История аквариумистики насчитывает около двух тысяч лет. Первый документально подтвержденный факт относится ко II веку нашей эры.
Хотя доподлинно известно, что Люциус Апулей был первым аквариумистом, следует все же отметить, что содержание рыб в искусственных водоемах началось намного раньше. Цицерон (I в. до н.э.) упоминает о содержании римлянами в садовых прудах средиземноморских рыбок-султанок, а задолго до них древнекитайские рыбоводы начали разводить в прудах одну из разновидностей золотистого карася - цзиюй.
Сведения об аквариумистике, в том числе и морской, в период средневековья отсутствуют. В новое время первым морским аквариумистом стала некая г-жа Тайн, которая в начале XIX в. привезла в Лондон пойманных ею морских животных и содержала их в стеклянных сосудах. К середине XIX в. содержание аквариумов с морскими животными стало уже весьма популярным у лондонской знати. Примерно в это же время стали появляться фирмы, торгующие соответствующим оборудованием и животными, а в лондонском зоологическом саду был организован первый публичный морской аквариум.
Первые публичные морские аквариумы создавались в прибрежных городах, что объяснялось сложностью доставки морской воды. Тем не менее, уже в 60-е годы XIX в. морские аквариумы были открыты в Вене, Париже, Франкфурте и Берлине. Последний внес выдающийся вклад в развитие морской аквариумистики - именно здесь впервые была разработана методика приготовления искусственной морской воды, состоявшей поначалу всего из четырех солей. В России первый морской аквариум был создан на открытой в 1871 г. Севастопольской биологической станции.
В конце XIX - начале XX века любительские морские аквариумы в России были уже довольно широко распространены. В 1908 г. в Санкт-Петербурге вышла книга А.А.Набатова "Морской аквариум в комнате, его устройство и уход за ним". Существовало несколько фирм, специализирующихся на отлове и поставке морских рыб и беспозвоночных. Однако после революции интерес к любительским морским аквариумам практически угас. Морские аквариумы создавались преимущественно в научно-исследовательских учреждениях. Любительский интерес к морской аквариумистике начал возрождаться только в 70-е годы. В настоящее время эта область аквариумистики в России интенсивно развивается, вновь появились фирмы, предлагающие необходимое оборудование и животных. В 1994 г. вышла книга Д.Н.Степанова "Морской аквариум дома", в которой обобщены опыт и достижения морской аквариумистики.
Таким образом, аквариумистика имеет весьма солидный возраст, причем первыми появились именно морские аквариумы. Тем не менее пресноводные аквариумы распространены значительно более широко. В чем же тут дело? Для того чтобы это понять, необходимо рассмотреть условия, в которых живут морские животные.
Насыщенность морской воды кислородом близка к 100%. В дневное время, вследствие постоянного движения водных масс (в частности, ветрового перемешивания), возможно даже локальное перенасыщение воды кислородом. Основными источниками кислорода являются фитопланктон и водоросли. Кроме того, значительное количество попадает в воду вследствие постоянного волнового перемешивания ее поверхностных слоев.
В естественных условиях, из-за постоянного перемешивания воды, потребления углекислого газа водорослями и фитопланктоном, перенасыщения воды СО2 не происходит.
Содержание азотистых и органических соединений, являющихся продуктами жизнедеятельности гидробионтов, в морской воде также невелико. Это объясняется тем, что крупные гидробионты встречаются очень неравномерно, а объем водной массы очень велик. Благодаря постоянному перемешиванию, концентрация метаболитов остается на постоянном низком уровне. Они успешно разлагаются бактериями, усваиваются водорослями и фитопланктоном, частично восстанавливаются до молекулярного азота, который уходит в атмосферу.
