Spoločenstvo rýb, teda aj rastliny, mikroorganizmy, všetko živé v nádrži považujeme za biocenózu. Cenóza je spoločenstvo. Nemožno jednoznačne oddeliť jednotlivé časti, faktory, ktoré tvoria biocenózu. Biocenóza, spolu z neživými súčasťami nádrže tvoria ekosystém. Avšak možno hovoriť o ekosystéme akvária, ale aj o ekosystéme filtra, či kvapky vody. V akvaristike sa tieto pojmy veľmi nepoužívajú, iste aj preto lebo ide umelé ekosystémy, ktoré sú úzko závislé od energetických vstupov človeka. Spomínam ich, pretože sa s nimi napriek môžeme v akvaristike stretnúť. Napokon aj pri opise prírodných lokalít. Najmä v prírodných lokalitách je jasne vidieť vplyv biotických (živých) a abiotických (neživých) faktorov života rýb a rastlín. Len keď vezmem do úvahy geologické pomery – tie sú v akváriu zväčša absolútne popierané.
Z hľadiska prispôsobenia na kolísanie ekologických faktorov rozlišujeme druhy stenoekné a druhy euryekné. Stenoekné druhy znášajú malé kolísanie a euryekné druhy veľké kolísanie hodnôt. Známe pancierníčky Corydoras sa prispôsobili svojmu prostrediu natoľko, že dýchajú atmosférický vzduch črevnou sliznicou. Obdobne labyrinky dýchajú labyrintom atmosférický kyslík atď..
Podľa trofických parametrov sú rastliny producenti hmoty, živočíchy (teda aj ryby) sú konzumentmi. Mikroorganizmy spracovávajúce hmotu sú rozkladačmi – dekompozitormi. Podľa zdroja energie rozlišujeme organizmy na autotrofné – prijímajúce energiu za pomoci svetla a heterotrofné – spracúvajúce organickú, a neorganickú hmotu. Aj medzi rybami existujú rôzne vzťahy s ich okolím. Tento vzťah a ich usporiadanie skúma práve ekológia. Pre akvaristu je samozrejme najzaujímavejší vzťah ryba – ryba. Prípadne ryba – substrát dna – voda.
Technika výrazne v akváriu napomáha, až zabezpečuje život v akváriu. Treba si uvedomiť, že akvárium je umelý systém, ktorý je bez vstupov človeka len veľmi ťažko predstaviteľný. Medzi základné faktory ovplyvňujúce rast vodných rastlín patrí svetlo, dostupnosť živín, samotná voda, substrát, v prírode aj pôda. Vzťah existuje aj medzi rybami a rastlinami, vzájomne medzi na seba vplývajú. Rastliny dokážu tvoriť správnu mikroklímu pre ryby, poskytujú neraz možnosť úkrytov, no niekedy aj potravy. Faktor svetla rozdeľuje rastliny na tieňomilné a svetlomilné. Situácia je podobná ako v lese, kde zohráva svoju úlohu zápoj korún stromov, resp. kry v trópoch, epifity prepúšťajú na spodnú vrstvu nad hrabankou neraz iba 1% svetla. V prípade vodných rastlín, „zápoj“ tvoria rastliny na hladine, ktoré sú vyslovene svetlomilné. Svetlo pohlcujú aj plávajúce rastliny, vyššie rastliny a na koniec sa dostane aj na nízke rastliny dna, ktoré sú však tiež často svetlomilné. V prírode je síce primárnym zdrojom svetla slnko, ktorého svetlo je oveľa kvalitnejšie a intenzívnejšie, ale je pohlcované aj nad vodou často lesom, pobrežnou vegetáciou. A samozrejme nemožno zabudnúť na pohlcovanie svetla riasami, autotrofnými mikroorganizmami a samotnou vodou. Medzi tieňomilné rastliny patria: Anubias, Cryptocoryne, Vesicularia dubayana.
Za určitých okolností môže dôjsť v akváriu ku otrave. Zvyčajne ide o otravu amoniakom napr. spôsobenú vysokou hladinou organického odpadu, alebo o otravu nejakými kovmi z dekorácie. No zaujímavým spôsobom môže dôjsť k otrave aj vplyvom iného spracovania potravy tráviacim traktom inými druhmi rýb. Známe sú v tomto karasy, ktorých exkrementy sú pre iné druhy rýb jedovaté.
