеет темную буровато-серую с металлическим отливом окраску чешуи. Серебристый карась, в отличие от золотистого, имеет серебристое брюшко, большее количество жаберных тычинок, более выемчатый хвостовой плавник, а также сильно зазубренные неветвистые лучи в спинном и подхвостовом плавниках. Спинной плавник у обоих карасей длинный, на вершине слегка закруглен. Грудные и брюшные плавники у золотистого слегка красноватые, у серебристого – желтоватые или серые, как и все остальные плавники у особей обоих видов.
Рот небольшой, без челюстных зубов и усиков, глоточные зубы однорядные.
Рис. 2.1. Обыкновенные караси в аквариуме
Караси характеризуются неприхотливостью к качеству воды. Они редко встречаются как в больших и чистых озерах, так и в реках. Рыбы заселяют в основном тинистые пруды, тихие заводи рек, различные канавы, карьеры и даже заболоченные водоемы.
Внимание, важно!
Даже в тех случаях, когда аквариумист недостаточно следит за чистотой воды, караси в аквариуме прекрасно выживают долгое время.
В водоемах европейской части России (кроме крайнего Северо-Запада) и Сибири вплоть до бассейна реки Лена обитает золотой карась. Отсутствует на Дальнем Востоке. На юге европейской части и по всей Сибири – от бассейна Оби до Тихого океана – серебряный.
На рисунке 2.2 представлен «серебристый» карась.
Рис. 2.2. Серебристый карась
Внимание, важно!
Караси выносливы к низким температурам и не погибают в результате вмерзания в лед, если не перемерзнут тканевые жидкости их тела. На зиму, как и при временном пересыхании водоема, они закапываются в ил, где все время находятся без движения. Свои зимние убежища они покидают лишь после таяния льда и достаточного прогрева воды. Именно поэтому хорошие (стабильные) результаты по содержанию карасей в аквариуме достигаются в деревне, в сельском доме-усадьбе, там, где печное отопление может вызвать колебание температур в течение дня и ночи. По авторскому опыту, караси прекрасно переживают зиму в таких не совсем стандартных для аквариумиста условиях.
Причем, карась гораздо хуже (в аквариуме) переносит жару, нежели похолодание. Это замечено также при изучении жизни карасей в природе, в естественных условиях.
Нерестятся караси поздней весной и в начале лета. Способность нереститься проявляется к 3–4 году жизни. У карася серебристого икрометание начинается при температуре воды не ниже 14–15 °C, а у золотистого – при 17–19 °C. В это время производители собираются в зарослях растений, где самки откладывают мелкую желтоватую икру. Икра выметывается порциями, их чаще всего бывает не больше трех. В результате этого нерест карася длится с конца мая до средины июля. Нерестятся караси преимущественно в утренние часы. Икра у них липкая, до 1 мм в диаметре. В некоторых озерах и прудах самцов серебристого карася гораздо меньше, чем самок, или их нет вовсе. В этих случаях икра оплодотворяется спермой других рыб: сазана, карпа, золотистого карася. У золотистого карася самцы обычно преобладают над самками. Плодовитость карася достигает 400 тыс. личинок.
Внимание, важно!
Вызвать ранний нерест у карася весной и летом в аквариуме можно повышением температуры воды на 3–4 °C относительно температуры воздуха.
Растут караси медленно, причем серебристый карась растет быстрее, чем золотистый. В природе величина карасей достигает в длину 35–40 см. Питаются рыбы мелкими придонными организмами: рачками, личинками комаров и других насекомых, а также червями и водными растениями. Серебристый карась в отличие от золотистого приспособлен питаться организмами, обитающими в толще воды.
Карп в аквариуме
В аквариуме можно содержать и одомашненную форму сазана – карпа. Относительно карася, карп более «нежный» и прихотливый. Он может погибнуть от резкой разницы температур и загрязнения воды. Различают несколько пород карпа: чешуйчатый, голый, зеркальный. У карпа маленький рот окружен четырьмя короткими усиками, которые помогают в отыскании корма. Тело толстое и малоподвижное.
Одной из интереснейших разновидностей карпа обыкновенного является зеркальный карп. Тело покрыто своеобразными чешуйками, которые располагаются вдоль боковой линии в несколько рядов. Каждая чешуйка окрашена в желтовато-серый цвет. Через все тело проходит коричневая кайма.
