А.С. ПолонскийСодержание и разведение аквариумных рыбСокращения и условные обозначения TL – длина рыбы при расправленном хвостовом плавнике; А – анальный плавник; D – спинной плавник; Р – грудные плавники; V– брюшные плавники; С– хвостовой плавник; l.l.– боковая линия; 1D (X)XI–XV(XVI); 2D (I) II–III (IV); 12–17(18) –формула плавников. Это означает, что в первом спинном плавнике содержится обычно 11–15, редко 10 или 16 простых (неветвистых, колючих) лучей, во втором спинном плавнике – обычно 2–3, изредка 1 или 4 простых луча и, кроме того, обычно 12–17, редко 18 сложных (ветвистых, мягких) лучей. Т = (12) 16...20 (28) °С–температура воды в градусах Цельсия: в скобках слева – минимальная, справа – максимальная; цифры без скобок – оптимальная; рН – активная реакция среды; dH – общая жесткость воды, в русских (немецких) градусах; dKH – карбонатная (временная) жесткость. ж – живой корм; с – сухой корм; р – растительный корм; м – мясо; к – крупа. В названиях рыб и растений фамилии впервые описавших их общеизвестных или часто встречающихся авторов приведены в сокращенном виде: В.– Boulenger; BT– Beaufort; Bl– Bleeker; С.–Cuvier; C.-V. – Cuvier и Valenciennes; D.– Day; E.– Eigenmann; G.– Gunther; Gr. – Greenwood; H. – Heckel; Hm.-Bh. – Hamilton-Buchanan; L. – Linne; MA. – Me Allister; P. – Peters; R. – Regan; S. – Steindachner; Tr. – Trewavas. Введение Рыбы – холоднокровные животные, то есть температура их тела близка к температуре окружающей среды и не превышает ее более чем на 0,5... 1 град. Поэтому скорость процессов обмена веществ у них зависит от температуры воды. Лишь у тунцовых в результате интенсивной мускульной деятельности при быстром движении температура тела может превышать температуру воды на 10 град. Из позвоночных рыбы – самая многочисленная группа животных. Их насчитывают свыше 20 тыс. видов – более, чем земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих вместе взятых. Согласно Cohen D.М. (1970), в надклассе Челюстноротые (Gnathostomata), к которым относятся все рыбы,–от 515 до 550 видов принадлежит к классу Хрящевые рыбы (Chondrichthyes) (химеры, акулы, скаты) и от 19135 до 20980 видов–к классу Костные рыбы (Osteichthyes) (все остальные рыбы, включая хрящевых ганоидов – осетровых и других, у которых во взрослом состоянии скелет представлен не позвоночником, а хордой, но появляются также и кости, в основном покровные, образующие наружный скелет). Кроме того, Cohen насчитывает около 50 видов миног и миксин-рыбообразных бесчелюстных животных, которые к рыбам не относятся. Они входят в класс Круглоротые (Cyclostomata), принадлежащий к другому надклассу – Бесчелюстные (Agnatha), хотя и относятся вместе с рыбами к одному и тому же типу Хордовые (Chordata) и подтипу Позвоночные (Vertebrata) или Черепные (Craniata). Около 41,2% рыб являются типично пресноводными, около 0,6% обитают как в пресных, так и в соленых водах (солоноватоводные). Остальные 52,2% – это морские рыбы, причем из них 39,9% обитают в прибрежных водах теплых морей и океанов, 5,6% – в прибрежных холодных водах, 6,4% являются глубоководными донными и придонными (бентическими) видами, 5% – глубоководными пелагическими и 1,3% обитают далеко от берегов в верхней 200-метровой толще воды морей и океанов (эпипелагические виды). Классы подразделяются на отряды, отряды – на семейства, семейства – на роды, роды – на виды. По Г.У.Линдбергу (1971), у рыб насчитывается 490 (491) семейств, кроме того, в 4 семейство объединяются рыбообразные (Бесчелюстные) – миноги и миксины. В биологической номенклатуре употребляются также промежуточные таксоны: подклассы, надотряды, подотряды, надсемейства, подсемейства и др. Основной единицей биологической номенклатуры является вид. Один и тот же вид может называться по-разному не только в разных странах или в разных районах страны, но может иметь даже несколько различных местных названий. Чтобы избежать путаницы, применяют научные названия рыб на латинском языке. Научное название вида обозначается двумя словами: первое означает род, второе – вид. Например, гурами обыкновенного (пятнистый) называют Trichogaster trichopterus, а гурами жемчужного – Trichogaster leeri. Подвиды, то есть совокупности форм одного вида, центры ареалов которых разобщены географически, обозначают тремя словами, указывающими последовательно род, вид, подвид. Например, гурами голубого, являющегося подвидом гурами