УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

АДМИНИСТРАЦИИ ГОРОДА НОВЫЙ УРЕНГОЙ

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 5

(МБОУ СОШ № 5)

Тема: Изучение водорослей в аквариумных условиях

Автор: Мирошниченко Анастасия

, 7«в» класс

Руководитель: Натарова Ирина Николаевна

Новый Уренгой, 2015 г.

Содержание

Введение……………………………………………………………………………….

1.Общая характеристика водорослей……………………………………………...

1.2 Представители водорослей……………………………………………..

1.4 Водоросли и аквариум…………………………………………………..

2. Оптимальные условия в аквариуме………………………………………….…

2.1 Параметры воды………………………………………………………..

2.2 Активнаяреация воды или рН…………………………………………

2.3 Жесткость…………………………………………………………………

2.4 Концентрация аммиака и ионов аммония…………………………..

2.5 Концентрация нитритов и нитратов…………………………………

2.6 Способы борьбы с водорослями………………………………………

3. Изучение водорослей в аквариумных условиях……………………………….

4.Выводы………………………………………………………………………………

Литература………………………………………………………………………….

приложение…………………………………………………………………………

Введение

Первые живые организмы появились в водной среде, и биологи в начало растительной системы поставили водоросли - одно- и многоклеточные низшие растения, давшие начало образованию на границе между водой и сушей первым высшим наземным растениям.Водоросли (algae) являются простейшими растениями и бывают размерами от микроскопических одноклеточных до 70-метровой морской травы. Особенностью водорослей является их умение приспосабливаться к различным условиям и быстрое размножение. Многие виды водорослей способны, в виде спор, распространяться из одного водоема в другой по воздуху. Водоросли способны жить в любой воде - пресной, соленой, чистой, грязной, стоячей и быстро текущей. Они могут расти на предметах и растениях, а могут плавать в толще воды (зеленая вода) или на ее поверхности.

Почти 25 миллиардов лет водоросли были единственными представителями растительности на Земле. Только около 500 миллионов лет назад появились высшие растения. В течение этого периода, кажущегося бесконечно большим, водоросли достигли экологического совершенства, и это в свою очередь сыграло выдающуюся роль в прогрессивном развитии флоры и фауны на планете.

Водоросли - весьма весомая часть аквариумистики. Однако в случае буйного роста, они становятся серьезной проблемой, как для владельца аквариума, так и для его обитателей. Процесс «зацветания» аквариума влияет не только на его внешний вид, но и ухудшает качество воды настолько, что жизнь других аквариумных обитателей подвергается серьезной опасности. Многие аквариумисты сразу бросают свое хобби только потому, что они не смогли преодолеть нашествие этих растений. Поэтому проблема водорослей требует особого внимания.

Целью данной работы является формирование целостного представления о водорослях и создание оптимальных условий в аквариуме.

В ходе достижения цели решались следующие задачи:

1. изучить основные особенности водорослей (представители, распространение, значение в природе и жизни человека, клеточное строение);

2.изучить причины появления водорослей;

3.изучить основных представителей водорослей, обитающих в аквариуме;

4..изучить способы борьбы с водорослями;

5. дать рекомендации по содержанию аквариума.

Материал и методика исследования

Часто в аквариуме вместо водных растений разрастается нечто похожее на плесень, мох или слизь. Мы замечали такое и в наших аквариумах.Мы выяснили, что это низшие растения - водоросли.

Водоросли - друзья или враги? С одной стороны водоросли могут оказывать нам большую помощь (служат кормом для мальков и рыб, служат убежищем для одноклеточных организмов), а с другой стороны чрезмерное развитие водорослей может причинить много хлопот и даже вред.

В процессе изучения были использованы следующие методы:

1. Лтературный обзор (нами были проработаны 18 книг и интернет-источники по теме водоросли).

2.Наблюдение за экспериментом.

3.У мозаключение по аналогии - знание, полученное из литературных источников (Великанов Л. Л. «Курс низших растений») переносится на менее изученных, сходных по существенным свойствам, качествам объект (водоросли, встреченные в аквариумах).

1.Общая характеристика водорослей

По современной системе растительный мир разделен на два под/царства: низшие и высшие растения.

