Развенчиваем аквариумные мифы. Часть 3/3.
10.06.2014
Разделы: Начинающим
СОДЕРЖАНИЕ
"Планарии встречаются в морских аквариумах"
"Обесцвечивание равносильно некрозу"
"Зооксантеллы и диатомы являются растениями"
"Скиммер необходим для поддержания здоровья кораллов и рыб"
Заключение
Об авторах
Авторы: Тим Уиджгерде, Аржен Тилстра

Начало:
Развенчиваем аквариумные мифы. Часть 1/3. 
Развенчиваем аквариумные мифы. Часть 2/3.


"Планарии встречаются в морских аквариумах"

Возможно, это не совсем миф, а просто неправильное использование очень распространенного термина. Термин «Планария» стал разговорным термином для описания плоских червей в морских аквариумах, что, возможно, связано с принадлежностью к семейству Planariidae (отряд Tricladida) и/или роду Planaria. Любопытно, все представители семейства Planariidae обитают в пресной воде. Большинство плоских червей, встречающихся в морских аквариумах, - это те, которые заселяются на кораллы и, соответственно, являются либо кишечноморфными или многоветвистокишечными турбелляриями (плоскими червями). Поэтому, с нашей точки зрения, предпочтительнее использовать термин «плоские черви» вместо ошибочного «планария». 

У кишечноморфных турбеллярий отсутствует полость тела, они переваривают свою добычу в синцитии, скоплении взаимосвязанных клеток. В аквариуме мы встречаем представителей семейства Convolutidae, в рамках обсуждаемого отряда Acoela и типа Acoelomorpha (WoRMS 2013). Виды, регулярно встречающиеся на кораллах, принадлежат к родам Waminoa и Convolutriloba, а различить их можно по задней части червей. В ней присутствуют либо две, либо три доли, а значит, черви принадлежат к роду Waminoa и Convolutriloba, соответственно. Для дальнейшей идентификации на видовом уровне необходимо использовать анализ ДНК. Известно, что представители Waminoa и Convolutriloba spp. питаются зоопланктоном (Hendelberg and Åkesson 1988; Shannon and Achatz 2007; Wijgerde et al. 2011) и, по крайней мере, Waminoa spp. отличаются паразитическим поведением, нарушая питание коралла и забирая добычу, полученную кораллом-хозяином (Wijgerde et al. 2012a). Кишечноморфных турбеллярий можно держать под контролем, запустив в аквариум естественных хищников, например, губанов (в частности, Halichoerus spp.), морских мышей (нпример, Synchiropus splendidus) и голожаберных (Chelidonura varians) (Carl 2008; Nosratpour 2008). Неплохо помогает химическая обработка кораллов противоглистным левамизолом, но этот способ не подходит для обработки всего аквариума и может оказать негативное воздействие на кораллы. 

dsc00397.jpg
Кишечноморфная тубеллярия, скорее всего, Waminoa sp., в аквариуме.
Обратите внимание на большое количество зооксантелл на черве, возможно, Symbiodinium или Amphidinium sp. (фото: Т. Уиджгерде). 

Многоветвистокишечные турбеллярии существенно отличаются и относятся к отряду polycladida, класс Turbellaria. Самый печально известный представитель многоветвистокишечных турбеллярий - Amakusaplana acroporae (Prosthiostomidae, Rawlinson 2011), который славится способностью полностью разрушать колонии Acropora (Nosratpour 2008). В отличие от кишечноморфов, которые, судя по всему, питаются лишь слизью кораллов и зоопланктоном, складывается впечатление, что A. acroporae питается тканями кораллов. Эта теория подтверждается наличием нематоцист, клеток, используемых кораллом для обездвиживания жертв, в пищеварительном тракте червя (Rawlinson 2011). Многоветвистокишечных турбеллярий также можно контролировать при помощи выше перечисленных хищников; удалить их можно, обработав пресной водой (распылением) (Nosratpour 2008). 