обыкновенного, обитающего на о-ве Суматра, называют Trichogaster trichopterus sumatranus. После названия рыбы ставят фамилию исследователя, впервые описавшего ее, и дату первой публикации. Если вид, впервые описанный каким-либо исследователем, позднее перемещают в другой род, то фамилия первоначального автора и дата заключаются в круглые скобки, после чего пишут фамилию изменившего родовое название и дату. Довольно часто, особенно в литературе по аквариумистике, фамилию и дату опускают. Однако это вносит путаницу, так как разные авторы в качестве валидного (действительного) названия рыбы иногда употребляют различные синонимы. По отношению к искусственно выведенным рыбам одного вида, имеющим вариации в окраске или форме тела, глаз, плавников и др. (или к иногда попадающимся в природе хромистам – особям с золотистой окраской), если хотят выделить их особенность, употребляют термин varietas (сокращенно – var.) – вариетет, после которого следует соответствующее определение. Так, например, полное название золотой рыбки, выведенной от серебряного китайского карася (Carassius auratus auratus), будет Carassius auratus auratus var. auratus. Названия рыб, особенно родовые, обычно составляют из слов латинского или греческого происхождения, реже, для этого употребляют местные названия рыб, географические названия, имена собственные. На практике рыб одного вида, имеющих различия в форме тела, глаз, плавников, в окраске, обычно не обозначают латинскими словами, а именуют неофициальными названиями. Например, у той же золотой рыбки различают породы: телескоп, вуалехвост, жемчужинка и др. Внутри пород имеются вариететы (разновидности) *, отличающиеся окраской: черный телескоп, красный телескоп и так далее. В то же время применительно, например, к гуппи речь чаще идет не о породах, а только о породных группах или вариететах, так как при разведении рыб "в себе", без применения методов селекции, вуалевые, вилочные, шарфовые и другие плавники рано или поздно принимают такой же вид, как у диких предков, – укороченный, округлый, и даже окраска стойко сохраняется лишь у некоторых цветовых вариететов. * Согласно Международному кодексу зоологической номенклатуры, принятому XV Международным зоологическим конгрессом в Лондоне в 1958г. и вступившему в силу со дня его опубликования – 6 ноября 1961г., термин "разновидность" является синонимом термина "вариетет" и должен употребляться только в ботанике и бактериологии, а не в зоологии, но, учитывая, что в аквариумистике он бытует издавна, его использование вполне допустимо, когда речь идет о различиях в окраске, поскольку принципы употребления зоологической номенклатуры распространяются только на таксоны рангом не ниже подвида и не относятся к породам домашних животных. Кроме того, декоративные рыбы, как и цветы, интересны для человека часто не с хозяйственной, а с эстетической точки зрения. В аквариумах содержат около 10% всех видов рыб, а разводят из них немногим более половины. Первой публикацией в России, посвященной аквариумистике, является, по-видимому, статья А.П.Богданова "Водоемы или аквариумы", появившаяся в 1856г. в "Вестнике естественных наук" № 26, издававшемся императорским Московским обществом испытателей природы. Начало же аквариумистики в Европе как занятия, связанного с разведением рыб в неволе, относится к 1869г., когда французскому естествоиспытателю Пьеру Карбонье впервые удалось размножить макроподов, доставленных в Париж из Кантона (Гуанчжоу). Вскоре после этого аквариумистика получила широкое распространение и в России. Ее развитию особенно способствовал Н.Ф.Золотницкий, превосходная книга которого "Аквариум любителя", не потерявшая своего значения и теперь, вышла впервые в Москве в 1885г. (4-е издание–в 1916г.). В Петербурге аквариумистику пропагандировал А.А.Набатов, наиболее известная книга которого "Комнатный пресноводный аквариум" вышла в 1914г.; в Киеве – Л.А.Шелюжко, добившийся в начале века практических результатов в разведении некоторых довольно сложных рыб и поделившийся своим опытом на страницах журналов. Следует также упомянуть о довольно многочисленных публикациях в 1908–1915 гг. К.К.Гиппиуса по содержанию и разведению ряда тропических рыб. Развитие аквариумистики в нашей стране связано с именами Ф.М.Полканова, А.В.Молчанова, Н.А.Васильева, М.Н.