К низшим растениям, которые возникли около 2 млрд лет назад, относятся наиболее просто устроенные представители растительного мира. Характерной особенностью этой группы организмов является то, что их тело не расчленено на вегетативные органы (корень, стебель, лист) и представлено талломом, или слоевищем. В отличие от высших растений у них отсутствуют ткани, а органы полового и бесполого размножения, как правило, одноклеточные.

Низшие растения - водоросли и лишайники - широко распространены в природе и играют исключительно важную роль в общем круговороте веществ.

Водоросли, как и говорит само их название,- это растения, обитающие в воде. Однако это не совсем так. Водоросли способны жить и размножаться в таких условиях, которые на первый взгляд кажутся совершенно не пригодными для обитания.

Строение водорослей очень разнообразно. Они могут быть одноклеточными, колониальными, многоклеточными. Размеры их варьируют от нескольких микронов до 30 метров. Всего в природе насчитывается около 30 тысяч видов водорослей. Это самые древние растения Земли. Они обнаружены в отложениях, образованных от трех до одного миллиарда лет назад. При массовом развитии водоросли «окрашивают» животных в зеленый цвет. Однако жизнь всех этих растений связана с водой, они могут легко переносить пересыхание, промерзание, но стоит появиться достаточному количеству влаги, как поверхность предметов покрывается зеленым налетом.

Есть виды водорослей, обитающие в качестве симбионтов внутри организма некоторых животных и растений. Всем известный лишайник - пример симбиоза гриба и водоросли.

Наземные, или, как их еще называют, воздушные водоросли, можно встретить на стволах деревьев, скалах, крышах домов, заборах. Эти водоросли обитают везде, где есть хоть малейшее постоянное увлажнение дождем, туманом, брызгами водопадов, росой. В засушливые периоды водоросли высыхают настолько, что легко крошатся. Произрастая на открытых участках, они днем сильно прогреваются на солнце, ночью охлаждаются, а зимой промерзают.

На ледниках, снежниках, льдах нередко поселяются холодолюбивые водоросли. В этих условиях они размножаются иногда настолько интенсивно, что окрашивают поверхность льда и снега в самые разнообразные цвета - красный, малиновый, зеленый, синий, голубой, фиолетовый, бурый и даже… черный - в зависимости от преобладания тех или иных холодолюбивых водорослей.

«Цветение» льда в отличие от «цветения» снега происходит в основном за счет массового развития водорослей не на поверхности льда, а на нижних его частях, погруженные в морскую воду. Затем, с наступлением зимы, они вмерзают в лед. А по мере летнего оттаивания замерзшие водоросли постепенно выходят на поверхность, где в лужах опресненной воды отмирают.

Водоросли развиваются и в озерах, где соленость настолько велика, что соль выпадает из насыщенного раствора. Очень высокую соленость переносят лишь немногие водоросли.

Значительная часть водорослей обитает в почве. Наибольшее их число встречается на поверхности почвы и в самом верхнем ее слое, куда проникает солнечный свет. Здесь они живут за счет фотосинтеза. С глубиной их численность и видовое разнообразие резко снижаются. Наибольшая глубина, на которой были обнаружены жизнеспособные водоросли, 2 метра. Ученые считают, что туда их заносит вода или почвенные животные. В таких неблагоприятных условиях водоросли способны переходить на питание растворенными органическими веществами.

Корочки водорослей на почве, высыхающие в сухие периоды, начинают расти уже через несколько часов после увлажнения. У некоторых почвенных водорослей важным защитным приспособлением против засухи является обильное образование слизи, которая даже при небольшом увлажнении способна быстро поглощать и удерживать большое количество воды, в 8-10 раз превращающее сухую массу водорослей. Таким образом водоросли не только запасают воду, превращая высыхание, но и быстро поглощают ее при увлажнении.

Эти водоросли очень жизнеспособны. Например, удалось оживить те, которые хранились в музеях в сухом состоянии десятки лет. Они способны переносить резкие колебания температур. Многие из них оставались жизнеспособными после того, как их нагревали до 100 или охлаждали до 195 градусов. Почвенные водоросли обладают устойчивостью против ультрафиолетового облучения и даже… радиоактивных излучений. Обладая различными приспособлениями против неблагоприятных условий среды, они первыми заселяют поверхность грунтов и принимают участие в почвообразовательном процессе, особенно в его начальной стадии (Садчиков А., 1988).