Konkurencia je známy termín. Konkurencia je hybnou silou vývoja. Jej prejavy sú pozorovateľné v nespočetnom množstve podôb aj u rýb a rastlín a ostatných organizmov v našich akváriách. Nemožno hovoriť v niektorých prípadoch o celkom normálnych prejavoch, pretože akvaristi zväčša iba napodobňujú prírodu. Vzorce platiace v prírode sú často pozmenené. Jeden z prípadom, kde v plnej miere obyčajne nemôžeme vidieť konkurenciu je potravná konkurencia. V akváriu si naši chovanci potravu vyhľadávajú len málo a na malom priestore. Preto nevznikajú také silné konkurenčné javy ako vo voľnej prírode. Konkurencia u rýb v akváriu sa prejavuje najmä pri zaujatí teritória a pri rozmnožovacích aktivitách. Konkurencia sa viac prejavuje u rastlín. Agresivitou sa medzi sebou vyznačujú samce bojovníc, ktoré zvádzajú medzi sebou neľútostné súboje. Najmä v prírode, keďže sa táto kombinácia v akváriu neodporúča. Na to, aby sme si to overili, môžeme použiť zrkadlo.
Vzťah koristi a dravca (predátora) je pozorovateľný aj v akváriu, niekedy to neznalého až šokuje. Keď cyklop, malý kôrovec dokáže vytvoriť na ryby tak silný predačný tlak, že mu plôdik rýb dokáže podľahnúť. Cyklop dokáže poter doslova uštípať. Typické dravce sú napr. šťučky loviace vodný hmyz, menšie ryby, niektoré cichlidy loviace ryby ako napr. juhoamerický Astronotus ocellatus, africké druhy rodu Nimbochromis. Tieto relatívne väčšie druhy rýb dorastajúce viac ako 20 cm, používajú zaujímavú techniku, kedy simulujú mŕtvolu nahnutú na dne. No ak sa do ich blízkosti priblíži menšia ryba, kaligono, ako nazýva tieto ryby domorodé obyvateľstvo okolia jazera Malawi, zrazu „ožijú“ a bleskovo sa snažia zmocniť svojej koristi. Ak zúžim tému na fakt, že korisť aj dravec sú ryby, podľa techniky lovu sa dajú rozlíšiť rôzne techniky lovu, ktoré ryby dodržujú. Niektoré ryby napádajú druhú odpredu, od hlavy, niektoré odzadu od chvostu, iné napádajú bok. Pravda, niektorým to je jedno. Dravá ryba je schopná viac-menej skonzumovať tak vysokú rybu, ako veľký je priemer jej oka. Samozrejme existujú výnimky.
Medzi suchozemskými rastlinami existuje jav známy ako alelopatia. Niektoré organizmy, resp. rastliny sa neznášajú do takej miery, že sú schopné sa likvidovať. Známy je tým orech, agát. Medzi vodnými rastlinami nebol vraj tento jav vedecky popísaný, osobne si myslím, že prirodzené vlastnosti vody priamo nahrávajú tomu, aby bol chemický boj medzi rastlinami intenzívnejší. Napr. známy český pestovateľ rastlín alelopatiu popisoval a neskôr tvrdil opak. Takmer v každej základnej akvaristickej literatúre sa možno dočítať, že do jedného akvária si zadovážte radšej zopár druhov rastlín, ako z každého dostupného druhu 1 – 2 jedince. Samozrejme to nie je len otázka boja medzi rastlinami, ale aj otázka vhodného substrátu pre ten ktorý druh, vhodného zloženia vody, použitej filtrácie, atď. V každom prípade biologické procesy jednotlivých rastlín a ekosystému akvária, prípadne vodných tokov, jazier či morí je studňa plná otázok (aj nevypovedaných samozrejme) a prekvapivých odpovedí. Nie je to vôbec také jednoduché, že by sme vzali nejakú rastlinu, zasadili a čakali že bude „rásť ako z vody“. Možnosti nádrže akvaristu sú obmedzené, napokon aj možnosti odbúravania látok v akvária sú priestorovo obmedzenejšie.
