Переживать зиму в замерзших водоемах рыбам помогает дополнительный набор генов.
Золотые рыбки (Carassius auratus) и их более крупные родственники, золотые караси (Carassius carassius), ценятся как декоративные прудовые рыбы в течение многих столетий. Если пруд замерзает зимой, эти рыбы способны выжить даже при небольшом количестве кислорода в воде. Международная группа ученых описала механизм, позволяющий рыбам жить практически без кислорода в течение месяцев.
В такие периоды в организме рыбы накапливается большое количество молочной кислоты. Уже в 1980-е годы было известно, что часть этой кислоты со временем преобразуется в этанол, который рыба «выбрасывает» через жабры. Эта способность позволяет организму избежать ацидоза — увеличения кислотности.
В первой серии новых экспериментов рыб разделили на четыре группы по 13 особей. Первая группа находилась в воде с обычным уровнем кислорода, вторая испытывала недостаток кислорода в течение дня, третья — в течение недели. Четвертую группу лишили кислорода на неделю, а затем повысили уровень газа до нормального и наблюдали за состоянием рыб еще шесть дней.
55 дней АКВАРИУМЫ без ФИЛЬТРАЦИИ и АЭРАЦИИ!
Во второй части экспериментов участвовали три группы по три особи. Первая группа стала контрольной, рыбы во второй и третьей группах выживали без кислорода при температуре 4°C в течение одного и семи дней соответственно. Затем ученые исследовали образцы скелетной мышечной ткани нескольких погибших рыб. Предыдущие исследования показали, что именно благодаря этой ткани молочная кислота «превращается» в этанол.
Ученые обнаружили, что в тканях рыб вырабатываются два типа схожих ферментов, необходимых в процессе переработки глюкозы. Как и у других животных, у карасей и золотых рыбок в этом процессе участвует пируватдегидрогеназный комплекс, состоящий из нескольких ферментов. Он преобразует молекулы пировиноградной кислоты, конечного продукта процесса окисления глюкозы.
Однако в условиях недостатка кислорода пировиноградная кислота восстанавливается до молочной кислоты, а ее избыток может отравить рыбу. При кислородном «голодании» организм карасей и золотых рыбок начинает вырабатывать не пируватдегидрогеназу, а другой фермент.
Он аналогичен ферменту, который участвует в анаэробном распаде углеводов в клетках дрожжей — пируватдекарбоксилазе. Этот фермент способствует выделению ацетальдегида. С помощью другого фермента, алкогольдегидрогеназы, это соединение преобразуется в этанол. Спирт выделяется через жабры, но часть остается в организме рыбы.
Генетический анализ показал, что караси и золотые рыбки обладают двумя «параллельными» наборами генов, связанных с выработкой этих ферментов. Рыбы унаследовали эту особенность от общего предка. По оценкам ученых, дупликация его генома произошла около 8 миллионов лет назад.
По словам одного из авторов статьи, в «бескислородные» периоды концентрация этанола в крови карпов может превышать 50 мг на 100 мл. Людям с подобной концентрацией алкоголя в крови в некоторых странах запрещено находиться за рулем автомобиля.
Какие рыбки живут без кислорода и фильтра в аквариуме
Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.
Ранее ученые обнаружили рыбу, живущую на глубине более восьми километров.
Источник: naked-science.ru
Нужен ли фильтр в аквариуме и можно ли содержать без него
Способы подачи кислорода в аквариум
Необходимая концентрация кислорода определяется, в зависимости от количества живых существ, растений, освещенности и температуры. К примеру, большие и густо засаженные аквариумы с небольшим количеством рыб не всегда нуждаются в дополнительной бесшумной аэрации. Зачастую животным хватает того кислорода, который образовывается растениями в результате фотосинтеза, и аквариум без аэрации нормально существует. Однако практика показывает, что даже в таких случаях может наступить нехватка кислорода. Поэтому, чтобы не рисковать, любой «банке» нужна аэрация.
Аэрация аквариума может быть обеспечена двумя способами:
1. Естественным. Размещение достаточного количества флоры способствует насыщению воды О2. Также, по поведению животных, к примеру, улиток, можно определять состояние среды обитания. Если улитки большую часть времени проводят на стенках аквариума или на листьях, вероятно в воде малый процент содержания кислорода. Если же улитки обитают на камнях и грунте, то соблюдена правильная аэрация и показатели в норме;
2. Искусственным. В таком случае необходимо приобрести воздушный компрессор или помпу. Суть их работы заключается в том, чтобы захватывать атмосферный воздух и подавать его в толщу воды, распыляя на тысячи мелких пузырей через распылитель или диффузатор.
Помимо своих главных функций, аэрация аквариума способствует перемешиванию слоев воды, что важно при равномерном обогреве. Если распылитель размещен неподалеку от обогревателя, потоки пузырей будут перемешивать теплую воду у поверхности с холодными нижними слоями. По этой причине следует выбирать и фильтр для аэрации определенной мощности, который бы пропускал через себя литраж в 2-3 объема аквариума в час.
Также не стоит забывать о том, что все организмы отличаются различной потребностью в кислороде. Аэрация воды в аквариуме и количество кислорода для нормального содержания взрослой рыбы зависит от ее размеров, возраста, общего состояния организма и активности поведения.
Чтобы не допускать недостатка, рекомендуется установить компрессор и распылитель с наименьшим диаметром пузырьков. Чем они мельче, тем больше воздух поднимается сквозь толщу, насыщая собой воду. Чтобы улучшить этот процесс, можно установить фильтр напротив распылителя, чтобы пузырьки воздуха разносились потоками воды по аквариуму.
Как определить, что кислорода в аквариуме недостаточно?
Одной из частых причин гибели рыб у новичков является нарушение кислородного режима. Аэрация аквариума должна работать круглые сутки. В противном случае есть риск получить кислородное голодание. В густо заселенном аквариуме оно будет заметно спустя всего пол часа.
В случае регулярного недостатка кислорода в воде, у рыб развивается анемия, туберкулез, отмечается снижение иммунитета, аппетита. Такие питомцы легко уязвимы и быстро подхватывают какое-либо заболевание, поскольку у организма нет сил противостоять агрессивным условиям окружающей среды.
Чтобы не допустить недостаток жизненно важного О2, рекомендуется:
- Обеспечить круглосуточную (или хотя бы на ночь) работу компрессора;
- Не допускать перенаселения аквариума;
- Проводить замену части воды, как минимум, один раз в неделю;
- Использовать фильтры для циркуляции воды в емкости.
Чем вреден переизбыток кислорода?
В случае переизбытка кислорода в воде у питомцев отмечается газовая эмболия – в клетках тканей и крови образовываются пузырьки газа, что приводит к гибели животных.
Переизбыток нередко возникает в маленьких аквариумах с сильно разросшимися растениями, где установлена мощная аэрация аквариума. Также он наблюдается в тех аквариумах, где владелец производит полную замену воды (или разовую подмену большого количества), вливая жидкость, обогащенную кислородом.
Правила, которые следует соблюдать, чтобы не допустить переизбытка О2:
1. Производить подмены небольшими частями. Оптимально – четверть объема за раз;
2. Отрегулировать поток кислорода из компрессора до среднего показателя;
3. Не допускать слишком густых зарослей растений при малом количестве рыб.
Источник: aquaspecial.ru