По образу жизни это озерно-речная рыба. Однако встречается и в солоноватых и даже соленых водах. Может жить в спокойных речных заливах, преимущественно мелководных, хорошо прогреваемых солнцем, но предпочитает стоячие или медленно текущие воды с илистым дном. На зиму сазан залегает в глубокие ямы, его тело покрывается толстым слоем слизи, он прекращает питаться, замедляется его дыхание. С наступлением весеннего паводка покидает ямы и выходит в пойму.
При температуре воды 18–20 °C карп начинает нереститься. Нерест протекает бурно и сопровождается большим шумом, частыми всплесками воды. Сам нерест карпа часто начинается в тихую, безветренную погоду вскоре после захода солнца, длится в течение всей ночи и продолжается до 9-10 ч утра. Он прерывается лишь при снижении температуры воды до 17–16 °C или повышении более 24 °C.
Половая зрелость у самцов карпа наступает в двух-, трехгодовалом возрасте, у самок – в трех-, пятигодовалом. Большинство самцов созревает на третьем, а самок – на четвертом году жизни. Среди рыб одного поколения раньше других созревают наиболее крупные, хорошо растущие особи. Плодовитость самок сазана возрастает с увеличением их размеров и возраста.
Длительность развития зародышей в икринках определяется температурой воды. При температуре 19–20 °C эмбрионы выклевываются из икры через неделю после икрометания. Длина только что вылупившихся эмбрионов не более 5 мм. Они прикрепляются к растениям при помощи клейкого органа и питаются в этот период за счет содержимого желточного мешка. На внешнее питание переходят через 7—10 дней после выклева из икры. Первое время личинки, а затем мальки держатся среди растений вблизи нерестилищ.
Личинки карпа питаются коловратками, мелкими рачками и другими организмами толщи воды. Мальки с двухнедельного возраста – личинками комаров, а затем организмами, обитающими в толще воды. Организмами дна питаются и взрослые особи, используя как пищу червей, моллюсков, личинок и куколок насекомых, других животных дна, а также семенами водных растений.
2.3. О золотой рыбке
Золотая рыбка произошла от подвида серебряного карася (Carassius auratus). Российский серебряный карась имеет латинское название Carassius auratus gbelio. Золотой, или обыкновенный карась, у которого с соотношением полов все в порядке, носит латинское название Carassius. Золотая рыбка представлена на рисунке 2.3.
Рис. 2.3. Золотая рыбка в аквариуме
Селекция золотых рыбок из отряда вуалехвостов не вызывает осложнений, если этим особям предоставить приемлемые условия существования. Конечно, золотая рыбка может долгое время жить в «большой рюмке» (специальная форма аквариума в одноименном виде) – главное, осуществлять смену воды и следить за темепературой. Однако говорить о каком-либо разведении в таких условиях бесполезно.
Для селекции и разведения золотых рыбок, популярность которых у аквариумистов не ослабевает (особенно часто можно встретить их в офисных и домашних аквариумах), потребуется аквариум емкостью не менее 200 л, с хорошей аэрацией воздуха и устройствами контроля температуры.
2.4. Сомовидные
Сом является обитателем бассейнов Черного и Каспийского морей. В пределах России в основном распространены два вида сома – европейский и амурский. Взрослый сом опасный (для более мелких рыб) и крупный хищник. В длину он может достигать 4 м, а вес его тела может доходить до 300 кг.
Сом – обитатель глубоких ямных участков водоемов. Встречается в прудах, но предпочитает речные русла. Ему свойствен оседлый и одиночный образ жизни.
Икра сома сразу же после оплодотворения становится клейкой, обволакивается рыхлым слоем слизи, выделяемой икринками. Слизь, по-видимому, защищает икру от поедания рыбами и другими хищниками, так как ее они не едят. На 7–8 день после выклева они начинают охотиться на водяных клопов и планктонных рачков. Мальки сома поедают икру и личинок.
