Дихання - що це таке?

Всі живі істоти на нашій планеті дихають. Дихання - це поглинання кисню. Поступаючи з кров`ю до органів тіла тварини або в клітини рослин, кисень вступає в реакцію з частиною органічної речовини живої істоти. В результаті цієї реакції виділяється енергія, яка йде на ті чи інші життєві процеси. В ході дихання з організму виводиться вуглекислий газ, який діє як отрута на тварину і рослина і тому повинен бути знищений.

Значить, щоб вивчити процеси дихання водних тварин, нам перш за все необхідно вивчити деякі фізичні дані цих двох газів, фізичні процеси їх розчинення у воді.

В одному кубічному метрі (м³) Повітря міститься 210 кубічних сантиметрів (см³) Кисню. В одному кубічному метрі води - 7-10 см³ кисню. Навіть за умови хорошого насичення води повітрям за допомогою спеціальних приладів в 1 літрі рідко буває більше-20-25 см³ кисню. Звідси ясно, що водні організми повинні бути пристосовані до життя при зниженому споживанні кисню. Дійсно, карасі, лини, коропи, барбуси можуть жити у воді, що містить всього 0,5 см³/ Л кисню.

Але багато риби більш чутливі до нестачі у воді цього цілющого газу. Критичним для всіх прісноводних риб визнано зміст 2 см³/ Л кисню в воді при 25 ° С. Чим вище температура води, тим менше кисню залишається в ній. Тому риби, здатні перенести недолік кисню в воді акваріума при 18-20 ° С, можуть раптово загинути при підвищенні температури на 2-4 ° (одна з причин загибелі риб "з незрозумілих причин").

Ми вже говорили раніше, що багато вітчизняних риби не можуть пристосуватися до життя в теплій воді акваріума. Так, осетрові вимагають близько 3 см3 кисню на літр води, температура якої близько 10 ° С. При підвищенні температури з 5 до 15 ° у молоді осетрів і у язів частота подихів підвищується, підвищується і споживання кисню. Але за межами 15 ° С частота подихів підвищується, а кількість захопленого кисню за один подих зменшується. Нарешті, відбувається порушення координації в діях організму: клітини забезпечуються киснем все повільніше, і вуглекислий газ з них видаляється все гірше. Настає пригнічений стан і потім смерть.

Це важливо пам`ятати, коли ми купуємо нову рибу або прагнемо поселити риб з природних водойм в акваріум. У першому випадку треба знати, при якій температурі рибки жили на колишньому місці, в другому випадку треба поступово привчати річкових риб до теплої і мало насиченої киснем воді акваріумів.

Те ж саме відбувається і з рослинами. Тварини нормально дихають лише в певній температурній зоні. Рослини більш o пластичні. Але у них взаємопов`язані три процесу - дихання, хід окислювальних процесів в тканинах і "живлення" при наявності світла. При високій температурі - близько 25 ° С - у водних рослин відбуваються посилене дихання і активні окислювальні процеси. Якщо акваріум добре освітлений, то рослини і "харчуються" активно (процес, подібний з харчуванням у тварин, проходить у рослин лише на світлі). Але якщо при високій температурі світла мало, у рослин порушується координація між окисними і відновними процесами і вони починають гинути. Тому взимку, в темну пору року, краще тримати рослини при температурі 18 ° С, ніж при 25 ° С або ж додатково висвітлювати їх електричними лампами.

Як же потрапляють гази в воду? У природі молекули газу потрапляють в воду через поверхню води. У водойм, як правило, ця поверхня велика, а глибина їх невелика. Легке хвилювання, вітерець викликають перемішування молекул повітря з водою, причому розчинність кисню у воді значно більша, ніж азоту. Співвідношення цих газів в повітрі 1: 4, а у воді 1: 2. Верхні, насичені киснем, шари води постійно в русі, і поступово вся товща води насичується цим газом.

А тепер подивимося на акваріум: яке невідповідність між товщею води і площею поверхні! Ні хвилі, ні вітерець НЕ рябят водну гладь. Та ще акваріум закритий кришкою!

Природно, що механічно в акваріум потрапляє набагато менше кисню, ніж в природний водойму. Значить, треба так керувати нашим приладом, щоб кисню в воді виявилося достатньо. Існує два способи внесення кисню в наш штучна водойма.

мурени

Різні види розпилювачів повітря.

