Экологическое равновесие в аквариуме

В домашнем водоеме есть рыбы и растения, моллюски и невидимые глазу микроорганизмы, населяющие каждую каплю воды и песчинку в грунте. Эти представители мира живой природы подобны актерам, играющим свои роли на протяжении всей жизни, в окружении декораций из неживой природы: воды, грунта, аквариумного оборудования и собственно водоема - стеклянного сосуда. Такой спектакль жизни называется экологической системой. Основные роли, исполняемые живыми организмами, называются:

продуцент;
консумент;
редуцент.

Продуцентами являются зеленые растения. Только они на нашей планете имеют способность запасать энергию, идущую от Солнца, и превращать минеральные вещества в органические соединения в процессе фотосинтеза. Без продуцентов на Земле не было бы жизни в том виде, в каком мы привыкли ее видеть. Например, кислород - побочный продукт фотосинтеза зеленых растений - на сегодня является жизненно необходимым для дыхания всех без исключения: животных, растений, большинства грибов и бактерий. Животные могут исполнять роль лишь консументов: они не способны создавать органическое вещество из минеральных веществ. Всю необходимую органику животные получают, поедая растения или своих сородичей. При этом питательные вещества, усвоенные с пищей, могут сильно изменяться, образовывать различные соединения, но все же некоторые из них консументы могут получить лишь от растений.

В процессе переваривания пищи животные выделяют экскременты и мочу. Вещества, входящие в состав этих выделений, не могут быть усвоены растениями, чтобы замкнуть круговорот продуценты -> консументы -> продуценты. Растениям для питания нужны простые минеральные вещества: вода, углекислый газ, ионы железа, магния, калия, азота, фосфора и других элементов, а не сложные органические соединения, содержащиеся в выделениях. И здесь на помощь приходят редуценты - организмы, способные разрушать органические соединения и превращать их в минеральные соли. Редуцентами являются бактерии и сапрофитные грибы, те, которые обитают в воде. Эти организмы крошечные, поэтому их невозможно увидеть невооруженным глазом. На самом деле количество редуцентов невероятно велико: в капле воды их может быть несколько тысяч, а на крошечном участке поверхности грунта или листа растения они обитают миллионами. Но благодаря невидимой деятельности этих организмов вода становится чистой и прозрачной, а растения получают питательные вещества, необходимые для роста.

Вышеописанное соответствует замкнутой экосистеме, в которой все циркулирует по цепочке: продуценты -> консументы -> редуценты -> продуценты. На самом деле ни одна из экосистем на Земле не является замкнутой: они взаимосвязаны, и в каждой из них можно обнаружить поток входящего и выходящего вещества. Например, река является системой с большим потоком переносимого вещества: заросли растений и рыбы, обитающие в ней, могут существовать в течение многих лет на одном и том же участке, хотя вода постоянно приносит одни вещества, унося другие. В озере или болоте, где нет течения, вынос вещества из экосистемы заменен отложениями органических веществ на дне, их излишек далее не используется в круговороте веществ.

Итак, повторим либретто нашего произведения под названием домашний аквариум: зеленые растения-продуценты усваивают из воды углекислый газ и минеральные вещества, а взамен выделяют кислород, которым дышат рыбы-консументы, выделения рыб разлагаются с помощью редуцентов. Кроме того, в результате дыхания всех организмов выделяется углекислый газ, необходимый растениям. Но здесь упущены некоторые важные моменты, например корм для рыб. Ведь по изложенной выше схеме рыбы должны питаться растениями или животным кормом. Кормление рыб - это процесс вноса веществ в аквариумную экосистему.

По мере разрушения редуцентами экскрементов и мочи к растениям поступает азот, калий и фосфор. Но этих веществ (а в густо заселенном рыбами водоеме и самих экскрементов) скапливается слишком много, поэтому ни редуценты, ни продуценты не успевают усваивать их, вследствие чего для поддержания чистоты в аквариуме необходим отток вещества. Этой цели служит удаление органических остатков и частичная подмена воды при чистке аквариума.

Аквариум может быть почти замкнутой экологической системой. Немало примеров можно найти среди водоемов, за которыми не ухаживают их владельцы. Обычно это аквариумы с большим количеством растений и одной-двумя рыбками, а то и вовсе без животных. Рыбы голодают и питаются лишь тем, что отыщут в водоеме, они обкусывают нитчатые водоросли или собирают с поверхности подводных предметов налеты, содержащие огромное число микроорганизмов. И лишь редуценты успешно справляются с выделяемыми компонентами, превращая их в питательные вещества. Вся беда лишь в том, что питательных веществ не хватает растениям, поэтому они выглядят истощенными, а требовательные виды в таких водоемах погибают в течение нескольких месяцев.

И. Шереметьев