Голова у него большая, сильно сплющенная, незаметно переходит в короткое туловище. Глаза очень маленькие, расположены несколько выше и сзади от углов рта. Рот широкий, с мясистыми губами. В громадной пасти большое количество острых конусообразных зубов, вершины которых загнуты назад. На голове четко выделяются две пары ноздрей, имеющие вид двух трубочек, загнутых вверх. На верхней челюсти находится одна пара длинных усов, доходящих до конца грудных плавников. На нижней челюсти имеются две пары коротких усиков, причем задние несколько короче передних. Длинные усики верхней челюсти очень подвижные. Усики нижней челюсти менее подвижны.
Туловище короткое, почти округлое. На спине, ближе к голове, расположен короткий плавник. В его начале имеется толстый луч, у старых особей зазубренный. Грудные и брюшные плавники короткие, подхвостовой плавник очень длинный, сливается с закругленным хвостовым плавником.
Тело сома желтовато-зеленого цвета, спина темная, по бокам имеются пятна неправильной формы. Нижняя часть тела белая или сероватая. Молодые особи окрашены ярче, чем старшие. Плавники темные, грудные и брюшные имеют желтоватую полоску посредине.
Самцы более пестрые и яркие, чем самки. В период размножения или накануне самку можно легко отличить от самца по более полному брюшку и строению анального отверстия.
Сомовидные (siluroidei) не имеют настоящей чешуи, их тело или голое, или покрыто костными пластинками, иногда имеющими вид шипиков, а у рта имеются усы, являющиеся органами осязания. Некоторые виды могут длительное время находится на суше, ползать, дыша атмосферным воздухом. Этим объясняется их жизнестойкость – при выпадении из аквариума сомик, как правило, живет в безводной среде в течение 10–15 мин. Они являются посредственными пловцами, любят затемненные уголки и неяркое освещение.
Карликовый сомик имеет голое тело, несколько удлиненное, слегка сжатое с боков. Голова большая, глаза маленькие. На верхней и нижней челюстях – по две пары усиков, из которых наружные длиннее внутренних. За спинным плавником имеется крупный жировой плавник. Подхвостовый плавник длинный, хвостовой – слабовыемчатый. Тело желто-коричневого или черного цвета, брюхо – беловатое.
Внимание, важно!
Сом очень чувствителен к температуре воды; при наступлении первых холодов залегает на дно, динамика его движений и частота дыхания уменьшаются. При понижении температуры воды менее 16 °C сомика можно погубить.
Нерестится при температуре воды 19–20 °C. Икру откладывает в специально подготовленные ямки в песчаном грунте. Самец охраняет икру и молодь, в результате чего численность сомиков быстро увеличивается.
Сом – рыба всеядная и питается как растительной, так и животной пищей. Кормится высшими растениями и водорослями, личинками комаров, червями, моллюсками, различными ракообразными, пиявками, икрой и молодью рыб. Сам же благодаря наличию сильных костных шипов в спинном и грудных плавниках для хищных рыб недоступен.
На рисунке 2.4 представлен сомик в аквариуме.
В данном подвиде есть и другие представители сомовидных. Один из них – африканский сомик – может в аквариуме даже небольшого объема (100 л) вырасти за 2 года до 50 см! (авторский опыт). Этот сомик весьма интересен и в поведении. В аквариуме он любит вставать «свечкой» и по несколько часов не меняет положения, провоцируя не посвященных к помощи своему питомцу. Однако помощь ему не нужна. Это нормальное состояние. Для сомика лучше всего подобрать в аквариуме соответствующий декор – вертикальные коряги, в которых он сможет чувствовать себя уютно.
Рис. 2.4. Карликовый сомик
Особенности африканского сомика в его весьма динамичном поведении (когда не стоит «свечкой») и аппетите. Поедает почти все.
Рис. 2.5. Африканский сомик
Рис. 2.6. Африканский сомик в вертикальном положении может находиться часами
На нижних плавниках имеются зазубрины, как у пилы, поэтому в руках (если случайно выскользнет из сачка при пересаживании) он очень опасен. Оставляет глубокие рваные раны. Вероятно, сама природа таким образом защищает свое создание от враждебных обитателей водоемов и акваторий.
Африканский сомик представлен на рисунке 2.5.
На рисунке 2.6 представлен сомик, отдыхающий «свечкой».