Веществами запаса у водорослей служит крахмал, масло, волютин, гликоген, водорастворимый полисахарид ламинарин и др.

Размножение водорослей осуществляется вегетативным, бесполым, и половым путем. (Лемеза Н. А., 2000).

1.2 Представители водорослей

Известно более 40 тыс. видов водорослей, которые объединяются в отделы:

• Сине-зеленые,

• Зеленые,

• Харовые,

• Золотистые,

• Диатомовые,

• Красные,

• Бурые и др.

Все отделы в процессе эволюции развивались в основном независимо друг от друга. Вероятно, от каких-то водорослей происходят наземные высшие растения.

1.3 Водоросли и аквариум

Для украшения наших аквариумов мы в абсолютном большинстве случаев используем высшие цветковые растения. Высшие они потому, что стоят на вершине эволюционного древа царства растений и представляют собой сложно устроенные многоклеточные организмы с присущими им сложными структурами и функциями различных органов: корней, стеблей, листьев. Растения, стоящие ниже по "эволюционному ранжиру": мох (яванский мох), папоротники (таиландский и некоторые другие) занимают в наших аквариумах сравнительно не много места. И только одна водоросль - "кладофора" - настоящая водоросль, которую специально "сажают" в подводном саду (фото 1) . Кладофора, или вельветовый шар (Cladophoraaegagrophila) - это колония водорослей. В других источниках сказано, что кладофорой называли эту водоросль в 30-е годы 20 века. Сейчас же считается, что это эгагропила (Aegagropilasauteri). Необычная шарообразная форма и красивый изумрудный цвет сделали кладофору (эгаграпилу) очень популярным аквариумным растением.

Однако в аквариуме с достаточно плотным населением на поверхности вельветовых шаров быстро накапливается всякий мусор, и они теряют свою красоту. Колонии страдают от поражения другими водорослями - зелеными и сине-зелеными. В аквариуме с крупными растениями и мелкими рыбами, не поднимающими муть со дна, бархатные эгагропилы производят великолепное зрелище, украшая яркими изумрудными пятнами донный песок (Рисунок 1.)

В аквариум водоросли и их споры попадают вместе с кормом, растениями и рыбами, и если найдут в нем благоприятные условия, то быстро размножаются. Порой нашествие водорослей начинает принимать вид настоящего стихийного бедствия. Листья растений, стёкла аквариума и грунт могут довольно быстро покрыться слизистыми бурыми либо темно-зелеными с синеватым оттенком, пленками. Случается такое по разным причинам. Нарушенное биологическое равновесие, неправильный запуск аквариума, а также «старые» аквариумы, за которыми престали должным образом ухаживать.

В хорошо сбалансированном аквариуме создаются неблагоприятные для развития водорослей условия, в которых они будут вести себя очень скромно и совсем не бросаться в глаза. Однако, это не будет означать, что они покинули аквариум насовсем. Малейшая ошибка в уходе (даже незначительное перекармливание рыб, старение ламп, редкие подмены воды, перенаселение) и всё - вот они водоросли тут как тут! Только постоянный прессинг может держать их в узде

Водоросли могут оказывать нам также и помощь. Многие рыбы охотно поедают их; они являются одной из лучших растительных подкормок. Скопления водорослей часто служат убежищем для бесчисленных одноклеточных организмов, являющихся важнейшим кормом для мальков. Однако чрезмерное развитие водорослей может причинить много хлопот и даже вреда, и мы должны уметь бороться с ними.

2. Оптимальные условия в аквариуме

Проблема водорослей требует особого внимания и решительных мер по предотвращению: ведь лучше не допустить ее возникновение, чем в дальнейшем вести жесткую борьбу с последствиями.

Для роста водорослей необходимы такие же условия обитания, как для любых других растений: содержащихся в воде питательные вещества, свет, углекислый газ днем и кислород ночью. Водоросли относятся к числу первых растительных организмов, появившихся на Земле. Для них характерны неприхотливость к условиям обитания и быстрое размножение при незначительных повышениях температуры.