Благодаря высокой удельной теплоемкости и огромному объему водной массы, резких изменений температуры морской воды в естественных условиях не происходит. Обычно имеют место сезонные изменения температуры воды, которые наиболее значительны в морях умеренной зоны. Так, в Черном море летняя температура воды составляет около 23оС, в то время как зимняя - около 4оС. Даже в тропических морях - Красном, Карибском и других, средняя температура в зимний период на пару градусов ниже, чем в летний. Так как морские гидробионты привыкли к подобным сезонным изменениям температуры, их нужно учитывать при содержании животных и растений в аквариуме.
Освещенность на поверхности моря в тропиках составляет примерно 22 тыс. люкс, при продолжительности светового дня около 12 часов. В умеренной зоне летом она еще выше. Так, в солнечный полдень на широте Москвы освещенность достигает 100 тыс. люкс. В то же время, для нормального фотосинтеза зеленым водорослям требуется 10-12 тыс. люкс, бурым - 7,5-10,5 тыс. люкс и красным - 2,5-8,5 тыс. люкс, причем достаточно 4-6 часов сильного освещения, в остальное время оно может быть более умеренным.
В естественных условиях содержание бактерий в морской воде невелико: оно колеблется от нескольких десятков до нескольких сот клеток на см3. Это объясняется малым содержанием взвеси и высоким отношением объема воды к площади грунта (большинство бактерий предпочитает селиться на твердом субстрате). В аквариуме, где соотношение объема воды и площади грунта резко отличается от естественного, может происходить накопление взвешенных частиц детрита и продуктов жизнедеятельности животных. Поэтому возможно бурное развитие бактерий, приводящее к резкому ухудшению качества воды.
Обобщая вышеизложенное, можно видеть, что условия обитания морских животных и растений характеризуются, в целом, высокой стабильностью . Кроме того, связь с окружающей средой у морских гидробионтов более тесная, чем у пресноводных. Как следствие, они значительно более требовательны к условиям содержания. Принимая во внимание определенные сложности с приготовлением (или получением откуда-либо) морской воды, морскому аквариумисту приходится затрачивать значительно больше усилий, чем пресноводному. Поэтому морские аквариумы и встречаются значительно реже.
Рассмотрим теперь основные проблемы, с которыми приходится сталкиваться при организации морского аквариума, и пути их решения более подробно.
Аквариум устанавливают так, чтобы естественный свет падал на него спереди. Он может располагаться и в глубине комнаты, и ближе к окну - при наличии искусственного освещения это не важно. Искусственное освещение необходимо, так как естественное постоянно изменяется и его невозможно контролировать. Кроме того, уже на расстоянии 0,5 м от окна интенсивность естественного освещения снижается приблизительно в 1000 раз.
Аквариум располагают на расстоянии 30-40 см от стены. Этот промежуток используют для организации сухой диорамы, которая создает эффект глубины пространства в аквариуме. Ближнюю к аквариуму часть диорамы освещают сильнее, дальнюю - слабее. Диорама должна заканчиваться голубым фоном.
При создании подводного пейзажа можно использовать известняк, ракушечник и базальт. Гранит не используют, т.к. он подкисляет воду. Камни располагают таким образом, чтобы обеспечить наличие убежищ для аквариумных обитателей. Для скрепления камней между собой используют титановые шпильки или силиконовый клей. В передней части аквариума необходимо оставить место для плавания рыб.
Для заполнения свободных участков дна лучше использовать коралловый или кварцевый песок. При его отсутствии можно использовать промытый речной песок серого цвета (красный и желтый содержат окислы железа, вредные для рыб) или базальтовую гальку. Частицы грунта не должны иметь острых краев, о которые могут пораниться рыбы. Обычно используют песок с размером частиц от 2 до 5 мм, между которыми свободно проникает вода. Это обеспечивает нормальный газообмен и позволяет избежать образования застойных зон и накопления сероводорода, крайне токсичного для обитателей аквариума. Толщина слоя песка не должна превышать 3-5 см. Желательно использовать дренажные трубки или укладывать грунт на фальшдно биологического фильтра (см. ниже).
