Живые Камни экстра класса под заказ!
Бесплатный Tapatalk для ReefCentral.ru
Развенчиваем аквариумные мифы. Часть 1/3.
18.05.2014
Разделы: Разное
Начинающим
Кораллы
Освещение
СОДЕРЖАНИЕ

"Чем больше света получают кораллы, тем лучше"
"Жестким кораллам требуется больше света, чем мягким кораллам"
"Аквариумное освещение, которое кажется голубым,
является более естественным и лучше подходит кораллам"

"Чем сильнее течение, тем лучше для кораллов"
Авторы: Тим Уиджгерде, Аржен Тилстра

Мифы – это часть нашей жизни; мы сталкиваемся с ними повсеместно. И аквариумистика – не исключение: анекдотические наблюдения и теории иногда становятся фактами, по сути, ничем не подтвержденными. Зачастую мы делаем выбор, основываясь на слухах или «фактах», представленных другими аквариумистами, которые из наилучших побуждений раздают свои рекомендации. К сожалению, в некоторых случаях нас вводят в заблуждение. В данной статье мы обсудим некоторые мифы, существующие в морской аквариумистике, и рассмотрим их с научной точки зрения. Наша задача – оставаться восприимчивыми к новой информации, но при этом критически относиться к неподтвержденным фактами утверждениям. 

В словаре приводится несколько значений понятия «миф», в том числе: вымысел или полуправда, особенно если она является частью идеологии. Отсюда следует, что мифы нет необходимости развенчивать, в противном случае они бы назывались фактами. Проблема заключается в том, что мифы зачастую преподносятся как факты. Несмотря на то, что Джюри (Jury, 2006) провел отличную работу по развеиванию некоторых аквариумных мифов, или «фактов», описанных ниже, складывается впечатление, что некоторые из них весьма устойчивы. Именно по этой причине мы и решили написать данную статью, в которой мы тщательно анализируем мифы с научной точки зрения. 

"Чем больше света получают кораллы, тем лучше"

Возможно, это один из самых устойчивых мифов в морской аквариумистике на сегодня, а если говорить откровенно, то отчасти он является правдой. Убежденные в том, что большее количество света – это всегда лучше, многие аквариумисты оснащают свои системы максимальным количеством ламп, которое они могут себе позволить. Этот миф основан на данных о том, что кораллы, обитающие на мелководье, подвержены воздействию очень интенсивного освещения. И действительно, кораллы, обитающие в межприливных зонах, несколько раз в день, во время низкого отлива, могут оказаться на воздухе, под воздействием всей силы солнечных лучей, при этом интенсивность света превышает 2000 µmol m-2 s-1 как фотосинтетически активная радиация/освещение (photosynthetically active radiation, PAR, ~400-700 nm) (Huang et al. 1995; Demmig-Adams et al. 1996). Для сравнения, большинство аквариумов получают освещение в диапазоне 100-400 µmol m-2 s-1 (Kirda 2003). И хотя совершенно верным является факт, что кораллы могут оказаться под очень интенсивным светом, это не означает, что столь интенсивное освещение является благотворным для кораллов. Это связано с тем, что симбиотические динофлагелляты, или зооксантеллы, получают настолько много света, что он перенасыщает их и способен даже нарушить механизм проведения фотосинтеза (Osinga et al. 2011). 

