Одной из основных проблем всех водных обитателей, независимо от сложности их организации, является регуляция осмотического давления. Осмотическое давление развивается в результате диффузии молекул воды через полупроницаемую мембрану живых клеток. В его основе лежит свойство мембран избирательно пропускать молекулы одних веществ и задерживать молекулы других.
При разной концентрации солей по обе стороны мембраны, например внутри клетки и вне её, диффузия молекул воды в область большей концентрации солей возрастает. Так как концентрация растворимых веществ и белков в клетке больше, чем в пресной воде, пресноводные организмы вынуждены проделывать огромную работу по удалению избытка проникающей в их тело воды.
Одним из эволюционных приспособлений, направленных на ограничение проникновения воды в ткани пресноводных рыб, является меньшая, чем у морских рыб, концентрация солей в их крови и тканевых жидкостях. Кроме того, пресноводные рыбы обладают развитыми почками, обеспечивающими удаление избытка воды из организма. Моча этих животных содержит меньше солей, чем кровь и тканевые жидкости.
Достаточно часто функция растворённых в воде солей сводится к их косвенному влиянию на рыб через пищевые цепи. К основным минеральным компонентам среды относятся фосфорные и азотные соли. Это связано с той ролью, которую в живых клетках играют молекулы, содержащие атомы фосфора и азота. Меньшее значение имеют калий и кальций, а также сера и магний. В последнем, кроме животных, огромную потребность испытывают растения, так, как этот элемент совершенно необходим для биосинтеза хлорофилла. Действие солей усиливается с повышением температуры, что связано с возрастанием интенсивности обменных процессов. В меньших количествах, но не в меньшей мере необходимы так называемые микроэлементы - кобальт, марганец, медь, цинк, бор, йод, кремний и некоторые другие.
На рыбах болезненно отражается чрезмерное содержание в воде солей кальция и железа. Даже незначительная примесь последних вызывает у взрослых рыб заболевания глаз, а у мальков - поражение жабр, сопровождаемое массовой гибелью.
Многие вещества, растворённые в воде, можно отнести к ядовитым или вредным. Это сероводород, углекислый газ и аммиак - естественные продукты, образующиеся в водоёмах, а также соединения тяжёлых металлов, неорганические и органические продукты стоков промышленных предприятий. Последняя группа ядов в условиях аквариума не встречается.
Количество солей в пресной воде ничтожно (не превышает десятых долей грамма на литр) и меняется в пресноводном аквариуме в зависимости от грунта, содержания продуктов распада, испаряемости воды. Изменения эти невелики, и рыбы и растения легко к ним приспосабливаются. В отдельных случаях аквариумисты намеренно несколько повышают солёность добавлением поваренной соли.
Теперь немного о свете, т.е. об освещённости воды.
ОСВЕЩЁННОСТЬ ВОДЫ
Далее хотелось бы немного остановиться на таком параметре, как осещённость воды, но совсем коротко, т.к. подробно об этом Вы можете узнать из раздела:Освещение в аквариуме. Здесь мы только хотели коснуться этого вопроса в общих чертах.
И так:
Существование жизни на Земле возможно благодаря энергии Солнца. Свет представляет собой один из самых изменчивых и в тоже время самый регулярный в своём воздействии фактор внешней среды. Он является необходимым условием для существования растительных организмов, а также для поедающих их животных. Рыбам свет необходим для ориентирования в пространстве, нахождения пищи и своевременной реакции на приближение хищника.
Для животных, обитающих в воде, основным источником света является солнечная радиация, которая поступает из атмосферы в поверхностные слои воды. Количество проникающего света определяется не только временем суток или прозрачностью атмосферы, но и состоянием водной поверхности: гладкая поверхность отражает значительно меньше солнечных лучей. Определённая часть солнечной радиации поглощается водой, причём меньше других поглощаются синие лучи; красные лучи поглощаются значительно сильнее.
Основным органом восприятия света у рыб является глаз. Большая часть рыб различает цвет. Спектр цветов, воспринимаемых рыбами, во многом определяется экологическими особенностями мест обитания. Естественно, что обитатели верхних слоёв воды, как и рыбы мелководья и прибрежных зон, различают значительно больше цветов, чем глубоководные рыбы. В сумерках рыбы воспринимают только коротковолновые лучи.
Окраска тела большинства рыб самым тесным образом связана с особенностями освещения, зависящими, в свою очередь, от условий мест обитания и биологии животных. Она изменчива и в процессе индивидуального развития может претерпевать значительные перемены. Часто она изменяется в течение суток.
Значительную роль играет освещённость и в развитии рыб, регулируя половое созревание и особенности полового цикла.
Для нормальной жизнедеятельности рыб и растений в аквариуме требуется различная потребность в освещении. На практике продолжительность светового дня необходима от 8 до 10 часов в сутки.
Свет бывает естественный, смешанный и искусственный. Если аквариум находится недалеко от окна, то он будет в полной мере обеспечен естественным светом.
Смешанное освещение обычно используется осенью и зимой, а также, если стремятся к декоративному эффекту или когда выращиваются преимущественно водные растения.
Искусственное освещение зависит от силы освещения из окна и от конструкции аквариума. Для содержания, а часто и для разведения большинства различных видов рыб и растений, не имеет большого значения, будет ли аквариум освещаться естественным или искусственным светом. Однако преимущество последнего в том, что его силу легко регулировать. Освещение аквариума солнечным светом имеет свои недостатки, главный из которых - трудность регулирования интенсивности и продолжительности естественного освещения. Кроме того, при установке аквариума у окна рыбы смотрятся невыразительно.