2.5. Петушки
При разведении петушков самца отсаживают в отдельный аквариум емкостью 10–30 л и искусственно повышают температуру воды до +25…+ 28 °C Затем к нему подсаживают самку. Из растений рекомендуется поместить кабомбу, перистолистник, людвигию, роголистник, риччию и пистию. Самец строит гнездо из пузырьков воздуха, склеивая их между собой слюной. Как строительный материал используется также риччия. Гнездо обычно бывает выпуклым диаметром от 3 до 10 см.
Петушок в нерестовом аквариуме приобретает яркую окраску и, распушив плавники, гоняет самку, которая ищет от него укрытия в углу аквариума или в зарослях растений. Нерест, как правило, происходит в утренние часы. Самка подплывает к гнезду и выпускает 5—15 белых икринок, которые медленно падают на дно. Самец после каждого икрометания собирает икру и укладывает ее в гнездо. За весь период нереста, который продолжается несколько часов, самка выметывает 50—200 икринок. После этого из нерестового аквариума самку удаляют, предоставив заботы по уходу за икрой самцу.
Уже через сутки у икринок появляется хвост и голова, а еще через 2–3 суток видны личинки, которые падают на дно, а затем самостоятельно поднимаются на поверхность воды, часть из них прикрепляется к боковым стенкам аквариума. Весь период самец ухаживает за икрой и личинками. С появлением мальков (на 3–4 сутки) самца также убирают из нерестового аквариума. Молодь можно кормить инфузориями, микрочервем. Молодые петушки быстро растут и обычно через 2 недели начинают поедать мелкого циклопа.
2.6. Барбус
Акулий барбус – эта очень эффектная рыбка давно и успешно импортируется в Россию многими тысячами. В природе акулий барбус достигает 30–40 см в длину, в аквариумах он тоже маленьким не остается: за полтора-два года может вырасти сантиметров до 25. Его внешний вид представлен на рисунке 2.7.
Это очень подвижный вид, в среднестатистическом аквариуме на 60—200 литров ему становится тесно. Таких рыб я даже называю «террорист».
Бойцовская рыбка может долго существовать даже в стакане с водой. Важно лишь, чтобы вода была достаточно теплой: не ниже +25 °C и заменялась раз в три-четыре дня. Для подмены вполне подойдет кипяченая, и затем остуженная водопроводная вода. Особенности ее состава значения не имеют, так как барбусы крайне нетребовательные рыбки. На воле они способны выжить даже в самой маленькой и грязной луже. Кислорода в таком водоеме почти нет, и природа позаботилась о петушках, снабдив их особым дыхательным органом – лабиринтом. Лабиринт расположен в расширенной части первой жаберной дуги, где имеется небольшая полость. Он образован тончайшими костными пластинками, покрытыми слизистой оболочкой, которая густо пронизана кровеносными сосудами.
Рис. 2.7. Акулий барбус
Лабиринтом обладают не одни только петушки, есть целая группа лабиринтовых рыб. Все они регулярно поднимаются к поверхности воды и захватывают порцию свежего воздуха, который, проходя через лабиринт, обогащает кровь кислородом.
Для этих рыб очень важно, чтобы доступ к атмосферному воздуху всегда был свободным. Даже в хорошо аэрируемой богатой кислородом воде лабиринтовая рыбка не сможет прожить больше нескольких часов, если ей преградить путь к поверхности и не дать захватить свежего воздуха. Зато эти рыбы и не нуждаются в аэрации воды. Если вы не выносите даже слабого шума в комнате – заселите свой аквариум семьей сиамских петушков (один самец и 2–3 самки) и другими лабиринтовыми рыбами, например, гурами, тогда непрерывно гудящий компрессор не понадобится.
Глава 3
Водные растения и водоросли в аквариуме
Вода – важнейший экологический фактор для всего живого на земле. Для процессов обмена веществ со средой, составляющих основу жизни, необходимо участие воды в качестве растворителя и метаболита. Так у растений вода участвует в реакциях фотосинтеза, минеральные соли поступают в растения из почвы только в виде водных растворов. Вода – главная составная часть тела растений. Даже находясь в анабиозе, растения содержат воду. Особая роль воды наземных растений заключается в постоянном пополнении больших трат ее на испарение в связи с развитием большой фотосинтезирующей поверхности. Вода, обуславливая необходимое давление, определенным образом участвует и в поддержании формы наземных растений как организмов, не имеющих опорного скелета. Также для большой группы растений, живущих в водоемах, морях и океанах, вода является непосредственной средой обитания.
