Описание
Сине-зеленые водоросли (Cyanophyta), фикохромовые дробянки (Schizophyceae), слизевые водоросли (Myxophyceae) — сколько различных названий получила от исследователей эта группа древнейших автотрофных растений. Сине-зеленые водоросли это на самом деле не водоросли, а колонии бактерий, что позволяет понять, как от них избавиться. Водорослями их называют потому, что они живут за счет фотосинтеза. Цианобактерии, или сине-зелёные водоросли (Cyanobacteria) одноклеточные, нитчатые и колониальные микроорганизмы. Средний размер клеток 2 мкм.
Отличаются выдающейся способностью адаптировать состав фотосинтетических пигментов к спектральному составу света, так что цвет варьирует от светло-зелёного до тёмно-синего. Главные участники цветения воды.
Функциональные особенности
Уникальное экологическое положение обусловлено наличием двух трудносочетаемых способностей: к фотосинтетической продукции кислорода и фиксации атмосферного азота. Сине-зеленые водоросли прекрасно извлекают из окружающей среды все необходимые элементы, и в частности азот. Они самостоятельно синтезируют все вещества, необходимые для их развития. Такой метод питания называется автотрофным. Кроме того, водоросли могут использовать и содержащиеся в воде готовые органические соединения. Сине-зеленые водоросли родов: Microcystis, Oscillatoria, Anabaena, способны к смешанному, фотогетеротрофному питанию, то есть совмещают фотосинтез с поглощением готовых органических веществ, что обеспечивает возможность их существования даже в темноте и вдвое увеличивает скорость их размножения.У сине-зеленых водорослей также как и у красных водорослей (багрянок) имеется фотосинтетический пигмент – фикоцианин. Поэтому эти виды водорослей конкурируют между собой.
Разнообразие
Сине-зеленые водоросли, или Cyanophyta (цианобактерии), включают в себя группу из приблизительно 2000 видов. Их можно определить даже невооруженным глазом, увидев студенистую массу, мелковолокнистый нарост и «цветение воды». Сине-зеленые водоросли образуют колонии различной окраски, от ярко-зеленой до синеватой и буро-зеленой. Под типичными сине-зелеными водорослями (род Oscillatoria) аквариумисты понимают слизистую, скользкую поросль голубовато-зеленого оттенка, которая быстро покрывает всю оснастку аквариума густым ковром, подавляя все живое вокруг. Эти сине-зеленые водоросли отличаются характерным неприятным запахом. Помимо таких сине-зеленых водорослей, существуют другие виды водорослей, такие же вязкие, черного или коричневого оттенка. Они не имеют запаха, однако размножаются с такой же скоростью и образуют такой же слизистый нарост.Особенностью всех сине-зеленых водорослей является выделение обильной слизи, поэтому их колонии напоминают студенистую или слизистую пленку, обладающую довольно сильным неприятным запахом.
Сине-зеленые водоросли покрывают стекла и водные растения скользким темно-зеленым налетом. Эти водоросли замедляют развитие зеленых водорослей и некоторых высших растений. У водных растений, покрытых этими водорослями, замедлен фотосинтез, они плохо усваивают минеральные вещества и в результате ослабевают и отстают в росте. Развитие сине-зеленых водорослей на грунте приводит к застойным явлениям и снижению редокс-потенциала, потому что в грунте под ними накапливаются токсичные продукты их обмена веществ: аммиак, нитриты, сероводород, метан и пр. Они сдвигают значение рН воды в щелочную сторону.
Основной наносимый вред
Когда цианобактерии теряют способность регулировать свою плотность, например, при перепадах температур или нарушениях кислородного обмена, они всплывают на поверхность и вызывают, так называемое «цветение” воды. При этом цианобактерии выделяют химические вещества токсичные для других организмов и приводившие к их массовой гибели. (Вспомним, что циан — CN4, ядовитый газ). Отдельные представители родов сине-зеленых водорослей вызывают гибель дафний, трубочников, мальков, а в случаях «цветения” воды, т.е. бурного развития микроскопических зеленых водорослей, даже взрослых рыб. В последнее время установлена токсическая природа веществ, выделяемых в воду сине-зелеными водорослями, что делает их присутствие в ограниченном объеме аквариума особенно нежелательным.