Интенсивность освещения в аквариуме должна соответствовать интенсивности освещения, свойственной рыбам и растениям в природных водоёмах. Она регулируется опытным путём. При этом следует учитывать объём аквариума и количество живых организмов, его населяющих.
Теперь немного о температуре воды.
ТЕМПЕРАТУРА ВОДЫ
Диапазон известных нам температур очень велик - от многих тысяч градусов на Солнце и других звёздах до близкого к абсолютному нулю холода космического пространства. В условиях биосферы Земли разница между максимальными и минимальными температурами гораздо меньше и не достигает даже нескольких сотен градусов. В значительно меньшем интервале, измеряемом несколькими десятками градусов, способны расти, развиваться и размножаться большинство известных нам живых существ. Для некоторых организмов этот диапазон бывает ещё более узким.
В водной среде колебания температуры выражены значительно меньше, чем в атмосфере, что связано с высокой удельной теплоёмкостью воды. Верхним пределом для подавляющего большинства видов рыб является +40 градусов С, а нижний предел близок к температуре замерзания воды, и такую температуру переносят большинство видов.
На организм рыб температура влияет двояко. В первую очередь это прямое воздействие, особенно существенное для рыб, как животных с непостоянной температурой тела. У большинства рыб температура тела лишь на 0,5-1 градус С выше температуры водной среды. Если учесть, что большинство обменных процессов в организме контролируется ферментами, активность которых очень зависит от температуры, то связь между температурой водной среды и интенсивностью обмена веществ станет совершенно очевидной.
Для каждого вида рыб существует определённый верхний и нижний предел температуры воды; если этот предел нарушается, рыба гибнет. Конечно, бывают случаи, когда при значительном понижении температуры воды рыбы не погибают, а просто становятся вялыми, однако без вредных последствий (например потеря способности к размножению, различные заболевания).
С повышением температуры в указанных для водной среды пределах обменные процессы в организме рыбы усиливаются, что вызывает увеличение потребления кислорода. Известно, однако, что с повышением температуры растворимость в воде газов и, в частности кислорода, уменьшается. Таким образом осуществляется косвенное влияние повышения температуры на рыб, когда вопреки возрастающим потребностям организма обеспечение кислородом снижается, и животные в конечном итоге погибают от удушья. Следует отметить однако, что усиление обмена веществ (в частности, скорости переваривания пищи) наблюдается лишь в области оптимальных для данного вида рыб температур. По превышении определённого порога включаются различные физиологические и биохимические защитные механизмы, благодаря чему, например, холодноводные рыбы на действие высоких температур отвечают снижением интенсивности питания и резким снижением активности.
Если пересадить рыб из тёплой воды в холодную, у них наступит шоковое состояние, которое внешне проявляется в том, что рыбы плавают медленно, вяло шевеля плавниками и жабрами, или неподвижно лежат на дне. В конце концов они гибнут. Если пересадить рыб из холодной воды в тёплую, они, напротив, мечутся по аквариуму, пытаются выпрыгнуть из воды.
Практический совет:
Чтобы избежать этого, пересаживать рыб необходимо только тогда, когда температура в обоих сосудах будет одинаковой или не превышать 2 градусов С при пересадке из более тёплой воды в более холодную и 4 градусов С - из более холодной воды в более тёплую. При пересадке мальков эта разница должна быть в два раза меньшей. Тропических рыб вообще не рекомендуется пересаживать из более тёплой воды в более холодную.
Температура воды в значительной мере регулирует такие важные стороны жизненного цикла рыб, как созревание половых продуктов и развитие оплодотворённой икры. Ускорение созревания икры или спермы связано с общим повышением интенсивности обмена веществ. Кроме того, на эти процессы оказывает влияние обеспеченность пищей самих производителей и подрастающей молоди. Этим, в частности, объясняется порционный нерест многих тропических видов рыб, молодь которых почти круглый год может найти себе необходимый корм.
В природе наблюдаются колебания температуры воды, вызываемые её дневным прогревом и ночным охлаждением. Амплитуда этих колебаний иногда может достигать 10 градусов С и более. Если в естественной водной среде рыбы могут подниматься или опускаться в слои с оптимальной для них температурой, то в аквариуме у них такая возможность отсутствует. В связи с этим для большинства рыб амплитуда между максимальной и минимальной температурой не должна превышать 2-3 градусов С, а в период нереста - 1 градуса С. Поддержание температуры на необходимом для конкретного вида или группы видов уровне является обязательным. Каким образом добиться постоянной температуры Вы узнаете из раздела: Обогрев аквариума.
Практический совет:
Несмотря на то, что все рыбы безболезненно переносят недолгое пребывание в воде, температура которой оказалась ниже оптимальной, не в коем случае не следует, обнаружив своё упущение, стремиться к быстрому повышению температуры - достаточно устранить неисправность, способствуя плавному установлению температуры на необходимом уровне.
И ещё один короткий совет в заключении: Приобретая рыб, прежде всего выясните при какой температуре они жили на прежнем месте. Знать это необходимо для того, чтобы постепенно приучить их к температуре воды в данных условиях. Также следует поступать, приобретая и водные растения.
Ну и в заключении темы о свойствах и параметрах воды, необходимо немного рассказать о содержании в воде кислорода, углекислого газа, сероводорода и азота.