Перший спосіб - механічний. Воду продувають дрібнорозпиленою струменем повітря. Прилади, необхідні для цього, можна придбати і навіть виготовити самому. Найпростіший аератор (насичення води повітрям називається аерацією) виготовляють з футбольної камери, гумової трубки, пульверизатора, тройнічка і розпилювача. Все це з`єднують, як показано на малюнку. Якщо немає в продажу розпилювачів, можна замінити їх сухою паличкою від бузини. Накачавши пульверизатором камеру до діаметра 30-35 сантиметрів, з допомогою гвинтів-регуляторів пускають тонкий струмінь дрібних бульбашок повітря через всю товщу води: розпилювач повинен бути недалеко від дна. На маленький акваріум такий аератор дає рівномірний струмінь протягом 12-15 годин. Потужнішим буде аератор, де камеру від м`яча замінить автомобільна камера, а пульверизатор - автомобільний насос. Практичний за все електроаератори, з ними ми познайомимося нижче.

Чого ж ми досягнемо, аеріруя воду? Перш за все - кругового руху води в вертикальній площині. Нижні шари кинуться вгору і наситяться у поверхні киснем. Верхні опустяться вниз і створять умови, придатні для нормального дихання близько дна. Хоча більша частина бульбашок спрямовується до поверхні, вони при русі в товщі води створюють додаткове зіткнення води з повітрям. Чим дрібніше бульбашки, тим більше ця поверхня, тим більше насичується вода киснем. Нарешті, лопаючись на поверхні води, бульбашки створюють мікродождік: крихітні крапельки води спрямовуються вниз, захоплюючи за собою молекули повітря.

Крім механічного насичення води повітрям, існує й інший спосіб - біологічний. Відомо, що водні рослини на світлі поглинають вуглекислий газ, а виділяють кисень. Таким чином, у водних рослин одночасно йде два незв`язаних процесу. Один - безперервний? і вночі і вдень - дихання, т. е. поглинання кисню і виділення вуглекислого газу. Інший - тільки на світлі, щось на кшталт "живлення" - Поглинання вуглекислого газу і виділення кисню. А якщо уявити собі ці процеси одночасно, чого буде більше в результаті виділено: вуглекислого газу або кисню?

Це знову залежить від управління приладом-акваріумом. При яскравому освітленні буде більше кисню, при тьмяному - навпаки. Значить, добре освітлені водні рослини поглинають з води акваріума вуглекислоту і насичують її киснем.

Дихання у водних тварин здійснюється двома шляхами: поверхнею тіла без особливих органів або за допомогою спеціальних органів. У риб органом дихання є зяброві листочки. Рот і зяброві кришки риб діють як хутра: ротова порожнина всмоктує воду, яка потім викидається через зяброві щілини. Частота дихальних рухів у різних риб різна. У рухливих зяброві кришки рухаються повільно: рухаючись у воді, риби тим самим створюють додатковий приплив води. У донних частота руху зазвичай вище. За частотою руху можна визначити стан риб. Якщо все рибки дихають посилено, в воді або мало кисню, або температура її близька до верхньої межі зони. Якщо ж рибки важко захоплюють верхні шари води, весь час плаваючи біля поверхні під кутом 45 °, значить, вони знаходяться в пригніченому стані, треба терміново освіжити воду, наситити її киснем.

Правда, як ми побачимо з наступних розділів, у багатьох акваріумних риб є пристосування, що дозволяють їм засвоювати повітря безпосередньо з атмосфери. Таких риб містити в акваріумі простіше. Але для більшості риб атмосфера - вороже середовище. Це особливо важливо знати. Адже часто доводиться переносити риб по повітрю з однієї водойми в інший. Як це робити?

З баночки в акваріум рибок слід пересаджувати, опустивши закриту банку з ними в воду акваріума. Коли через 15-20 хвилин температура води в банку зрівняється з температурою води акваріума, риб можна випустити "на волю". А ось з одного акваріума в іншій риб переносять ... Рукою? Ні, цього робити не можна!

Гаряча і суха шкіра руки обпече тіло рибки, слиз, що покриває і захищає його, прилипне до руки, а на обпалених місцях можуть утворитися ранки. Сачком? Але це теж недосконалий спосіб. Справа в тому, що опинившись на повітрі, риба обов`язково зробить один або кілька ковтків. А при ковтанні сухого повітря ніжні зяброві листочки підсихають. Та й цього мало. При ковтанні повітря в крові і м`язах риб майже миттєво збільшується кількість особливого хімічної речовини - молочної кислоти. Вчені визначили: навіть через 30 хвилин після занурення в воду у риб залишалося підвищений вміст цієї кислоти. Таке порушення обміну речовин може привести до захворювання і загибелі риб. Тому останнім часом для перенесення риб стали використовувати особливі скляні воронки, в яких рибки зовсім не стикаються з повітряним середовищем.

Література: Марк Давидович Махлін, "цікавий акваріум", Москва, 1966