Ильина. В настоящее время аквариумистикой у нас увлекаются около 20 млн человек. Аквариум – не просто красивая вещь, удовлетворяющая эстетические потребности человека, и не только средство заполнить свой досуг. Это действующая модель природного водоема, правда, не совсем полная, так как пища. для его обитателей обычно поставляется извне, что в принципе обусловлено лишь небольшими размерами аквариума по сравнению с природными водоемами и, как правило, нахождением его в комнатных условиях, из-за чего в нем невозможно развитие или размножение кормовых организмов, а также пополнение воды за счет природных процессов. Аквариум широко применяется в научных исследованиях. С рыбами работают генетики, эмбриологи, гистологи, физиологи, этологи и другие специалисты. С их помощью изучают влияние на живой организм вод, содержащих различные удобрения, гербициды, пестициды, детергенты, тяжелые металлы и др. * Представляют большой интерес рыбы и для медиков, изучающих, например, биологически активные вещества или образование злокачественных опухолей. Побывали рыбы и в космосе: на борту советской и американской орбитальных станции "Салют-5" и "Скайлэб", на космических кораблях "Союз-16", "Союз-19". Некоторые рыбы в природе находятся на грани исчезновения, и не исключено, что единственным способом сохранить их не только как виды, но и как "банки генов" можно будет лишь с помощью искусственного разведения в аквариумах. Между тем гены исчезнувшего вида могут оказаться уникальными. Известно, например, что акулы не болеют раком, хотя причины этого пока неясны. Возможно, когда-нибудь их генотипы будут использованы для расшифровки причин этого заболевания, а может быть, и для его лечения. Не исключено, что и у повсеместно сокращающихся из-за интенсивного отлова ярких тропических коралловых рыб или исчезающих из-за загрязнения вод пресноводных видов могут оказаться такие полезные качества, потеря которых будет утратой для всего человечества. * Гербициды – вещества, применяемые для избирательного уничтожения растении; пестициды – для защиты растении, продуктов сельского хозяйства, хлопка, шерсти, древесины и др. от вредителей, для уничтожения эктопаразитов животных и переносчиков болезней; детергенты – моющие средства и эмульгаторы; тяжелые металлы – металлы с большим атомным весом (ртуть, свинец, цинк и др., а также их соли), ядовитые для живых организмов. Оборудование аквариума, создание в нем необходимых условий для содержания и разведения его обитателей не только требуют от аквариумиста хорошего вкуса и определенных знаний, но и вырабатывают у него навыки экспериментатора для целенаправленного получения необходимых данных, их обобщения и анализа, помогают проникнуться любовью к природе, учат понимать сущность биологических процессов, происходящих в водной среде, способствуют его экологическому воспитанию. Очень интересно попытаться развести рыб, которых размножить в аквариумах до сих пор еще не удалось никому. Долгое время считалось невозможным развести яркоокрашенных тропических вьюнов – акантофтальмусов. Наконец в зарубежной литературе появились сведения о том, что наблюдались отдельные случаи их размножения, однако условия нереста полностью неизвестны и добиться стабильных результатов не удается. А на выставке декоративных рыб, состоявшейся в Москве в 1974г.. можно было наблюдать уже целый выводок акантофтальмусов, разводить которых после этого московским любителям удавалось регулярно. Позже, впервые в мире, советскими аквариумистами была отработана методика разведения в комнатных аквариумах другой рыбы – лябео двухцветного. В принципе "неразводимых" рыб даже среди морских видов, не говоря уже о пресноводных, особенно при применении гонадотропных инъекций, не должно быть, по крайней мере из числа обитающих в пределах глубин морского шельфа (примерно до 150...200 м). Разумеется, речь идет о разведении не глубоководных рыб. Если рыбы не разводятся, то, по-видимому, дело лишь в том, что им не созданы все те условия, к которым тысячелетиями в процессе эволюции они приспосабливались в природных водоемах. Одним из проблемных видов в этом смысле является, например, речной угорь, нерестящийся в Саргассовом море на больших глубинах, совершающий туда миграции из европейских рек протяженностью в тысячи километров. Однако французскими учеными все же был стимулирован нерест у самки речного угря, когда ей предоставили возможность проделать в кольцевом бассейне путь длиной около 4000 км и сделали инъекции гонадотропных