"Обесцвечивание равносильно некрозу"

Достаточно часто в аквариумистике кораллы, у которых виден белый арагонитовый скелет, диагностируют как обесцвеченные. Во многих случаях подобный диагноз является ошибочным. Обесцвечивание – это утрата зооксантелл и/или фотопигментов; некроз – это утрата тканей коралла. Поскольку обесцвеченные ткани коралла кажутся прозрачными, под ними можно рассмотреть скелет коралла, поэтому многие думают, что коралл погибает. В случае некроза у коралла утрачиваются ткани, иногда в результате обесцвечивания, при этом популяция зооксантелл иногда остается нетронутой. Быстрый некроз тканей, называемый в аквариумистике RTN (rapid tissue necrosis), - это тот случай, когда ткани коралла сбрасываются вместе с зооксантеллами. 

В качестве возможных причин обесцвечивания могут выступать слишком интенсивное освещение (Brown et al. 1994; Le Tissier and Brown 1996), слишком высокая температура воды (Lesser et al. 2007) и высокая концентрация зооксантелл (Cunning & Baker 2012). Несмотря на то, что обесцвечивание является сильным стрессом для коралла и зачастую приводит к гибели, кораллы все же способны восстановиться. Если обесцвеченный коралл получает новую популяцию зооксантелл, к нему возращается жизнеспособность (Glynn and D'Croz 1990). Иногда колония становится даже более крепкой и выносливой, чем раньше. Если кораллы обесцвечиваются в результате слишком высокой температуры воды, они демонстрируют так называемое «адаптивное обесцвечивание». Подвергшиеся стрессу зооксантеллы сбрасываются, а коралл принимает более толерантные к температуре зооксантеллы (Baker 2001; Baker et al. 2004; Berkelmans and van Oppen 2006, Mieog et al. 2007; Jones et al. 2008). Достаточно часто такие толерантные к более высокой температуре зооксантеллы уже присутствуют на коралле, но лишь в небольшом количестве. Без конкуренции с менее толерантными к температуре зооксантеллами, более толерантные начинают доминировать. Адаптивное обесцвечивание – еще один пример фенотипической пластичности кораллов и в настоящее время этот механиз хорошо известен как реакция на изменение условий окружающей среды. Однако, Coffroth et al. (2010) считают, что этого механизма недостаточно, чтобы адаптироваться к воздействию будущих климатических изменений. Удивительно, но кораллы удерживают несколько типов зооксантелл даже спустя несколько лет обитания в неволе, предполагая, что даже в аквариуме может иметь место адаптивное обесцвечивание (Tilstra 2012; Tilstra et al. 2014). 

Непосредственной причиной некроза может быть обесцвечивание, когда кораллы не в состоянии получить необходимое им количество питательных веществ в процессе питания, чтобы компенсировать недостаток питательных веществ, обычно поставляемых им зооксантеллами. В процесс могут быть вовлечены и различные патогенные организмы, включая грибки и бактерии (Rosenberg and Ben-Haim 2002; Bourne et al. 2009). Luna et al. (2007) продемонстрировали, что у омертвевших кораллов бактерии Vibrio присутствуют в значительно большем количестве, чем у здоровых экземпляров, соответственно, ученые предположили, что бактерии тоже играют роль в этом процессе. Различие между обесцвечиванием и некрозом заключается в том, что у некротических (омертвевших) кораллов совершенно четко просматриваются мембраны и пустые кораллиты. 

bleaching.jpg
Увеличенный снимок фрагментов Stylophora pistillata в процессе эксперимента по обесцвечиванию. Слева: здоровый коралл.
По центру: этот же коралл, практически полностью обесцвеченный. Справа: другой коралл, прaктически полностью омертвевший.
Обратите внимание на просматривающиеся мембраны и пустые кораллиты (Tilstra et al. 2014, фото: S. Boele-Bos). 

В случае обесцвечивания кораллов бороться можно, сначала нейтрализовав воздействие фактора, в результате влияния которого появилось обесцвечивание. Например, кораллы, обесцвеченные в результате стресса от чрезмерного освещения или перегрева, могут восстановиться в течение нескольких недель, если уменьшить интенсивность света и температуру. Для восстановления омертвевших кораллов необходим другой подход. Если у коралла проявляется некроз, спасти колонию можно, удалив поврежденный участок, желательно захватить край неповрежденных тканей. 