Высокое содержание солей азота, фосфатов, и прочих «удобрений» и продуктов белкового распада в воде угнетает развитие водных растений и стимулирует массовое размножение водорослей. Поэтому, при подкормке растений аквариумного сада, нужно вносить удобрения в грунт, поближе к корням. Сухие - закапывать, растворы - вводить с помощью обычного медицинского шприца. Только микроэлементы рационально вносить в воду. Но следует помнить, что микроэлементы нужны растениям в микродозах. Избыток микроэлементов, накопившихся в аквариуме при регулярных подкормках, очень стимулирует развитие некоторых водорослей. Например - зелёной нитчатки.

2.1 Параметры воды

Для нормального функционирования аквариума необходимо соблюдать параметры воды. Контролировать эти параметры можно при помощи набора тестов из зоомагазина.

2.2 Активнаяреация воды или рН

Этот показатель в различных водных средах может принимать значения от 0 до 14. Но рыбы и растения могут жить в диапазоне значений 5-9,5, а чувствовать себя достаточно комфортно и не гибнуть лишь в интервале 6-8. Для содержания некоторых африканских цихлид часто рекомендуют поддерживать значения рН в интервале 8-9, но подавляющее большинство этих рыб замечательно живет и при рН=7,3-8.

2.3 Жесткость

Жесткость воды зависит от присутствия в ней растворенных солей кальция и магния и подразделяется на временную, карбонатную, от которой легко избавиться кипячением, и постоянную, некарбонатную. При высоких значениях рН (более 8,3) осадок карбонатов может частично перейти обратно в раствор. За единицу жесткости воды принят миллиграмм-эквивалент/литр, который равен 20,4 мг кальция или 12,6 мг магния. Аквариумисты чаще пользуются немецкими градусами жесткости - dGH, где общая жесткость обозначается - GH, а временная KH. 1 мг-экв/л равен 2,8 немецких градуса.

2.4 Концентрация аммиака и ионов аммония

Этот показатель необходимо контролировать в новых, только что запущенных аквариумах, в аквариумах с высоким уровнем рН (7,5 и более) и при высоких плотностях посадок крупных рыб, например, золотых рыбок, астронотусов, взрослых африканских цихлид и др. В ходе своей жизнедеятельности рыбы выделяют в воду аммиак. Кроме того, в водопроводной воде его концентрация может быть опасно большой, особенно осенью и весной. Аммиак в воде существует главным образом в форме иона аммония, и именно его легко определяют с помощью соответствующих тестов (NH3/NH4 тест).

В случае обнаружения высоких концентраций аммония (0,5 мг/л и более) стоит заменить часть воды, установить более мощные фильтрующие устройства (главное увеличить объем фильтрующего материала) и внести средства водоподготовки, обогащающие воду бактериями, которые окисляют аммиак (например, «Нитривек» фирмы «Сера»). Кроме того, полезно будет усилить аэрацию воды. Поводом лишний раз измерить содержание аммония в воде является потемнение окраски у дискусов, снижение аппетита, «горение» плавников у скалярий.

2.5 Концентрация нитритов и нитратов

Рыбы выделяют в воду аммиак, который специальными бактериями, живущими в грунте и субстрате фильтра, преобразуется в нитриты. Они ядовиты и должны быть быстро переработаны бактериями до достаточно безобидных нитратов. Процессы переработки биогенного азота называются нитрификацией. Рыбы в аквариуме будут хорошо себя чувствовать только в том случае, если нитрификация идет быстро, то есть нитрифицирующих бактерий достаточно много и чувствуют себя они хорошо (вода не слишком кислая, оптимальный уровень рН 6,8-7,8). Концентрация нитритов в аквариуме не должна превышать 0,2 мг/л.

2.6 Способы борьбы с водорослями

В литературных источниках выделяют биологические, химические, физические, механические способы борьбы с водорослями

биологический

химический

физический

механический

рыбы, улитки, японские прудовые креветки

обеспечение оптимальных гидрохимических параметров воды, применение фирменных препаратов, и химических веществ подавляющих рост водорослей

подбор освещения

чистка аквариума, обрывание пораженных листьев высших растений, сбор водорослей вручную, подмена воды, соскребание водорослей со стекол, камней

К биологическим способам борьбы относится поселение в аквариум рыб, поедающих водоросли. Охотно едят водоросли более трех десятков различных видов рыб. Пецилии и моллинезии (фото 2.3) уничтожают зеленую нитчатку. Эффективно в качестве борцов с водорослями будут действовать рыбы, ротовой аппарат которых специально приспособлен для соскабливания обрастания.