препаратов, а советскими исследователями даже были получены предличинки этого угря. Упомянутые выше акантофтальмусы и лябео и некоторые другие "проблемные" рыбы были разведены в основном с помощью искусственного стимулирования развития гонад (половых продуктов) инъекциями гонадотропных препаратов. Однако было бы интересно стабильно получать потомство от таких рыб в результате естественного нереста, создавая или имитируя условия среды обитания в природе. Чтобы размножить "проблемных", еще не разведенных в аквариумах рыб, недостаточно ограничиться чтением имеющихся пособий по аквариумистике. Надо самому провести настоящую исследовательскую работу. С чего начать? В первую очередь, конечно, с изучения экологических условий в месте обитания вида в природе. Экологические условия – это все то, что окружает живой организм: температура воды в водоеме, грунты, химические свойства воды, другие живые организмы, одни из которых служат ему кормом, а другие являются врагами, наличие определенных растений в водоеме и др. Так, многие тропические рыбы, например некоторые виды барбусов, лабиринтовых и др., размножаются с наступлением периода дождей. В это время понижается жесткость воды. В аквариуме такие условия можно имитировать, например, добавлением дистиллированной воды. Однако в это же время сильно увеличивается мутность воды – и этот фактор может оказаться решающим. Если в природе рыба обитает в быстротекущих водах, то надо создавать циркуляцию воды в аквариуме. А вдруг корм не подходит? Мы-то кормили только червями, мотылем, дафниями, циклопом. Всего этого на родине у нее нет, а есть только падающие в воду насекомые. Рыба родом из Африки, значит, теплолюбивая? Совсем не обязательно. Вдруг она живет в горных речках, питающихся за счет тающих льдов? Значит, надо много кислорода, нужна низкая температура воды. И таких вопросов множество. Ища на них ответы, придется изучать, сопоставлять факты, анализировать материалы, снова изучать, изобретать, конструировать. Это и работа в библиотеках, и наблюдение за поведением рыб в аквариуме, и изучение методов определения и целенаправленного изменения физико-химических качеств воды, и создание новых типов аквариумов и оборудования, испытание различных веществ, которые могут ускорить развитие икры и стимулировать нерест. Но только ли разведение еще не размножавшихся в аквариумах рыб интересно? А если рыба легко размножается, и даже очень легко? Причем без особого ухода. Например, гуппи. Гуппи-то гуппи, но какие? Многие любители, начинавшие свою аквариумную Практику именно с гуппи, и через многие годы, после того как им удавалось разведение сложнейших в этом отношении рыб, став, если можно так сказать, асами рыборазведения, снова вернулись к гуппи. Но интересует их теперь уже не само разведение, а получение новых породных групп (разновидностей) гуппи: с новыми формами плавников, с невиданной доселе окраской. Новые породы (а применительно к гуппи правильнее –породные группы) выводят в результате целенаправленного искусственного отбора неудовлетворительных особей и подбора производителей с теми или иными интересными признаками для их дальнейшего размножения, то есть с помощью селекции. Наиболее эффективный путь получения новой породы (породной группы, разновидности) – скрещивание между собой особей различных пород (породных групп, разновидностей), сопровождаемое искусственным отбором и подбором. Словом, для увлекающегося и любознательного человека аквариум – это не только эстетическое удовольствие, но и прекрасная возможность приобретения знаний самого обширного круга, это азарт научного поиска и эксперимента, это маленькое окно в большой, сложный и удивительный мир живых существ. ^ Физико-химические характеристики воды Вода в различных водоемах имеет свои физические и химические характеристики. Те условия, которые являются оптимальными для одного вида рыб, могут оказаться совершенно неприемлемыми для другого и вызвать гибель. Наиболее важными характеристиками воды в аквариумной практике являются: ее температура (Т °С); содержание кислорода (О2), сероводорода (H2S); углекислого газа (СO2); водородный показатель (рН); общая жесткость (dH); временная, или переменная, или карбонатная жесткость (dKH); содержание соединений азота и др. Гидрохимический режим, необходимый для рыб (по Корэюкову Ю. А., 1979) Показатель Оптимальные величины Кислород, мг/л 8...10 Углекислота, мг/л До 8 Сероводород, мг/л 0 Активная реакция водородных ионов (водородный показатель), (мгoзкв.)