Причины бурного развития
Есть много причин неожиданного, на первый взгляд, взрыва численности сине-зеленых водорослей. Прежде всего, это повышенное содержание в воде низкомолекулярных органических веществ (аминокислот, углеводов и др.). Избыток же органических веществ в аквариуме появляется, например, вследствие разложения, не съеденного корма. Другая причина – слабощелочная среда (рН 7,5-9,5).
Сине-зеленые, как и другие водоросли, очень чувствительны к содержанию в воде микроэлементов, к которым относятся, в частности, отдельные металлы: железо, марганец, цинк, медь и др. Содержание их в воде находится в зависимости от показателя рН. В щелочной среде, в которой соли указанных металлов плохо растворимы, обеспечивается необходимая концентрация этих элементов, превышение которой (в кислой среде) для водорослей губительно. Развитию сине-зеленых водорослей способствует также малое содержание кислорода в воде и низкое значение редокс-потенциала. Их появление — свидетельство общего заболевания аквариума как экологической системы.
Условия взрывного роста
Сине-зеленые водоросли (Cyanophyta) появляются и начинают бурно размножаться в интенсивно аэрируемых аквариумах или (и) при наличии в воде избыточного количества органических соединений. Cyanobacteria появляется чаще всего, когда в воде избыток фосфатов [PO4], а нитраты [NO3] = 0! То есть присутствует большой недостаток азота [N] для роста растений. Чаще всего эти водоросли начинают размножаться при сильном освещении на поверхности фильтрующих материалов в наружных фильтрах, в трубках эрлифтов и на поверхности воды, т. е. в тех местах, где они, находясь в водной среде, имеют наибольший контакт с воздухом.
Интенсивное освещение, особенно определенного спектрального состава (солнечный свет), также увеличивает продуктивность фотосинтеза сине-зеленых водорослей, что приводит к их ускоренному массовому развитию. Развиваются они и в слабощелочной воде (оптимум рН 7,5-9,5), поэтому их присутствие может в некоторых случаев (которые не стоит допускать) служить биологическим индикатором рН среды.
Влияние на общие показатели среды
Еще одна причина бурного развития сине-зеленых – увеличение биогенных элементов (углерода, азота, фосфора) в воде. Углерод водоросли поглощают как из органических соединений, так и из углекислого газа. Интересна их способность к фотосинтетическому поглощению углерода в форме гидрокарбонат-иона, что является приспособительным свойством к развитию в щелочной среде. Повышенное содержание соединений азота в воде происходит в основном при разложении большого количества органических веществ.
Но больше всего развитию водорослей способствует повышенное содержание фосфора, поступающего в воду или с разлагающейся органикой, или с минеральной подкормкой для растений. В некоторых случаях «взрыв” численности сине-зеленых наблюдается и в присутствии гуминовых кислот. Очевидно, причиной является то, что гуминовые кислоты играют роль желтого светофильтра, а желтый свет благоприятствует развитию этих водорослей. Повышение температуры воды на несколько градусов также способствует массовому развитию сине-зеленых. Это объясняется тем, что активизируются обменные процессы и происходит быстрое (по сравнению с другими растениями) деление клеток.
Что значит появление этих водорослей
В общем и целом сине-зеленые водоросли — это свидетельство нарушений в биологической системе. Они легко появляются во вновь оборудованных аквариумах с еще нестабильной средой. Подмены воды, затенение аквариума, улучшение фильтрации не всегда приносят желаемый результат. C течением времени, когда экосистема в аквариуме сбалансируется, т.е. в грунте и фильтре сформируется колония бактерий способная переработать все органические загрязнения, образующиеся в молодом аквариуме в больших количествах, и благодаря тому, что растений начнут хорошо расти, Cyanobacteria исчезнет.
Сине-зеленые водоросли (Cyanophyta) никогда не будут активно расти в аквариумах с хорошо ассимилировавшимися растениями. В старых аквариумах сине-зеленые водоросли почти всегда вырастают только после внезапных изменений, например, при изменении освещения, передозировке удобрений или применении какого-либо химического препарата. Предполагают, что довольно часто сине-зеленые водоросли свидетельствуют о плохом качестве воды. Причины этого могут крыться: в низком содержании кислорода, передозировке питательных веществ (в том числе нитратов, фосфатов), щелочном показателе рН, избытке органических веществ или слишком частом кормлении рыб, а также (почти всегда) в слишком редкой смене воды.