3.1. Основные группы водных растений
Водоросли (Algae) – наиболее древние и простоорганизованные растения, насчитывающие свыше 30 тыс. видов. Наука о водорослях называется альгология (от латинского произношения) или фикология, ее рассматривают как самостоятельный раздел ботаники.
Водоросли – это низшие, то есть лишенные расчленения на стебель и листья споровые растения, содержащие в своих клетках хлорофилл. Остальные растения, помещенные и размножающиеся в аквариуме, принято называть водными растениями.
Водоросли могут быть одноклеточными, колониальными, многоклеточными и неклеточными. Размеры их в пределах каждой из этих форм колеблются – от микроскопических до очень крупных.
В современной систематике водоросли делятся на 12 отделов:
сине-зеленые;
прохлорофитовые;
красные;
золотистые (динобрион гирляндовидный);
диатомовые (пиннулярия);
криптофитовые (см. рис. 3.7);
динофитовые (см. рис. 3.8 и 3.9);
бурые (см. рис. 3.10);
желто-зеленые (yellow-green algae, см. рис. 3.11);
эвгленовые (mastigophora euglenophyta, см. рис. 3.12);
зеленые (нетриум пальциевидный);
харовые (см. рис. 3.13).
Рассмотрим некоторые примеры водорослей.
Сине-зеленые водоросли – старейшая группа организмов. Они универсальны и встречаются во всевозможных и почти невероятных для существования местах обитания, на всех континентах и во всевозможных водоемах Земли.
Окраска их варьируется от чисто сине-зеленой до фиолетовой или красноватой, иногда до пурпурной или коричневато-красной. Самым обычным типом размножения у сине-зеленых водорослей является деление клеток надвое. Сине-зеленые водоросли размножаются и другими способом, например, образованием спор.
Рис. 3.1. Стигонема глазчатая
Большинство сине-зеленых водорослей способно синтезировать все вещества своей клетки за счет энергии света.
Яркий пример сине-зеленых водорослей – стигонема глазчатая (представлена на рис. 3.1).
Также популярны анабена (рис. 3.2) и осциллятория (рис. 3.3).
Рис. 3.2. Анабена
Прохлорофитовые водоросли (рис. 3.4) достойны отдельного рассмотрения. Прохлорон представляет собой крупную шарообразную бактерию.
В далеком прошлом они вступили в симбиоз с предками зеленых водорослей. Значение этого союза велико потомки зеленых водорослей – высшие растения унаследовали хлоропласты с двумя мембранами и хлорофиллами, таким образом, в зеленой иголочке сосны или блестящем листе фикуса сохранились потомки древних прохлорофитов, превратившихся в хлоропласты.
Красные водоросли – многоклеточные, очень редко одноклеточные, сложного строения, красного или голубоватого цвета. У большинства красных водорослей зигота не сразу прорастает в новое растение, а проходит очень сложный путь развития, прежде чем из нее образуются новые споры, прорастающие уже в новые растения. Споры собраны в компактные группы, носящие название цистокарпа, последний часто имеет специальную оболочку.
Рис. 3.3. Осциллятория
Рис. 3.4. Прохлофитовые водоросли
Красные водоросли (рис. 3.5 и 3.6) в аквариумистике занимают особое место.Так, например, они широко применяются в офисных аквариумах, придавая акватории вид дна настоящего моря. В домашних условиях такие водоросли можно применять, однако уход за декоративным аквариумом потребует много сил. Необходима частая смена воды, да и стоимость хорошо разросшихся красных водорослей для рядового аквариумиста весьма ощутима. В офисах (коллективных аквариумах и акваториях) такое обслуживание осуществляют сотрудники специализированных фирм (как правило, предоставившие аквариумы и водоросли) на договорной основе.
Рис. 3.5. Красные водоросли в аквариуме
Рис. 3.6. Красные водоросли (строение)
Диатомовые водоросли – совершенно особая группа одноклеточных организмов, одиночно живущих или объединенных в колонии различного типа: цепочки, нити, ленты, звездочки.