/л 6...8 Жесткость общая, град. 6...12 Окисляемость, мг O2/л 8...12 Азот альбуминоидный, мг NН4/л До 0,2 Нитриты, мг NО2/л До 0,2 Нитраты, мг NO3/л До 0,5 Фосфаты, мг Р2О5/л 0 Железо общее, мг Fe/л 0 Хлориды, мг Сl/л До 2 Сульфаты, мг SO4/л До 2 Температура воды *. Температура тела рыб зависит от Т, за исключением отдельных видов, обладающих способностью к частичной терморегуляции. Это определяет характер и скорость физиологических процессов и обмена веществ. С повышением Т они ускоряются, а с понижением замедляются. В природе, особенно в небольших водоемах, в тропиках в течение года, а в умеренных широтах чаще летом наблюдаются колебания Т из-за дневного ее прогрева и ночного охлаждения. Такие колебания полезны для организма рыб, если носят плавный характер. Иногда амплитуда колебании Т может достигать 10 град. и более. В естественном водоеме рыбы могут подняться или опуститься в горизонты с оптимальной Т, а в аквариуме такой возможности нет. Поэтому для большинства видов лучше, если разница между максимальной дневной и минимальной предутренней Т не будет превышать 2...3 град. В период нереста разница между дневной и ночной Т не должна быть больше 1 град. * В СССР, Германии, ЧСФР и большинстве других стран Т определяется по шкале Цельсия (°С). В английской и американской литературе по аквариумистике температура обычно указывается по Фаренгейту (°F). 1 °C = 5/9 (°F – 32). Для каждого вида рыб приемлем определенный интервал Т, ниже и выше которого рыбы погибают. В некоторых случаях при значительном понижении Т рыбы лишь становятся вялыми, но не погибают, однако это не значит, что они могут переносить такую Т без последствий: у них может пропасть способность размножаться, развиваются болезни. Поэтому колебания Т должны быть небольшими. Для большинства тропических видов рыб, за исключением короткоцикловых, оптимальной будет Т 24 + 2 °С. Для холодноводных рыб Т индивидуальна и зависит от вида, но для всех видов нежелателен резкий перепад, что особенно часто бывает при пересадках. При пересадке из теплой воды в холодную у рыб наступает шоковое состояние. Они медленно плавают, едва шевеля плавниками и жаберными крышками, или неподвижно лежат на дне, после чего часто погибают. При пересадке из холодной воды в теплую, наоборот, рыбы начинают метаться по аквариуму, нередко выпрыгивая из воды. Чтобы этого не случилось, пересадку можно производить, когда разница Т в обоих сосудах не будет слишком велика, а лучше будет одинакова. Некоторые неприхотливые рыбы, например ротан, свободно переносят перемещения из одной воды в другую с разницей Т + 5...6 град. Для большинства тропических видов при пересадке взрослых рыб из одного сосуда в другой разница Т не должна превышать 2 °С, если перемещают из теплой воды в более холодную, и 4 °С – если из холодной в теплую. Для очень нежных видов, а также для мальков эта разница должна быть в 2 раза меньше. Тропических рыб всегда лучше пересаживать из холодной воды в более теплую, чем наоборот. Повышение Т у большинства рыб стимулирует нерест, хотя бывает и наоборот, например у сомиков из рода Согуdoras. Поэтому икромечущих рыб не следует все время содержать при высокой T, так как после этого от них будет трудно получить потомство, в лучшем случае рыбы будут нереститься в течение одного года, к тому же у всех видов рыб, а у короткоцикловых особенно (в частности у карпозубых), при этом ускоряются процессы старения организма и уменьшается продолжительность жизни. Содержание растворенного в воде кислорода. Рыбы дышат кислородом, растворенным в воде. Некоторые имеют приспособления для дополнительного дыхания атмосферным воздухом. Источником кислорода служат водные растения и атмосферный воздух. Из воздуха значительное количество его поступает, если поверхность аквариума велика, а уровень воды в нем невысок и она перемешивается до дна. Такие аквариумы чаще применяют в качестве нерестилищ, и рыб в них, как правило, находится немного. В обычном декоративном аквариуме, особенно в аквариуме-ширме, поверхность воды бывает небольшой, а слой ее значителен, поэтому кислорода из воздуха поступает мало, тем более в придонные слои. Если в аквариуме отсутствуют водные растения, то рыбы испытывают недостаток кислорода, задыхаются, держатся у поверхности воды и хватают воздух ртом. Если в аквариуме