Voda poskytuje plynulejší prechod, väčšie rozptýlenie látok do priestoru, preto si myslím, že alelopatické prejavy sa musia prejaviť častejšie ako u rastlín na suchej zemi. Považujem to za ekologickú analógiu ku obranným mechanizmom, ku verbálnym prejavom nevôle, ku konkurenčným prejavom živočíchov. Je však možné, že substrát v nádrži neposkytuje toľko možností ako substrát v prírode a preto sa alelopatia ľahšie popíše práve v umelej nádrži. Pretože v akváriu skôr príde k prejavu náhleho stavu, najmä pre obmedzený priestor. Vo svojej praxi som sa stretol s prípadom, kedy som pestoval Cryptocoryne affinis v počte asi osem jedincov a pomerne veľký Echinodorus. Iné rastliny tam neboli. Pomerne uspokojivo rástli aspoň dva roky. Avšak raz, behom dvoch dní sa doslova všetky kryptokoryny rozpadli. Nezostalo z nich takmer nič, stonka sa oddelila od koreňa. Jediné čo z kryptokorýn zostalo, bol koreňový systém, z ktorého som následne kryptokoryny ďalej pestoval. Echinodorus rástol pokojne ďalej. Podobná situácia sa mi neskôr zopakovala znovu, v kombinácii s inou rastlinou. Neverím, žeby šlo o známu kryptokorynovú chorobu, pretože neviem o tom, že by sa iné podmienky sa menili. Šlo o prejav chemického boja, ktorý sa viedol zrejme najmä bohato rozvetvenými koreňmi oboch druhov rastlín.
Podľa prítomnosti kyslíka rozlišujeme dva základné procesy – anaeróbne a aeróbne. Anaeróbne procesy prebiehajú bez prístupu kyslíka, naopak aeróbne za prístupu kyslíka. S týmto popisom sa stretávame najmä pri rozklade hmoty. Aeróbne procesy aj anaeróbne na konci potravného reťazca zabezpečujú baktérie. Z trofického hľadiska rozlišujeme autotrofné baktérie, ktoré menia hmotu – zväčša anorganické látky za prístupu svetla a heterotrofné baktérie využívajú energiu zložitých organických zlúčením bez prístupu svetla tak. Pri anaeróbnom spracovaní dochádza aj ku štiepeniu na alkohol, metán, sulfán, na produkty jedovaté a teda nežiaduce pre život rastlín a rýb v akváriu. Preto je nutné dbať o dostatok neviazaného kyslíka v našom akváriu. Baktérie hmotu mineralizujú, táto energia je opäť transformovaná do vody, do koreňovej sústavy rastlín, kde sa opäť stáva prípadným začiatkom kolobehu látok.
The community of fish, including plants, microorganisms, and all living organisms in the tank, is considered a biocenosis. A cenosis is a community. It is not possible to clearly separate individual parts, factors that make up the biocenosis. The biocenosis, together with the inanimate components of the tank, forms an ecosystem. However, it is possible to talk about the aquarium ecosystem, as well as the filter or water droplets. In aquarium hobby, these terms are not widely used, perhaps because they represent artificial ecosystems that are closely dependent on human energy inputs. I mention them because we can encounter them in the context of describing natural habitats. Especially in natural habitats, the influence of biotic (living) and abiotic (non-living) factors on the life of fish and plants is clearly visible. Only when taking into account geological conditions – which are mostly completely negated in the aquarium.
From the perspective of adaptation to the fluctuation of ecological factors, we distinguish between stenoecious and euryecious species. Stenoecious species tolerate small fluctuations, while euryecious species tolerate large fluctuations in values. Well-known armored catfish Corydoras have adapted to their environment to the extent that they breathe atmospheric air through their intestinal mucosa. Similarly, labyrinth fish breathe atmospheric oxygen using their labyrinth organ, etc.
According to trophic parameters, plants are biomass producers, animals (including fish) are consumers. Microorganisms processing matter are decomposers. Based on the source of energy, organisms are classified as autotrophic – obtaining energy using light, and heterotrophic – processing organic and inorganic matter. Among fish, there are various relationships with their environment. The study of these relationships and their organization is the focus of ecology. For the aquarium hobbyist, the most interesting relationship is, of course, the interaction between fish or between fish, the substrate, and water.
Technology significantly contributes to the functioning of the aquarium and ensures life within it. It’s essential to realize that an aquarium is an artificial system that is challenging to conceive without human inputs. Among the fundamental factors influencing the growth of aquatic plants are light, nutrient availability, water itself, substrate, and, in nature, soil. There is also a relationship between fish and plants, and they mutually influence each other. Plants can create the right microclimate for fish, providing hiding places and sometimes even food.