Окраска хлоропластов у диатомовых водорослей имеет различные оттенки желто-бурого цвета в зависимости от набора пигментов. В процессе фотосинтеза у диатомовых водорослей образуется масло в виде капелек различной величины.
Чаще всего диатомовые размножаются вегетативным делением клетки на две половины.
Большинство диатомовых водорослей передвигается по субстрату толчками вперед, назад и слегка в сторону. Диатомовые водоросли живут повсюду. Водная среда – основное и первичное их место обитания.
Бурые водоросли – это многоклеточные организмы сложного строения, бурого и синевато-бурого цвета. Продукт ассимиляции – полисахариды, масло. Бурые водоросли – как правило, неподвижные, прикрепленные формы. Размножение вегетативное, бесполое и половое, с чередованием гаметофита и спорофита. Зооспоры и гаметы снабжены двумя жгутиками неравной длины, расположенными с боков и направленными в разные стороны. В аквариумах живут лишь несколько видов бурых водорослей.
К отделу желто-зеленых водорослей относятся водоросли, хлоропласты которых окрашены в светло– или темно-желтый цвет, очень редко зеленый и лишь иногда голубой. Окраска эта определяется наличием в хлоропластах основного элемента – хлорофилла. Кроме того, у них в клетках отсутствует крахмал, а в качестве основного продукта ассимиляции накапливаются капли масла и лишь у некоторых – глыбки лейкоцина и валюцина. Встречаются они главным образом в чистой пресной воде, поэтому хорошо приспосабливаются в аквариумах.
Отличительной особенностью желто-зеленых водорослей является наличие жгутиков. Именно по этому признаку эту группу водорослей называют разножгутиковыми. Помимо различий в длине, жгутики здесь различаются и морфологически: главный жгут состоит из оси и перисто расположенных на ней мерцательных волосков, боковой жгут бичевидный.
Размножаются желто-зеленые водоросли простым делением клетки или распадом колоний и многоклеточных талломов на отдельные части. Наблюдается также бесполое размножение.
Эвиленовые водоросли – обычные обитатели небольших пресных стоячих акваторий. Форма тела эвиленовых водорослей хорошо приспособлена к движению в воде. Движение эвиленовых водорослей совершается с помощью жгута. Процесс размножения у эвиленовых водорослей наблюдается обычно вечером или рано утром. Заключается он в делении особи надвое.
Зеленые водоросли – одноклеточные, колониальные и многоклеточные формы разнообразного строения, часто зеленого цвета.
Харовые водоросли – представляют собой своеобразные крупные растения, резко отличающиеся от всех остальных водорослей. Они широко распространены в пресноводных прудах и озерах, приживаются в аквариумах с «жесткой» водой.
Набор ассимиляционных пигментов сходен с таковым у зеленых водорослей. При размножении этих клеток их ядра делятся метотически. Количество выявляющихся при этом хромосом у разных видов различное, от 6 до 70.
Рис. 3.7. Криптофитовые водоросли
Рис. 3.8. Динофитовые водоросли (вариант 1)
Рис. 3.9. Динофитовые водоросли (вариант 2)
Рис. 3.10. Бурые водоросли
Рис. 3.11. Желто-зеленые водоросли
Рис. 3.12. Эвгленовые водоросли (mastigophora euglenophyta)
Рис. 3.13. Харовые водоросли
3.2. Водоросли и их отличия от других растений
Основной структурной единицей тела водорослей, представленных одноклеточными и многоклеточными формами, является клетка. Существуют различные типы клеток водорослей. По одной из классификаций различают клетки, содержащие типичные ядра (т. е. ядра, окруженные ядерными оболочками, мембранами), и клетки, не имеющие типичных ядер.
Первый случай – эукариотическое строение клетки, второй – прокариотическое. Прокариотическое строение клетки имеют сине-зеленые и прохлорофитовые водоросли, эукариотическое – представители всех других отделов водорослей.
Клетки водорослей имеют оболочку, цитоплазму, ядро, вакуоли с клеточным соком. Цитоплазма отграничена от окружающей среды плазматической мембраной. В цитоплазме расположены митохондрии, рибосомы, хлоропласты.