"Зооксантеллы и диатомы являются растениями"

Этот миф способен сбить с толку и аквариумистов, и ученых, что отчасти связано с различным использованием разговорных (популярных) терминов. Зооксантеллы (класс Dinophyceae, или динофлагелляты) и диатомы (класс Bacillariophyceae) можно описать как одноклеточных животных с характеристикам растений, или как одноклеточные растения с характеристиками животных. При объяснении симбиоза между кораллами и зооксантеллами, ученые зачастую ссылаются на зооксантеллы как на миниатюрные растения. В действительности, растения относятся к своему собственному царству, Plantae; при этом, ни зооксантеллы, ни диатомы не принадлежат к этому царству. Также дело обстоит и с бактериями. На самом деле, эти одноклеточные организмы больше напоминают клетки человека, чем бактериальные клетки. У бактерий отсутствует ядро, они принадлежат к домену Prokaryota, тогда как зооксантеллы и диатомы принадлежат к домену Eukaryota. Недавние изменении в классификации перенесли и динофлагеллят, и диатом в царство Chromalveolata, хотя раньше они относились к Protista (протисты или одноклеточные организмы). Тем не менее, ученые до сих пор предпочитают использовать последний термин. 

Большинство динофлагеллят и диатом являются фотосинтетическими организмами, что объединяет их с настоящими растениями. Растения, преимущественно, являются многоклеточными, тогда как протисты являются одноклеточными организмами или колониями клеток. Более того, стенки клеток протистов отличаются от стенок клеток растений. Например, диатомы заключены в пористый кремнистый панцирь, форма которого может быть совершенно разной. Более того, протисты способны передвигаться. У динофлагеллятов имеются отростки, называемые жгутиками или ресничками (отсюда и название организмов), которые используются для «плавания», тогда как у бентических диатом имеется «шов», или рубец, для «ползания». Оба протиста известны своей способностью создавать проблемы в морских аквариумах. При подходящих условиях, они очень активно растут, создавая толстый, неприятный слой, покрытый пузырьками кислорода, полученного в результате фотосинтеза. В отличие от широко распространенного мнения, динофлагеллятам для роста не требуются силикаты (Tuttle and Loeblich 1975), которые необходимы только диатомам и некоторым другим протистам. 

Наиболее знакомые нам динофлагелляты – это зооксантеллы (род Symbiodinium), живущие в симбиозе с кораллами, моллюсками, голожаберными, плоскими червями и фораминиферами (Pawlowski et al. 2001; Venn et al. 2008). В настоящее время выделены девять филогенетических клад (от A до I) (Wagner et al. 2011). Каждая клада подразделяется на субклады или типы. Шесть клад ассоциируются преимущественно с рифообразующими или мадрепоровыми кораллами (клады A до D, F и G), при этом, клады A до D встречаются наиболее часто (Baker 2003; Pochon 2006). На кораллах обычно обитает один доминантный тип зооксантелл (Coffroth et al. 2001) и несколько других типов в меньшем количестве (Goulet and Coffroth 2003). Характеристики клад и типов существенно отличаются. Например, клада D известна как наиболее толерантная к температуре (Rowan 2004), тогда как клада C1, судя по всему, лучше переносит слабое освещение по сравнению с типом C2 (Ulstrup and van Oppen 2003). 