много растений, его нельзя оставлять надолго неосвещенным, так как рыбы могут задохнуться из-за того, что в темноте фотосинтез отсутствует. Точно такой же процесс происходит в аквариуме, где развиваются микроскопические водоросли (не путать с водными растениями!) – вода становится зеленой и мутной, то есть "цветет". При массовом развитии водорослей в темноте происходит интенсивное выделение углекислоты, что может вызвать гибель рыб. На свету в этом случае выделяется слишком много кислорода. Избыток его в виде пузырьков покрывает жабры рыб у также оказывает вредное воздействие. Для того чтобы этого не происходило, в аквариуме необходимо установить правильный световой режим. При большом количестве рыб в аквариуме в нем надо устроить дополнительную аэрацию воды с помощью компрессора и поставить фильтры, а для большинства видов рыб нужно регулярно заменять часть воды. Для этого нужно 2...4 раза в месяц сливать 10...50% воды со дна и добавлять свежую. Жесткость воды. Термин "жесткость" употребляют только по отношению к пресной воде. Применительно к воде морей и океанов употребляют термин "соленость". В воде любого естественного водоема присутствуют ионы кальция (Са++) – элемента, входящего в состав костей рыб и раковин моллюсков. Вода многих естественных водоемов содержит и ионы магния (Mg++). Суммарное содержание в воде кальция и магния определяет ее общую жесткость. Другие катионы существенного влияния на жесткость воды не оказывают из-за их ничтожного содержания. В СССР общую жесткость воды выражают в миллиграмм-эквивалентах ионов Са++ и Mg++, содержащихся в 1 л воды. Масса 1 мгo экв. ионов Са++ равна 20,04 мг, а 1 мг o экв. ионов Mg++–12,16 мг. Однако в аквариумной практике общую жесткость по традиции выражают в градусах, так как раньше ее определяли по содержанию в воде СаО. Один немецкий и русский градус общей жесткости (dH) равен 10 мг СаО в 1 л воды. В других странах существуют собственные обозначения общей жесткости (табл. 1). 1. Соотношение градусов жесткости разных стран ^ Единицы общей жесткости 1 (мгХэкв.)/л 1 немецкий градус 1 русский градус 1 французский градус 1 английский градус 1 американский градус 1 (мгoэкв)/л 1,00 2,80 5,00 3,50 2,91 1 немецкий и 1 русский градус 0,36 1,00 1,79 1,25 1,04 1 французский градус 0,20 0,56 1,00 0,70 0,58 1 английский градус 0,29 0,80 1,43 1,00 0,83 1 американский градус 0,34* 0,96 1,72 1,20 1,00 * Ранее 1 американский градус жесткости приравнивался 0,02 (мг х экв.)/л, точнее 0,01998 (мг х экв.)/л. Вода, соответствующая 0...5° dH, считается очень мягкой, 5...10–мягкой, 10...20–средней жесткости, 20...30–жесткой, более 30° dH – очень жесткой. В природных водоемах общая жесткость в течение года непостоянна. Она увеличивается из-за испарения воды. Уменьшается в сезон дождей, во время таяния льда и снега. Общая жесткость является суммой временной и постоянной жесткостей. Временная, или карбонатная, жесткость (dKH) определяется наличием в воде гидрокарбонатов кальция и магния, которые при ее кипячении около часа превращаются в малорастворимые карбонаты и выпадают в осадок. Правда, впоследствии карбонаты, выпавшие в осадок, в значительной мере вновь растворяются, особенно в щелочной воде (рН 8,3 и выше), и временная жесткость вновь частично повышается. Сумма оставшихся в воде после ее кипячения элементов определяет ее постоянную или некарбонатную жесткость. Она зависит обычно от содержания кальциевых и магниевых солей серной и соляной кислот. Временная жесткость создает большие помехи при разведении многих видов рыб. В водоемах СССР жесткость воды различна. Наиболее мягкая вода в водоемах, питаемых только атмосферными осадками, если грунты их не содержат кальция, в водоемах тайги и тундры, особенно расположенных на вечной мерзлоте, в лесных водоемах (лужах, болотах, особенно торфяных), в реках, протекающих в местностях с такими же грунтами (в частности, это относится к бассейну Амура). Очень жесткая вода бывает в водоемах с дном, сложенным из кальциевых пород, во многих подземных и ключевых водах. Общая жесткость водопроводной воды не должна превышать 7(мг х экв. л, то есть около 20° dH. В Москве общая жесткость воды может быть от 4 до 12°dH. в Ленинграде – до 2...3, в Одессе – 12° dH и выше. Соотношение временной и постоянной жесткости в водоемах может быть различным, причем первая бывает обычно выше (табл. 2). 2. Жесткость воды к некоторых реках СССР. (мг х экв.)