Окраска водорослей многообразна (зеленая, розовая, красная, оранжевая, почти черная, фиолетовая, голубая и др.), обусловлена тем, что одни водоросли содержат только хлорофилл, а другие – еще ряд пигментов, окрашивающих их в различные цвета.
Все водоросли – автотрофные организмы, в процессе фотосинтеза они образуют органические вещества из неорганических. Однако многие водоросли могут в определенных условиях переключаться на гетеротрофный способ питания или сочетать его с фотосинтезом.
Процесс дыхания у водорослей протекает в каждой клетке. Из окружающей среды клетка поглощает кислород, использует его на окисление органических веществ. При этом освобождается энергия и образуется углекислый газ, который выделяется в окружающую среду. Окисление органических веществ происходит в митохондриях. Освобождаемая при окислении энергия расходуется на все процессы жизнедеятельности – поглощение клеткой веществ, движение, рост и размножение.
У водорослей различают вегетативное, бесполое и половое размножение. Вегетативное размножение одноклеточных заключается в делении особи надвое. У многоклеточных оно происходит путем разрыва нитей водоросли, ее слоевища на отдельные части. Бесполое размножение осуществляется с помощью спор или зооспор (со жгутиками). Половое размножение происходит в результате слияния двух половых клеток – гамет и образования зиготы – первой клетки нового организма.
Для многоклеточной нитчатой водоросли спирогиры характерно наличие особого полового процесса – конъюгации. При этом в месте соприкосновения двух клеток параллельно располагающихся нитей водоросли образуется цитоплазматический мостик. По нему содержимое одной клетки поступает в другую, где происходит их слияние с образованием зиготы. Из четырех новых клеток, образующихся в результате деления зиготы мейозом, три отмирают, а четвертая развивается в новую особь.
Сине-зеленые, а в меньшей степени диатомовые и некоторые зеленые водоросли любят тепло и размножаются при температуре воды не менее 25 °C.
Развиваясь в массовом количестве, водоросли способны вызывать зеленое, желтое, голубое, красное, коричневое, бурое или черное «цветение» воды.
Водоросли – главные производители органических вещества в водной среде. Около 80 % всех органических веществ приходится на долю водорослей и других водных растений. Водоросли прямо или косвенно служат источником пищи для всех водных животных и рыб.
Сине-зеленые водоросли, или цианобактерии, были первыми организмами на Земле, у которых в процессе эволюции появилась способность к фотосинтезу, процессу образования органических веществ под воздействием света.
Растения, для которых вода не только необходимый экологический фактор, но и непосредственная среда обитания, относятся к водным, называемым гидрофитами.
3.3. Гидрофиты – водные растения
По образу жизни и строению среди них можно выделить погруженные растения и растения с плавающими листьями. Погруженные растения подразделяют на укореняющиеся в донном грунте и взвешенные в толще воды. Из высших растений к первым принадлежат телорез (stratiotes aloides), шильник водяной (subularia aquatik). В эту же группу входят водоросли, прикрепленные к грунту. Из растений, взвешенных в толще воды, можно назвать роголистник погруженный (ceratophyllum demersum), пузырчатку обыкновенную (utrikularia vulgaris), а также многочисленные виды планктонных водорослей.
Растения с плавающими листьями используют частично водную, частично воздушную среду. Из них укореняются в грунте кувшинки из рода Nymphaea, кубышки из рода Nuphar, рдесты, орех водяной (trapa natans).
Многие виды наряду с плавающими на поверхности воды листьями имеют и подводные. Плавают на поверхности воды, не укореняясь, ряски, водокрас.
К настоящим водным растениям очень близко примыкает и обычно вместе с ними рассматривается группа гелофитов, или амфибий – земноводных растений.
Это виды береговых и прибрежных местообитаний с избыточным или переменным увлажнением. Они могут расти как в воздушной среде, так и частично погруженными в воду, могут выносить и полное временное заливание. Как в природе нет резкой границы между водными и наземными местообитаниями для растений, так и группа гелофитов связана незаметными переходами, с одной стороны, с настоящими гидрофитами, с другой – с наземными гигрофитами и гигромезофитами.