3. Изучение водорослей в аквариумных условиях

Результаты исследований

Нами были взяты под наблюдение и анализ неприглядного вида зеленые, бурые налеты, пучки из темных и светло-зеленых нитей на стенках аквариума, камнях, грунте и самих аквариумных растениях. Это были отд. Зеленые водоросли (одноклеточные, многоклеточные), отд. Бурые, отд. Красные.

Опросив аквариумистов и поработав с литературными данными, интернет источниками мы пришли к выводу, что водоросли и их споры попадают в аквариум вместе с кормом, растениями и рыбами ( Плонский В.Д., 1997 г.).

В подводном саду водоросли начинают произрастать в том случае если там сложились благоприятные условия для их роста и развития. Это может произойти, если нарушено биологическое равновесие аквариума: избыток, недостаток освещения, избыток органических соединений, перенаселение аквариума и т. д.

Мы попробовали избавиться от непрошеных гостей аквариума с помощью существующих методов. В борьбе с зелеными водорослями эффективен механический (по мере нарастания примерно 1 раз в месяц очищение стенок, камней аквариума, наматывание на граненную деревянную палочку) и биологический (за 5 месяцев полностью очищают стенки аквариума (150 л) улитки-катушки, многоклеточные зеленые едят караси) способы.

Бурые водоросли можно победить путем установления правильного светового режима. Необходимо увеличить освещения.

Сложнее всего нам показалась борьба с красными водорослями («черная борода»). Применение химических (борная кислота, антибиотики и т. д.) биологических, физических методов не дали положительного результата. Чтобы избавиться от этой водоросли нужно использовать комплекс мероприятий: повысить жесткость, удалить из аквариума избыток гниющей органики, уменьшить население, изменить химический состав воды, удалять зараженные листья высших растений.

Таблица1 Виды водорослей и способы борьбы с ними, обнаруженные нами.

№

аквариум

Виды водорослей

Химич.способ борьбы

Физический способ борьбы

Биологический способ борьбы

Механический способ борьбы

1

аквариум расположенный близко от окна в весенне-летний период

Одно-, многоклеточные зеленые

+

+

2

в аквариуме в зимний период при недостаточности освещения

Бурые

+

3

вода в этом аквариуме содержит большое количество органических соединений, органически взвешенных частиц.

Красные

+

+

+

+

ВЫВОДЫ

1.Проблема водорослей требует особого внимания и решительных мер по предотвращению: ведь лучше не допустить ее возникновение, чем в дальнейшем вести жесткую борьбу с последствиями.

2. Для роста водорослей необходимы такие же условия обитания, как для любых других растений: содержащихся в воде питательные вещества, свет, углекислый газ днем и кислород ночью. Водоросли относятся к числу первых растительных организмов, появившихся на Земле. Для них характерны неприхотливость к условиям обитания и быстрое размножение при незначительных повышениях температуры.

3. Для нормального функционирования аквариума необходимо соблюдать параметры воды. Контролировать эти параметры можно при помощи набора тестов из зоомагазина.

4.В подводном саду водоросли начинают произрастать в том случае если там сложились благоприятные условия для их роста и развития. Это может произойти, если нарушено биологическое равновесие аквариума: избыток, недостаток освещения, избыток органических соединений.

5. Выявлены основные виды водорослей и способы борьбы с ними, обнаруженные нами.

приложение

Рисунок 1. Кладофора, или вельветовый шар (Cladophoraaegagrophila), Эгагропила (Aegagropilasauteri)

Рисунок 2. Моллинезия (Poeciliasp.)

Рисунок 3. Гиринохейлус (Gyrinocheilusaymonieri), или китайский водорослеед

Рисунок 9. Диатомовые водоросли на стекле аквариума и зеленые водоросли - это зеленые вкрапления на общем коричневом фоне

Рисунок 10. Налет со стенки аквариума под микроскопом.