Чтобы справиться со столь внушительным избытком (УФ) света, и кораллы, и зооксантеллы используют различные механизмы для предупреждения массивного повреждения тканей. Один из механизмов, используемых кораллами, - выработка микоспорин-подобных аминокислот (mycosporin-like amino acids, MAA) и флуоресцирующих белков (Kinzie 1993; Dunlap and Shick 1998; Salih et al. 2000). MAA защищают коралл и его зооксантеллы от вредной УФ радиации, которая в противном случае серьезно повредила бы клеточные мембраны и ДНК. Считается, что флуоресцирующие белки, например, красивый зеленый флуоресцирующий белок (green fluorescent protein, GFP), которые проявляются под голубым светом, защищают коралл от слишком высокого уровня радикалов кислорода, произведенных в процессе фотосинтеза (Salih et al. 2000; Bou-Abdallah et al. 2006). Циановые (голубые) флуоресцирующие белки способны снижать количество света, получаемого зооксантеллами для фотосинтеза (D'Angelo et al. 2008). Еще одна стратегия, используемая кораллами, - втягивание полипов, что создает тень, т.е. защищает зооксантеллы от избыточного освещения (для слабоосвещенных кораллов обычно характерны более вытянутые полипы). Кроме того, скелет кораллов способен флуоресцировать УФ освещение в виде желтого света, что, возможно, уменьшает повреждение тканей (Reef et al. 2009). Зооксантеллы, в свою очередь, рассеивают избыточную световую энергию в виде тепла посредством сложного процесса, известного как нефотохимическое гашение, и постоянно корректируют свой фотосинтетический механизм, поддерживая его функциональность (Warner et al. 1999; Jones et al. 2001; Hill et al. 2005). 

Поэтому, кораллам не требуется слишком интенсивное освещение, как на мелководье, скорее, им приходится к нему адаптироваться, они лучше себя чувствуют при меньшей интенсивности света. В действительности, жесткие кораллы с зооксантеллами были обнаружены даже на глубине 167 метров; они достаточно часто встречаются на глубине более 100 метров (333 фута) (Rooney et al. 2010; Bongaerts et al. 2011). На таких глубинах кораллы могут получать менее 0.1% от количества солнечного света на уровне моря. В качестве компенсации, зооксантеллы вырабатывают больше фотопигментов, таких как хлорофилл, чтобы эффективнее «ловить» доступный слабый свет. Более того, скелет коралла выступает в качестве эффективного коллектора света, рассредотачивающего свет таким образом, чтобы зооксантеллы могли эффективно его использовать (Enriquez et al. 2005). Кораллы настолько чувствительны к видимому освещению, что способны определять его даже при освещении всего в 0.002 µmol m-2 s-1, что позволяет им «чувствовать» солнечный свет на большой глубине и слабый лунный свет на мелководье (Gorbunov et al. 2002). И наконец, кораллы, обитающие на большой глубине, способны питаться планктоном, детритом и растворенными частицами, чтобы компенсировать меньшее количество питательных веществ, получаемых в результате фотосинтеза (Anthony and Fabricius 2000; Titlyanov et al. 2000, 2001a). Дополнительный азот, получаемый в процессе питания, также позволяет зооксантеллам выживать даже при очень низкой интенсивности освещения (Titlyanov et al. 2000, 2001a). 

После акклиматизации, освещения в 200-300 µmol m-2 s-1 вполне достаточно для проведения фотосинтеза у некоторых видов кораллов, таких как Galaxea fascicularis (Riddle 2007; Schutter et al. 2008, 2011), хотя некоторым другим видам требуется больше света. Например, Seriatopora caliendrum и Pocillopora damicornis необходимо более 400 µmol m-2 s-1 для проведения фотосинтеза. Однако, необходимо отметить, что даже эти кораллы могут проводить фотосинтез при меньшей освещенности после акклиматизации к более слабому освещению. Кроме того, поведение генетически уникальных экземпляров в рамках одного вида может отличаться. Так, в плане роста, Montipora aequituberculata уже демонстрирует насыщение светом для роста при 40-60 µmol m-2 s-1, хотя другие виды, в частности, Acropora millepora, насыщаются при более высоких показателях, 300 µmol m-2 s-1 и выше (Wijgerde and Laterveer 2013). 