Растения, приуроченные к местообитаниям с разными условиями увлажнения, выработали соответствующие приспособления к водному режиму.
Характерные структурные черты гигрофитов – тонкие нежные листовые пластинки с небольшим числом устьиц, не имеющие толстой кутикулы, рыхлое сложение тканей листа с крупными межклетниками, слабое развитие водопроводящей ткани, тонкие слаборазветвленные корни.
3.3.1. Морфологическая структура водорослей
Анатомо-морфологические черты гидрофитов существенно отличают их от наземных растений. Столь же сильно редуцированна и проводящая система. Если у сухопутных растений длина жилок на 1 см2 листа составляет около 100–300 мм и более, то у водных и прибрежных растений она в несколько раз меньше. В таблице 3.1 представлено несколько примеров распространенных водорослей и их погружные характеристики.
У некоторых погруженных растений, не прикрепленных к грунту, корни полностью редуцированны, другие корни сохранили, но отдельно плавающие части растений могут обходиться и без них. Корни укрепляющихся гидрофитов слабоветвистые, без корневых волосков. Вместе с тем ряд видов имеет толстые и прочные корневища, которые играют роль якоря, хранилища запасных веществ и органа вегетативного размножения.
Таблица 3.1
Водоросли и их погружные характеристики
Листья погруженных гидрофитов очень тонки и нежны, имеют упрощенное строение мезофилла без заметной дифференциации на палисадную и губчатую паренхиму. Подводные листья без устьиц. В отдельных местах находятся группы клеток эпидермиса с утонченными стенками. Считается, что они играют большую роль в поглощении воды и растворенных минеральных солей.
У растений, лишь частично погруженных в воду, хорошо выражена гетерофиллия – различие строения надводных и подводных листьев на одной и той же особи. Первые имеют черты, обычные для листьев наземных растений, вторые – очень тонкие или рассеченные листовые пластинки. Гетерофиллия отмечена у водного лютика (ranunculus diversifolius), кувшинок и кубышек, стрелолиста и других видов. Интересный пример – поручейник, на стебле которого можно видеть несколько форм листьев, представляющих все переходы от типично наземных до водных.
Наряду с морфологическими особенностями у растений, приуроченных к местам с разными условиями увлажненности, выработались и физиологические.
Способность гигрофитов к регуляции водного режима ограничена: устьица большей частью широко открыты, так что транспирация мало отличается от физического испарения. Благодаря беспрепятственному притоку воды и отсутствию защитных приспособлений интенсивность транспирации очень высока: у световых гигрофитов в дневное время листья могут терять за час количество воды, в 4–5 раз превышающее массу листа. Высокая оводненность тканей гигрофитов поддерживается в основном за счет постоянного притока влаги из окружающей среды.
3.3.2. Фотосинтез и глубина погружения
Водная среда существенно отличается от воздушной, поэтому у водных растений существует ряд своеобразных физиологических адаптивных черт. Интенсивность света в воде сильно ослаблена, поскольку часть падающего светового потока отражается от поверхности воды, другая – поглощается ее толщей. В связи с ослаблением света фотосинтез у погруженных аквариумных растений сильно снижается с увеличением глубины.
Внимание, важно!
Выживанию аквариумных растений способствуют их периодические вертикальные перемещения в верхние зоны, где идет интенсивный фотосинтез и пополнение запасов органических веществ.
В воде кроме недостатка света растения могут испытывать и другое затруднение, существенное для фотосинтеза, – недостаток доступной углекислоты. Углекислота поступает в воду в результате растворения кислорода, содержащегося в воздухе, продуктов дыхания рыб, водных организмов, разложения органических остатков и высвобождения из карбонатов. При интенсивном фотосинтезе растений идет усиленное потребление кислорода, в связи с чем возникает его дефицит.
На увеличение содержания СO2 в воде гидрофиты реагируют заметным повышением фотосинтеза.
У погруженных растений транспирации нет, значит, нет и нагнетания воды в растении. Однако этот ток, доставляющий к тканям питательные вещества, существует, причем с явной суточной периодичностью: днем больше, ночью отсутствует. Активная роль в его поддержании принадлежит корневому давлению и деятельности специальных клеток, выделяющих воду, – водяных устьиц.
Читать бесплатно другие книги:
