Бактерии в аквариуме как биофильтр и важный элемент баланса

Почему-то так сложилось, что в литературе и на многих Интернет-ресурсах, когда поднимается вопрос о бактериях и биофильтрах в аквариуме, то в первую очередь пишут о нитрифицирующих бактериях. Да, эти бактерии играют ключевую роль в превращении токсичного аммиака/аммония в нитраты и это особенно важно на этапе запуска нового аквариума, в первый месяц-два. Однако эти бактерии составляют лишь небольшую долю микроорганизмов в аквариуме и превращение аммония в нитрат это всего лишь одна функция бактерий из множества. О большинстве бактерий многие аквариумисты даже не имеют представления. В этой статье описаны виды и функции наиболее важных представителей микрофлоры водных сред.
Что такое биофильтр для аквариума?
Фактически бактерии и являются биофильтром. Ошибочно считать, что какие-то особые наполнители фильтра могут выполнять функцию биофильтра. До тех пор, пока на поверхности наполнителя не поселятся бактерии, такой фильтр не может называться биофильтром. Без бактерий такие фильтры могут являться только механическими, которые собирают мелкие частицы. Более того, бактериям все равно на какой поверхности селиться. Они размножаются на любых безопасных для них поверхностях. Это может быть не только наполнитель фильтра, а игрунт и даже растения. Если растений много, то они образуют большую поверхность. Поэтому весь аквариум и есть биофильтр.
Еще для понимания того как устроен микромир в аквариуме нужно отказаться от мысли, что бактерии это субстанция, которую можно добавить в аквариум или фильтр и сколько ее добавишь, столько ее в аквариуме и будет. Нужно знать две вещи:
1) Практически все бактерии, которые нужны в аквариуме, есть в нем;
2) Бактерии размножаются очень быстро от микроскопической колонии до миллионов.
Соответственно, добавление именно бактерий в аквариум не всегда обязательно. Ведь они с очень большой вероятностью в нем уже есть. Они вокруг нас, в воздухе, в воде, на поверхностях. И нужно очень постараться, чтобы не запустить бактерии в аквариум. Тогда возникает вопрос — а что же содержится во всех препаратах, которые предложены на рынке аквариумистики? Как правило эти препараты содержат питание для бактерий, некоторые энзимы, стимулирующие рост бактерий и цисты (пассивное состояние) самих бактерий. Добавление этих препаратов создает благоприятные условия для развития бактерий, которые, как правило, уже есть в аквариуме. К их числу относится и препарат AQUAYER Биостартер, который содержит питание для бактерий в аквариуме и цисты самих бактерий разных видов.
Теперь понятно, что важно не поместить бактерии в аквариум, а создать условия для их размножения, дать им питание. Именно питание для бактерий есть ключевым в понимании биобаланса в аквариуме. И в зависимости от того какое питание присутствует в определенных зонах аквариума, в этих зонах поселяются соответствующие виды бактерий, каждый их которых выполняет свою функцию.
Основные виды бактерий в аквариуме и их функции
До 60% бактерий в аквариуме это Actinobacteria. Эти бактерии разлагают такие органические полимеры как хитин (от беспозвоночных) и целлюлозу (от растений) до более простых органических соединений. В аквариуме актинобактерии формируют ил, который нужен растениям. Большинство актинобактерий аэробы, то есть для их жизнедеятельности нужен кислород. Поэтому поселяются эти бактерии в зонах с хорошей циркуляцией воды: верхние слои грунта, фильтр(внешний или внутренний), поверхности растений, стекол. К продуктам жизнедеятельности этих бактерий относятся органические вещества, ответственные за запах чернозема и того, что некоторые опытные аквариумисты называют «запахом здорового аквариума».
10-20% бактерий в аквариуме это Betaproteobacteria, к которым также относятся и нитрифицирующие бактерии. Среди этих бактерий встречаются аэробы и факультативные анаэробы (могут применять кислород, а могут и обходиться без него). Этот вид бактерий играет важную роль в азотном цикле, трансформируя аммоний в нитрит, а потом в нитрат.
Около 10% бактерий в аквариуме это анаэробы, которые могут получать кислород не из газообразного кислорода, а расщеплять молекулы, которые содержат кислород. В аквариуме эти бактерии обитают в анаэробных зонах, обычно это нижние слои грунта, куда поступает мало кислорода. Среди этих бактерий наиболее интересными являются Paracoccus_denitrificans, потому как они ответственны за целый ряд биохимических процессов в аквариуме. В первую очередь эти бактерии могут снижать уровень нитратов в аквариуме, превращая его в газообразный азот. Этот процесс называется денитрификацией. Именно в процессе денитрификации эти бактерии получают кислород:
Свойство этих бактерий снижать концентрацию нитратов активно используется в морской аквариумистике. Для ускорения денитрификации в качестве подкормки использует не что иное, как обычную водку. Бактерии потребляют этанол как источник углерода, а для анаэробного дыхания потребляют нитрат. При этом еще снижается и уровень фосфатов, так как фосфаты нужны бактериям как строительный материал клеток. Ничего не добавляя в растительный аквариум эти бактерии все равно будут снижать нитраты и фосфаты, если для этого будут благоприятные условия. Ведь источником углерода для них может быть крахмал из клеток отмерших листьев аквариумных растений. При определенном питании эти бактерии могут даже повышать карбонатную жесткость. Важным полезным свойством этих бактерий является их всеядность. Они могут потреблять в качестве источника углерода не только спирты и крахмал, а и многие другие органические соединения, тем самым очищая воду. Это их свойство применяется в процессе очистки сточных вод.
#биология