/л (по Бирку М.Б. и Гольдштейну Н.И., 1979) Река Пункт Общая Временная Постоянная Москва с. Татарово 1..4,2 4,1 0,1 Нева с. Ивановское 0,5 0,5 0,0 Волга г. Вольск 1..5,9 3,5 2,4 Енисей г. Красноярск 1..1,3 1,2 0,1 Днепр с. Разумовка 3,7 3,2 0,5 Даугава г. Рига 7,0 6,3 0,7 Лиелупе г. Елгава 18,0 11,3 6,7 Для содержания и особенно разведения многих видов рыб необходима вода определенной жесткости. В действующем аквариуме жесткость со временем снижается, так как кальций идет на построение раковин моллюсков, усваивается рыбами и растениями. В пустом аквариуме она повышается из-за испарения, а также перехода кальция из грунта в воду. Уменьшить жесткость можно, добавив дистиллированную, дождевую или образовавшуюся из растаявшего льда воду, а также с помощью приборов-умягчителей, которые работают на ионообменных смолах. В последнем случае необходимо, чтобы вода отстоялась в течение недели (лучше 2...3 нед), затем ее нужно слить через шланг, оставляя на дне сосуда слой толщиной в несколько сантиметров. Перед заливкой в аквариум нужно эту воду пропустить через воронку, заполненную ватой, а еще лучше через бумажные фильтры. Для увеличения жесткости нужно положить в воду кусочки мела, известняка, сделать грунт из мраморной крошки и из чайника вылить в аквариум нижний слой кипяченой воды, а также можно добавить хлориды кальция и магния. Общую жесткость воды определяют титрованием трилоном Б. Это можно сделать самому. Методика описана в книгах М.Н.Ильина, Ф.М.Полканова и многих других. Водородный показатель. Эта величина характеризует кислотные свойства, которые оказывают существенное влияние на биологические и биохимические процессы и поэтому имеют очень важное значение в жизни рыб, особенно в период нереста и развития икры и личинок. В результате электролитической диссоциации часть молекул воды распадается на катион водорода (Н+) и анион гидроксила (ОН-), эта реакция обратимая: Н2О -> Водородный показатель численно равен отрицательному десятичному логарифму концентрации (точнее активности) ионов Н+, выраженной в молях (единицах количества вещества в Международной системе единиц СИ) на литр: рН = –lg[H+], где Н+ – концентрация ионов водорода. Водные растворы могут иметь рН от 0 до 14. При 22 °С и рН 7 среда является нейтральной, то есть молярные концентрации Н+ и ОН- равны. В практике при рН от 1 до 3 вода считается сильнокислой; 3...5 – кислой; 5...6 – слабокислой; 6...7 – очень слабокислой; 7 – нейтральной; 7...8 – очень слабощелочной; 8...9 – слабощелочной; 9...10 – щелочной; 10...14 – сильнощелочной. Водопроводная вода и вода в естественных проточных водоемах СССР обычно близка к нейтральной. Для содержания и разведения многих рыб необходима вода с определенной активной реакцией. Сильнокислая, кислая, щелочная и сильнощелочная вода для аквариумных рыб не подходит. Она должна быть нейтральной, очень слабокислой или очень слабощелочной. Для многих карпозубых и некоторых харациновых вода может быть слабокислой. В случае резкого изменения рН рыбы могут погибнуть*. Чтобы этого не произошло, не следует сразу подменивать большой объем воды, свежую воду необходимо доливать порциями. Очень важно не забывать это, имея дело с цихлидами Больших африканских озер, особенно из оз. Танганьика. При переносе рыб для нереста в другой аквариум, где рН значительно отличается, сначала на несколько часов следует поместить в воду с промежуточным значением рН. *рН – величина логарифмическая и ее изменение на одну единицу означает увеличение кислотности или щелочности в 10 раз, на две единицы – в 100 раз, на три единицы – в 1000 раз. При подготовке воды не следует забывать, что диссоциация молекул воды и, следовательно, значения рН зависят от Т и что рН 7 – показатель нейтральности среды лишь при 22 °С. При таком же рН при Т 15 и 30 °С нельзя считать воду нейтральной, так как этим температурам будут соответствовать другие значения рН. Так, например, при Т 100 °С нейтральной вода будет при рН = 6, при Т ниже 22 °С значение рН немного более 7, но в любом случае в нейтральной среде концентрации H+ и ОН- должны быть равны. В течение года и в течение суток рН изменяется. Последнее обстоятельство особенно важно. При дыхании не только животные, но и растения выделяют углекислый газ (СО2), поэтому, если в аквариуме слишком много растений, а тем более если вода цветет, в темное время суток, когда фотосинтез отсутствует, в