Со временем грунт в аквариуме засоряется частичками детрита и нуждается в промывке. В хорошо обустроенном аквариуме это достаточно делать раз в 1-2 года.
После оборудования аквариум оставляют на пару недель для стабилизации условий среды. Если за это время не будет обнаружено никаких явных отклонений, можно заселять в аквариум рыб. Беспозвоночных животных поселяют в аквариум примерно через месяц.
В первом случае, воду набирают по возможности дальше от берега, т.к. там она содержит меньше взвешенных частиц. Для забора воды лучше использовать несложное приспособление, в просторечии называемое "булькой". Она представляет из себя большую (5-10 л) стеклянную бутыль, ко дну которой прикреплен груз и к горловине - веревка длиной около 10 м. Бульку "выбрасывают" за борт; благодаря грузу она быстро опускается на глубину, заданную длиной веревки, где и заполняется водой. Этот прием позволяет избежать забора морской воды с поверхности, где она может быть разбавлена дождевой водой или чем-либо загрязнена.
В настоящее время появились специализированные фирмы, предлагающие наборы для приготовления морской воды в виде сухого порошка или концентрированного раствора (например, "Instant ocean").
В процессе эксплуатации аквариума происходит испарение воды, что приводит к постепенному увеличению солености. Поэтому, сразу после заполнения аквариума, на стекло наносят специальную метку, по которой доливают фильтрованную пресную или дистиллированную воду взамен испарившейся. Желательно делать это ежедневно, чтобы избежать резких "скачков" солености.
К сожалению, этот метод не гарантирует сохранения постоянной солености. Соли поглощаются фильтрами, теряются при работе пеноотделительных колонок, оседают с брызгами на покровном стекле. В последнем случае соли можно вернуть в аквариум, но покровное стекло, естественно, должно быть чистым.
Количество ламп (N), необходимое для обеспечения заданной освещенности (E, лк), можно рассчитать по формуле:
N=E*Sa/Фл
где: Sa - площадь поверхности аквариума, а Фл - световой поток (лм), который создается люминесцентной лампой определенной мощности (Вт).
Значения светового потока люминесцентных ламп определенной мощности различных производителей приведены у В.Д. Плонского (2000, стр. 141-142).
Например, для того чтобы обеспечить освещенность 12000 люкс, необходимую для нормального фотосинтеза зеленым водорослям в аквариуме емкостью 100 л с площадью поверхности 0,2 м2 и высотой 50 см, потребуется 2 люминесцентных лампы ЛБ мощностью 18-20 Вт (Фл = 1060 лм).
Приближенно мощность люминесцентных ламп можно оценить исходя из расчета 0,5 Вт на 1 литр воды аквариума.
Как правило, в морском аквариуме постоянно работают различные устройства, использующие сжатый воздух: биологические фильтры, пеноотделительные колонки и т.п.
Необходимости обеспечивать дополнительную аэрацию обычно не возникает; нужный баланс О2 / СО2 поддерживается "автоматически". Причиной уменьшения содержания кислорода могут быть повышение температуры (при поломке терморегулятора) и солености (вследствие испарения воды) или накопление разлагающегося органического материала (для того чтобы этого избежать, аквариум нужно своевременно чистить).
При содержании в аквариуме мадрепоровых кораллов, интенсивно образующих карбонат кальция, возможно возникновение дефицита карбонат- и гидроксид-ионов. Это негативно отражается как на самих кораллах (из-за недостатка углекислого газа), так и - вследствие смещения рН в кислую сторону - на других обитателях аквариума. Чтобы этого избежать, карбонатную жесткость морской воды (в норме 6-10 немецких градусов) поднимают примерно до 15.