И динофлагелляты, и диатомы могут являться частью микрофитобентоза, слоя протистов, водорослей и бактерий на дне озера, океана или аквариума. В сообществе микрофитобентоза обычно доминируют диатомы (Admiraal 1984; Yallop et al. 1994). Вместе с бактериями это сообщество обычно называется перифитоном. Диатомы образуют микробную биопленку, состоящую из внеклеточных полимерных веществ (Extracellular Polymeric Substances, EPS), углеводных выделений, которые обеспечивают соединение и стабильность (Hoagland et al. 1993). Подобный углеводный экссудат (выделения) также используется связанными (гетеротрофными) бактериями в качестве источника пищи, богатого углеводами (Middelburg et al. 2000). Образцы детрита и микрофитобентоза из нашего лабораторного аквариума в Гронингенском университете демонстрируют наличие диатом и динофлагеллят, а также фораминифер и грибковых спикул. 

microscope.jpg
Слева: крупинка кораллового песка полностью окружена динофлагеллятами, 100x увеличение, образец взят из пораженного водорослями аквариума.
Справа: макроснимок частицы детрита, обнаруженного в лабораторном аквариуме, 100x увеличение.
Далее, после органического материала, диатомы (красные стрелки) и динофлагелляты (синие стрелки) (Фото: A. Тилстра и П. де Врайс). 

"Скиммер необходим для поддержания здоровья кораллов и рыб"

Будет справедливым сказать, что скиммер, или пеноотделитель, - это инновация, которая сделала возможным длительное содержание кораллов в неволе. В настоящее время, в большинстве морских аквариумов установлен скиммер в качестве первичной фильтрации, которая иногда дополняется УФ и биофильтрами. Иногда аквариумисты спорят, что без скиммера невозможно поддерживать кораллы и рыб здоровыми. Несмотря на сложности, все же нельзя утверждать, что это невозможно. Существуют альтернативы пеноотделителю, хотя зачастую эти варианты считаются неэффективными, непредсказуемыми и трудоемкими. Речь идет о глубоком песчаном слое (Deep Sand Bed, DSB), в котором гетеротрофные бактерии удаляют азот; скребках (Algal Turf Scrubber, ATS), которые корректируют экспорт азота и фосфора посредством контролируемого роста водорослей; уменьшающих содержание азота серных реакторах, в которых автотрофные бактерии удаляют азот и DyMiCo (Dynamic Mineral Control), и более современном, управляемом при помощи компьютера DSB с впрыскиванием азота. Некоторые аквариумы работают без какой-либо активной фильтрации и зависят только от регулярных подмен воды. Как правило, такие системы небольшие (очень маленькие), поэтому подмены большого объема воды в них вполне реальны и выполнимы. Несмотря на то, что скиммер не является обязательным, но его установка рекомендуется как вариант фильтрации для систем с большим количеством обитателей и минимальным обслуживанием. 

dsc_1091.jpg
Этот 500-литровый (132 US галлона) аквариум со здоровыми кораллами был соединен с резервуаром с установленным DyMiCo реактором.
За исключением небольшого количества цианобактерий на задней панели, этот аквариум выглядит просто отлично (фото: Т. Уиджгерде). 

Заключение

Несмотря на то, что общий тон статьи может показаться несколько покровительственным, мы надеемся, что предложенная информация поможет лучше понять жизнь наших морских аквариумов. Мы считаем, что элементарные научные знания и несколько скептичное отношение помогут вам добиться успеха в аквариумистике. И наконец, мы все должны быть открыты для новых идей, но при этом относиться скептично к заявлениям, не основанным на реальных фактах. 

Об авторах


dsc01168.jpg
Тим работает с кораллами с 2005, начиная со студенческого общежития.
После получения степеней Бакалавра и Магистра биологии в университете Утрехта, он получил степень
Доктора в области морской биологии в Вагенингенском Университете,
на базе которого он изучал физиологию и питание кораллов (фото: Н. Хуртадо). 

20130611_154539.jpg
Аржен работает с кораллами с 1999 года, в настоящее время пишет магистерскую диссертацию по морской биологии в Гронингенском Университете.
Недавно он завершил исследование по воздействию климатических изменений на рост и физиологию кораллов (фото: А. Тилстра). 



Первоисточник: advancedaquarist.com
Переведено специально для ReefCentral.ru
Если вы увидели этот материал на другом сайте - значит, он был украден.
Просим сообщать о замеченных фактах на info@reefcentral.ru

Количество показов статьи: 7275