процессе дыхания выделяется большое количество углекислого газа, и реакция среды, особенно к утру, становится кислой. При ярком освещении в результате интенсивного фотосинтеза, когда углекислота потребляется растениями, реакция среды становится щелочной. В жесткой пресной воде реакция воды более щелочная и перепады значений рН намного меньше, чем в мягкой, так как в ней больше соединений, присутствие которых играет буферную роль, сглаживая колебания рН. В основном это карбонатные (СО3- - ) и бикарбонатные (HCO3- -) ) ионы. Чтобы в аквариуме не происходило резких перепадов значений рН, в нем, особенно при большом количестве растений, хотя бы ночью необходима продувка воды воздухом. На величину рН влияют и такие процессы, как нитрификация *, денитрификация **, окисление сульфидов и восстановление сульфатов (табл. 3). * Нитрификация – процесс превращения восстановленных соединений азота в окисленные неорганические, происходящий в воде и почве при участии бактерий и в частных случаях грибов. ** Денитрификация – процесс восстановления окисленных соединении азота (нитратов, нитритов) до газообразных продуктов (азота. реже до его закиси или окиси), происходящий в результате жизнедеятельности бактерий. 3. Биологические реакции, влияющие на рН в природных водных системах (по Спотту, 1983) Процесс Реакция Изменение рН Фотосинтез 6СО2+ 6Ha2O -> C6H12O6 + 6Н2O Увеличивается Дыхание С6Н12О6 + 6О2 -> 6СО2 + 6Н2О Уменьшается Ферментация метана С6Н12O6 + ЗСО6 -> ЗСН4 +6СО2 То же Нитрификация (NH4+) + 2O2 -> (NO3-)+H2O+2H+ >> Денитрификация 5C6H12O6 +(24NO3-) +(24H-) -> -> З0СО2 +12N2 + 42H20 Увеличивается Окисление сульфидов HS- + 2O2 -> SO42- + Н+ Уменьшается Восстановление сульфатов C6H12O6 + 3SO42- + ЗН- => => 6CO2 +HS- + 6Н2О Увеличивается Поскольку в аквариумах процессы биологического окисления преобладают над процессами восстановления, с течением времени рН понижается. В пресной воде стоячих водоемов и в аквариумах существует определенная зависимость между dH и рН: обычно мягкая вода является слабокислой за счет углекислоты и малых буферных свойств из-за отсутствия углекислых солей кальция и магния и наличия в ней гуминовых кислот, и наоборот, жесткая вода обычно имеет щелочную реакцию. Дистиллированная вода, лишенная солей, в результате растворения в ней углекислого газа приобретает слабокислую реакцию. Для нереста многих рыб нужно готовить водную смесь с помощью дистиллированной воды. В этих случаях не следует забывать, что свежеприготовленная дистиллированная вода содержит в 10 раз больше углекислого газа (рН может быть 5,7...5,5 и ниже), чем отстоенная в течение 2 недель. Чтобы дистиллированная вода стала нейтральной, как можно быстрее ее нужно аэрировать. Водопроводная вода после кипячения имеет обычно нейтральную реакцию. Чтобы подкислить воду, можно использовать торф, взятый из торфяников, расположенных на возвышенностях, или торфяной экстракт, получаемый при кипячении торфа в воде с последующим фильтрованием. Сильно подкислять воду этим способом не стоит, так как в ней появится много дубильных веществ, избыток которых вреден. Для значительного подкисления можно применять 10%-ные растворы химически чистых ортофосфорной или соляной кислот, а также препарат торумин (ФРГ). Увеличить щелочность воды можно добавлением питьевой соды. Для определения рН воды в аквариуме можно пользоваться бумажными индикаторами, изменение окраски которых при смачивании сравнивается с цветной шкалой. ^ Углекислый газ. Он образуется в результате дыхания животных и растительных организмов, при разложении органических веществ под влиянием бактерий. Углерод, входящий в его состав, в процессе фотосинтеза используется растениями и водорослями для построения тканей своего тела. При недостатке углекислого газа (СO2) растения плохо растут. В атмосфере его содержится 0,03...0,04%, в то время как в воде он может находиться в свободном состоянии (в растворенном виде) в больших количествах (до 2% и более). Кроме того, он также реагирует с водой, образуя слабую угольную кислоту – H2CO3). В соединении с кальцием получаются бикарбонат – Ca(HCO3)2 и карбонат – СаСО3. Карбонат в воде малорастворим и при резком увеличении содержания СO2 в ночное время может выпасть в виде белого осадка – налета на листьях растений, на стенках аквариума. В больших количествах (более 30 мг/л) углекислый газ токсичен для рыб. Кроме того, резкое его ув