The factor of light divides plants into shade-tolerant and light-loving. The situation is similar to a forest where the canopy of tree crowns plays a role, or in tropical areas, epiphytes allow only about 1% of light to reach the lower layer above the ground. In the case of aquatic plants, the “canopy” includes plants at the water surface, which are explicitly light-loving. Light is also absorbed by floating plants, taller plants, and eventually reaches the lower plants on the substrate, which are often also light-loving. Although sunlight is the primary source of light in nature, and its light is much higher in quality and intensity, it is often absorbed above the water by forests or coastal vegetation. And, of course, light is absorbed by algae, autotrophic microorganisms, and the water itself. Shade-tolerant plants include Anubias, Cryptocoryne, Vesicularia dubayana.
Under certain circumstances, aquariums can experience poisoning. It typically involves ammonia poisoning, for example, caused by a high level of organic waste, or poisoning by certain metals from decorations. Interestingly, poisoning can also occur due to the influence of the digestive tracts of other fish processing food differently. Carps are known for their excrements being toxic to other fish species in this regard.
Competition is a well-known term and a driving force in evolution. Its manifestations are observable in countless forms among fish, plants, and other organisms in our aquariums. In some cases, we can’t speak of entirely normal behaviors, as aquarium enthusiasts generally mimic nature, often with altered patterns. One case where we might not fully observe competition is in food competition. In the aquarium, our inhabitants seek food in a limited space. Consequently, strong competitive behaviors do not emerge as in the wild. Fish competition in the aquarium is mainly evident in territorial disputes and during reproductive activities. However, competition is more pronounced among plants. Males of betta fish, for example, display aggression by engaging in fierce battles. This is especially observed in nature, as such a combination is not recommended in aquariums. To confirm this, one can use a mirror.
The relationship between prey and predator is observable in the aquarium, sometimes shocking to the uninformed. For instance, a small copepod can create such a strong predatory pressure on fish that the fry of the fish can succumb. Copepods can literally nip at fish fry. Typical predators include pike hunting aquatic insects, smaller fish, and certain cichlids that prey on other fish, such as the South American Astronotus ocellatus or African species of the genus Nimbochromis. These relatively larger fish, growing over 20 cm, use an interesting technique of simulating a dead fish lying on the bottom. However, if a smaller fish, a “kaligono” as the native population around Lake Malawi calls these fish, approaches them, they suddenly “come to life” and swiftly try to seize their prey. Narrowing down the topic to the fact that both prey and predator are fish, various hunting techniques can be distinguished based on the fish’s behavior. Some attack from the front, from the head, some from behind, from the tail, and others attack from the side. Of course, some fish are indifferent to these distinctions. A predatory fish can consume a fish whose diameter is roughly the size of its eye. Naturally, there are exceptions.
Among terrestrial plants, there is a phenomenon known as allelopathy, where certain organisms or plants exhibit intolerance to each other to the extent of being capable of self-destruction. While this phenomenon has been scientifically described among land plants, it is believed that similar chemical warfare might occur more intensively among aquatic plants due to the natural properties of water. Some aquarists recommend having a variety of plant species in an aquarium rather than a few individuals of each species to avoid potential conflicts. However, this is not just a matter of plant competition but also involves considerations like suitable substrate, water composition, filtration methods, and more. The biological processes of individual plants and the aquarium ecosystem, as well as watercourses, lakes, or seas, are a wellspring of questions, some of which remain unanswered, and surprising answers.
Water provides a smoother transition and greater dispersion of substances into space. Therefore, allelopathic effects may occur more frequently among aquatic plants than their terrestrial counterparts. This can be viewed as an ecological analogy to defense mechanisms, verbal expressions of discontent, or competitive behaviors among animals. However, it is possible that the aquarium substrate doesn’t provide as many options as natural substrates, making allelopathy easier to observe in artificial tanks. In aquariums, sudden situations can arise, especially due to limited space.
The presence of oxygen distinguishes two fundamental processes — anaerobic and aerobic. Anaerobic processes occur without oxygen, while aerobic processes occur in the presence of oxygen. These descriptions are often encountered in the decomposition of matter. Both aerobic and anaerobic processes are handled by bacteria at the end of the food chain. From a trophic perspective, autotrophic bacteria transform matter, usually inorganic substances, in the presence of light, while heterotrophic bacteria utilize energy from complex organic compounds without light. During anaerobic processing, substances can be broken down into alcohol, methane, sulfides, and toxic byproducts, undesirable for the life of plants and fish in the aquarium. Therefore, it is essential to ensure an adequate supply of free oxygen in our aquariums. Bacteria mineralize matter, and this energy is transformed back into water and the root systems of plants, becoming a potential starting point for the cycle of substances once again.