Поэтому, если быть честными,, то первый миф отчасти является правдой. Некоторые кораллы действительно чувствуют себя лучше, в плане фотосинтеза и роста, при более интенсивном освещении, но лишь до определенной степени. То же самое касается и стимулирования окраски кораллов, поскольку высокая интенсивность освещения необходима для выработки некоторых зеленых и красных флуоресцирующих белков и нефлуоресцирующих хромопротеинов (D'Angelo et al. 2008; Wijgerde and Laterveer 2013). Однако, при более интенсивном освещении, кораллы демонстрируют менее эффективный относительный рост (Schutter et al. 2008; Wijgerde and Laterveer 2013) и могут оказаться в состоянии стресса. Ситуация проявляется еще ярче, когда течение слишком слабое и не позволяет кораллу «отдавать» избыточное тепло и кислород, выработанные в процессе фотосинтеза (Finelli et al. 2006, 2007; Fabricius et al. 2006; Mass et al. 2010; Jimenez et al. 2011). Получается, мы можем развенчать еще один, взаимосвязанный миф: очень яркие кораллы совершенно не обязательно являются самыми «счастливыми», а скорее, находятся в состоянии стресса и им приходится тратить значительное количество энергии на защитные механизмы (включая выработку ярких пигментов) для предупреждения возникновения повреждений от освещения. 

irradiance_and_photosynthesis.jpg
Скорость фотосинтеза Seriatopora caliendrum (левая линия/ось, N=3), Pocillopora damicornis (левая линия, N=3) и
Galaxea fascicularis (правая линия/ось, N=4) при различной интенсивности освещения.При 200 µmol m-2 s-1,
фотосинтез насыщен для G. fascicularis.
Для ясности, показатели погрешностей пропущены. По данным Osinga et al. (2011). 

irradiance_and_growth.jpg
Удельная скорость роста Acropora millepora (N=18) и Montipora aequituberculata (N=18) при различной интенсивности освещения.
Интервал роста был 70 дней. При увеличении интенсивности освещения более 50 µmol m-2 s-1 достигался эффект насыщения для A. millepora и ростозамедляющий эффект для M. aequituberculata
(график: T. Wijgerde, по данным Wijgerde and Laterveer 2013). 

"Жестким кораллам требуется больше света, чем мягким кораллам"

Этот миф тесно связан с первым и, возможно, также устойчив. Распространенная фраза, или одна из ее вариаций, звучит следующим образом: "Если у вас обитают только мягкие кораллы, то вполне достаточно освещения в 100 ватт, но если вы намерены держать в аквариуме жесткие кораллы, то потребуется, как минимум, вдвое большая интенсивность освещения." Когда мы погружаемся к коралловым рифам, мы понимаем, что предположение о том, что жестким кораллам требуется больше света, чем мягким кораллам, по сути, ничем не обосновано. На очень мелководных рифах мы встречаем и мягкие, и жесткие кораллы, обитающие по соседству. Та же самая ситуация, если мы погружаемся на большую глубину, даже более 100 метров (333 фута), где встречаются и мягкие, и жесткие кораллы, такие как Sarcophyton, Lobophyton, Acropora и Leptoseris spp. (Riddle 2007; Bare et al. 2010; Rooney et al. 2010; Bongaerts et al. 2011). Эти наблюдения вполне согласуются с лабораторными экспериментами, демонстрирующими, что мягким кораллам иногда требуется больше света, чем жестким, для насыщения показателей фотосинтеза (Riddle 2007). 

sarcophyton.jpg
Колония Sarcophyton и Acropora растут по соседству на рифе в Красном море, Рас Кулан, Египет.
Примерная глубина 3 метра, или 10 футов (фото: Т. Уиджгерде). 

Вопрос заключается в том, почему этот миф до сих пор существует в аквариумистике. Возможно, его появление связано с изменениями пигментации кораллов при уменьшении интенсивности освещения. Распространенный феномен, который наблюдали многие аквариумисты, - красиво окрашенная колония Acropora становится коричневой в течение одной-двух недель после заселения в домашний аквариум. Причина – меньше света (а иногда больше неорганических веществ, см. ниже), в связи с чем зооксантеллы вынуждены вырабатывать больше хлорофилла и других фотопигментов на протяжении нескольких дней, вследствие чего коралл кажется коричневым (Titlyanov et al. 2000, 2001a,b). Иногда плотность зооксантелл также увеличивается, в зависимости от видовой принадлежности - этот процесс занимает несколько недель (Kinzie et al. 1984; Titlyanov et al. 2000, 2001a,b). Поэтому, коралл и его зооксантеллы просто адаптируются к меньшему количеству света в аквариуме, делая механизм фотосинтеза более эффективным. Поскольку коричневый цвет большинство людей считает менее привлекательным, чем фиолетовый, зеленый, голубой, желтый или красный; коралл может показаться нездоровым, соответственно, аквариумисты начинают верить, что кораллам Acropora требуется более интенсивное освещение (хотя на самом деле, складывается впечатление, что это аквариумисту требуется больше света). Приведенный случай демонстрирует, насколько адаптивны кораллы в действительности, и как наше восприятие того, что является правильным, может стать причиной неправильного понимания этих животных. 