Интересно отметить, что избыток кислорода может быть не менее опасен, чем его недостаток. Образующиеся из кислорода супероксид-радикалы способны денатурировать макромолекулы, в частности белки. Кораллы, содержащие в тканях симбиотических водорослей-динофлагеллят, выработали специальные механизмы для защиты от отравления избытком выделяемого ими кислорода. Они синтезируют специальные ферменты - супероксиддисмутазу (СОД) и каталазу. Первый обезвреживает супероксид-радикалы с образованием перекиси водорода, второй - разлагает перекись водорода с образованием воды и молекулярного кислорода. Подобные ферменты обнаружены не только у кораллов, но и у других обитателей коралловых рифов, имеющих растительных симбионтов - некоторых губок, моллюсков, оболочников. С практической точки зрения это означает, что "темный" период в аквариуме так же необходим, как и "светлый".
Основными продуктами жизнедеятельности морских животных являются аммиак (в т.ч. в виде ионов аммония) и мочевина. Последняя минерализуется гетеротрофными бактериями и также превращается в аммиак. Аммиак и ионы аммония окисляются аэробными бактериями Nitrobacter и Nitrosomonas в нитриты и далее до относительно малотоксичных нитратов. Этот процесс получил название нитрификации. Основная масса нитрифицирующих бактерий поселяется на поверхности субстрата; в толще воды их мало. Поэтому для интенсификации процесса требуется создание условий для деятельности этих бактерий. Это достигается посредством создания так называемого биологического фильтра.
Биофильтр представляет собой емкость с субстратом, через который прокачивается аквариумная вода. Существует ряд разновидностей биологического фильтра, которые можно свести к трем основным типам: донный, встраиваемый вертикальный и внешний.
Донный биологический фильтр представляет собой пластину из нетоксичного материала с большим количеством отверстий, которую устанавливают на расстоянии 1-1,5 см от дна аквариума. В углу располагается отверстие, в которое вставляется трубка эрлифта. Встраиваемый вертикальный фильтр является отсеком аквариума, прилегающим к его боковой стенке. Слой гравия ограничен двумя пластинами оргстекла с большим количеством отверстий: с одной стороны засасывается аквариумная вода, другая открывается в полость, соединенную с эрлифтом. Внешний биологический фильтр - это отдельная емкость, состоящая из нескольких отсеков, каждый из которых является, по сути, отдельным биологическим фильтром. Толщина слоя субстрата во всех случаях не должна превышать 4-5 см, т.к. специальные исследования показали, что именно здесь сосредотачивается более 90% нитрифицирующих бактерий.
В качестве субстрата для биологического фильтра традиционно используется неокатанный гравий размером 3-5 мм. В продаже имеются также разнообразные керамические и пластиковые наполнители, общая идея которых заключается в создании максимальной площади для поселения бактерий. Они, однако, не очень долговечны, т.к. поры забиваются детритом, а регенерация в домашних условиях практически невозможна.
Мощность фильтра, т.е. количество животных, продукты жизнедеятельности которых он может переработать, рассчитывается с помощью соотношения, предложенного К.Хироямой в 1996 г. Мы не будем подробно на нем останавливаться, т.к. примеры его использования можно найти в различных руководствах по аквариумистике (Степанов, 1994, стр.26; Богдан, 2001, стр.43 и др.). Отметим только, что она зависит от скорости движения воды через фильтр, площади поверхности фильтра, размера гравия, толщины его слоя, массы животных, количества потребляемой ими пищи и некоторых других параметров. Расчет ведется исходя из взрослых размеров обитателей аквариума. Учитывают и водных беспозвоночных, вводя специальные поправочные коэффициенты (Степанов, 1994, стр. 27).
Следует упомянуть об одной важной особенности биологических фильтров: все они требуют значительного времени для созревания - около двух месяцев. Это время требуется для развития дееспособной популяции нитрифицирующих бактерий.