"Аквариумное освещение, которое кажется голубым, является более естественным и лучше подходит кораллам"

Несмотря на то, что в настоящее время для освещения морских аквариумов используются различные типы осветительных систем, у большинства из них есть нечто общее: они излучают значительное количество голубого света. Большинство аквариумистов предпочитает, чтобы их аквариумы «купались» в голубом свете, демонстрируя флуоресцентные качества беспозвоночных, тогда как пресноводные аквариумы получают желтоватый свет. Подобная дихотомия (голубой/желтый) между морскими и пресноводными аквариумами считается естественной и полезной для кораллов и морских рыб. Несмотря на то, что голубой свет, определенно, является эстетически привлекательным, источник света, смещенный в сторону голубого спектра, не является естественным, или необходимым, для кораллов. Если мы посмотрим, как морская вода влияет на состав спектра солнечного света, то можно сказать, что на глубине от 0 до примерно 10 метров (33 фута) присутствуют все цвета в рамках видимого светового спектра. На глубине более 10 метров количество красного света быстро сокращается, оставляя доминирующим сине-зеленый свет, столь знакомый дайверам. Это означает, что даже «желтые» источники света, которые излучают голубой, красный и другие цвета, точно также могут быть естественными и подходящими для аквариума с кораллами. Все зависит от того, участок морской жизни на какой глубине мы пытаемся воссоздать. И несмотря на то, что правдимым можно считать утверждение о том, что некоторые кораллы предпочитают голубой свет, другим больше подойдет более сбалансированный источник света; в плане роста (Wijgerde and Laterveer 2013) большинство кораллов отлично себя чувствуют под различными спектрами освещения. 

montipora_sp.jpg
Многие кораллы, такие как представленная на фото колония Montipora, являются обладателями зеленых тканей,
интенсивно флуоресцирующими под голубым и фиолетовым светом, благодаря чему актиничные
источники света стали невероятно популярны (фото: T. Wijgerde). 

"Чем сильнее течение, тем лучше для кораллов"

И снова, если говорить правду, то этот миф отчасти соответствует действительности. Создание более сильного течения для кораллов положительно сказывается на показателях роста, фотосинтезе, дыхании, сбрасывании осадка, удалении отходов и кормлении (Wijgerde 2013b). Тем не менее, «слишком много» - это утверждение справедливо и в отношении течения в аквариуме, о чем прекрасно осведомлены многие аквариумисты. Например, если расположить кораллы слишком близко к выпускному отверстию насоса, то ткани кораллов могут быть серьезно повреждены. Более того, при слишком сильном течении полипы кораллов могут настолько деформироваться, что они не смогут питаться планктоном (Dai and Lin 1993; Wijgerde et al. 2012b). 

На практике, большинство кораллов хорошо себя чувствуют и способны нормально питаться, если скорость течения находиться в пределах 5 - 25 cм/сек-1. Примеры кораллов, чувствительных к интенсивности течения: горгонарии Acanthogorgia vegae, Melithaea ochracea и Subergorgia suberosa (Dai and Lin 1993), не содержащие зооксантелл жесткий коралл Lophelia pertusa (Purser et al. 2010) и октокораллы, в частности, Dendronephthya spp. (Fabricius et al. 1995). Более подробно об оптимальном режиме течения для указанных видов см. Wijgerde (2013a). 

plerogyra_sinuosa.jpg
У коралла Plerogyra sinuosa полипы с крупными, мясистыми щупальцами,
которые легко повреждаются при слишком интенсивном течении (фото:T. Wijgerde). 


Продолжение следует...

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: 11644