Конечными продуктами работы биофильтра являются нитраты, которые, хотя и менее токсичны, чем аммиак и нитриты, но все равно нуждаются в удалении. Это может быть достигнуто двумя путями. Первый заключается в ежемесячной замене примерно 1/4 воды в аквариуме. Чтобы избежать резкого изменения условий существования гидробионтов, подмену воды осуществляют в несколько приемов. Таким образом кроме удаления метаболитов частично компенсируют потерю микроэлементов за счет поглощения на фильтрах, пеноотделительных колонках и т.п. Второй путь связан со способностью водных растений поглощать нитраты. В отдельном аквариуме глубиной порядка 20 см (так называемый "водорослевый фильтр") при интенсивном освещении разводят водоросль каулерпу. Вода из основного аквариума прокачивается через водорослевый фильтр, где и происходит ее очистка от нитратов. При использовании водорослевого фильтра мощности эрлифта для циркуляции воды, как правило, уже недостаточно, и требуется использование механического насоса.
Наряду с азотистыми продуктами обмена, в аквариуме накапливаются различные органические соединения. Для их удаления используют пенное фракционирование в специальных, так называемых пеноотделительных, колонках. Последние представляют собой трубку, в нижнюю часть которой подается воздух, а на верхнюю одета специальная съемная кассета, в которой собирается пена, формируемая эрлифтом. Кассету ежедневно снимают и промывают теплой проточной водой. Пеноотделительная колонка может быть скомбинирована с эрлифтом, прокачивающим воду через донный биологический фильтр.
Другой способ удаления растворенного органического вещества заключается в его адсорбции активированным углем. В аквариумах емкостью до 300 л используют съемные кассеты, через которые вода прокачивается эрлифтом. Перед употреблением активированный уголь промывают водопроводной водой и кипятят, для того чтобы удалить воздух из внутренних пор. Так как со временем происходит насыщение угля адсорбированными веществами, раз в 1-2 месяца производят его замену. Перед попаданием в кассету с активированным углем, вода должна пройти очистку в обычном механическом фильтре.
Иногда в аквариуме наблюдается массовое развитие бактерий, следствием чего является помутнение воды. Хотя развивающиеся бактерии сами по себе могут быть безвредными для обитателей аквариума, связанное с массовым размножением микроорганизмов изменение характеристик воды (в частности, снижение содержания кислорода) может привести к их гибели. Для того чтобы этого избежать, воду в аквариуме подвергают стерилизации.
Существуют два метода стерилизации воды в аквариуме: с помощью ультрафиолетового излучения и озонированием.
Стерилизационная установка с использованием ультрафиолетового излучения представляет собой бактерицидную лампу БУФ-15, помещенную в запаянную с одной стороны трубку из кварцевого стекла. Расстояние между лампой и стенками трубки должно быть 5-10 мм. Трубку размещают внутри стерилизационной камеры, изготовленной из непрозрачного материала, так чтобы расстояние между стенками камеры и трубки было не более 10 мм. Через стерилизационную камеру насосом или эрлифтом прокачивается вода. Для того чтобы обеспечить дозу облучения, летальную для бактерий, скорость движения воды должна быть небольшой.
Обработка воды озоном осуществляется в контакторах, устройство которых аналогично противоточным пеноотделительным колонкам. Важным отличием является наличие специального отсека с активированным углем, закрывающего пеносборную камеру и препятствующего попаданию озона в жилые помещения. Это необходимо, так как озон токсичен и даже в относительно небольших количествах может вызывать головную боль и носовые кровотечения. Замена активированного угля производится не реже одного раза в месяц. Так же как и при дезинфекции ультрафиолетовым излучением, скорость движения воды в контакторах должна быть относительно небольшой.
Для получения озона лучше использовать специальные аквариумные озонаторы (например, "Coralife"), имеющиеся в продаже. При необходимости, озонатор можно изготовить и самому (см. Богдан, 2001; стр.59).
В зависимости от объема аквариума, количества содержащихся животных и их требовательности к условиям окружающей среды, элементы системы водоочистки могут использоваться в различных сочетаниях.
В самом простом случае, при емкости аквариума до 300 л и содержании нетребовательных животных, можно использовать только биологический фильтр, совмещенный с пеноотделительной колонкой. При определении допустимой нагрузки на биологический фильтр, можно руководствоваться тем, что на каждый сантиметр длины рыб или беспозвоночных должно приходиться примерно по 0,013 м2 площади биофильтра. Для улучшения качества очистки воды можно добавить механический фильтр и кассету с активированным углем.
При содержании требовательных животных следует использовать систему с внешними - и более мощными - устройствами очистки воды. В таких системах мощности эрлифта для перекачки воды уже недостаточно, и используют специальные механические насосы, способные обеспечить двух- или трехкратный обмен воды в час (например, фирм "Eheim", "Juwel", "Aqua-EL"). Вода из аквариума сначала поступает в механический фильтр, затем в пеноотделительную камеру большой мощности, состоящую из нескольких пеноотделительных колонок. Далее вода попадает во внешний биологический фильтр, после которого дезинфицируется с помощью ультрафиолетового излучения и через кассету с активированным углем возвращается в аквариум. Если пеноотделительная камера работает с использованием озона, дезинфекцию с помощью ультрафиолета можно исключить. Для удаления нитратов, в систему дополнительно может быть включен водорослевый фильтр.
Содержание различных животных и подбор обитателей для морского аквариума - слишком обширная тема, чтобы поднимать ее в подобной статье. Поэтому здесь мы ограничимся только некоторыми общими рекомендациями.
Так как проще поддерживать высокую температуру воды, начинающему морскому аквариумисту лучше ориентироваться на обитателей теплых морей. В нашей стране к их числу следует отнести, в первую очередь, Черное и Японское.
Необходимо также позаботиться о совместимости тех животных и растений, которых вы хотите иметь. Например, морские звезды из Японского моря не нападают на дальневосточных актиний, но с удовольствием поедают черноморских. У некоторых рыб по достижении полового созревания развивается жесткий территориальный рефлекс. Они пытаются прогнать потенциальных конкурентов, а так как в аквариуме это невозможно, то забивают их насмерть. Отметим, что аквариум лучше заселять одновременно. В противном случае, ранее вселившиеся гидробионты определят для себя всю территорию аквариума как "свою" и будут изгонять новичков. Несовместимость обитателей аквариума может проявляться и не столь очевидным (поедание, драки) образом. В частности, некоторые виды мадрепоровых кораллов в конкурентной борьбе за жизненное пространство научились формировать так называемые "щупальца агрессии". Это особые, в 10-12 раз длиннее обычных, щупальца с более многочисленными и мощными стрекательными клетками. Если такой коралл обнаружит с помощью хеморецепции присутствие поблизости нового поселенца, он образует щупальца агрессии, растущие в направлении нового соседа. Этот процесс может занимать 1-2 недели (в мире кораллов все происходит неторопливо!). В момент контакта с "потенциальным противником" срабатывают стрекательные клетки, которые его и убивают. Альционарии, или мягкие кораллы, выделяют ядовитые химические вещества - терпены, угнетающие многие живые организмы, особенно мадрепоровые кораллы. Их выделение происходит непрерывно. По мере роста альционарии и приближения ее к объекту атаки концентрация терпенов нарастает. Со временем концентрация терпенов может стать настолько значительной, что мадрепоровый коралл погибнет.
В аквариумах нередко содержат животных и растения из самых разных мест земного шара. Их природные места обитания могут сильно отличаться по условиям среды - температуре, освещенности, солености воды и т.п. Это необходимо учитывать, создавая в аквариуме такую сборную коллекцию.
Таким образом, при подборе обитателей морского аквариума возникает множество вопросов. Для их разрешения можно обратиться к специалистам - сотрудникам фирм, продающих аквариумных животных и растения, или опытным аквариумистам. Другой и, пожалуй, более надежный путь - знакомство с соответствующей научной литературой по биологии обитателей аквариума. Этот процесс сам по себе может доставить любителю природы массу удовольствия.
Источник: zooprice.ru