Akvaristika, Biológia, Biológia, Organizmy, Príroda, Rastliny

Vodné rastliny

Hits: 51518

Vod­né rast­li­ny sa líšia od sucho­zem­ských rast­lín, sú adap­to­va­né na pro­stre­die pod vodou. Lis­ty vod­ných rast­lín majú prie­du­chy aj na vrch­nej, aj na spod­nej stra­ne – tak­po­ve­diac dýcha­jú obo­ma stra­na­mi” na roz­diel od sucho­zem­ských rast­lín. Povrch sucho­zem­ských rast­lín tvo­rí kuti­ku­la, u rast­lín vod­ných tak­mer u všet­kých dru­hov chý­ba. Prav­de­po­dob­ne by naj­mä brá­ni­la difú­zii ply­nov. Plá­va­jú­ce rast­li­ny oby­čaj­ne neza­ko­re­ňu­jú, ani tie, kto­ré žijú na hla­di­ne. Kore­ne sú čo do tva­ru obdob­né ako pri sucho­zem­ských dru­hoch. Do dôsled­kov nemož­no brať za kaž­dých okol­nos­tí vodu ako bari­é­ru, pre­to­že sú vod­né rast­li­ny, kto­ré aj v pri­ro­dze­ných pod­mien­kach vyras­ta­jú nad hla­di­nu, resp. ras­tú v moča­ri­nách s níz­kou hla­di­nou vody vo veľ­kom vlh­ku. Aj v akva­ris­ti­ke sa zau­ží­val pojem sub­merz­ná for­ma a emerz­ná for­ma rast­li­ny. Sub­merz­ná for­ma ras­tie pod hla­di­nou vody, emerz­ná for­ma nad hla­di­nou. Jed­not­li­vé for­my sa čas­to líšia, okrem iné­ho tva­rom, aj far­bou. V pra­xi je v drvi­vej väč­ši­ne pou­ží­va­né nepo­hlav­né roz­mno­žo­va­nie rast­lín – odrez­ka­mi, pop­laz­mi, výhon­ka­mi apod. Sub­merz­ná for­ma môže aj v akvá­riu vyrásť do emerz­nej for­my – čas­to napr. Echi­no­do­rus. Ak je nádrž pre rast­li­nu prí­liš níz­ka, čas­to si náj­de ces­tu von. Avšak aj vod­ná rast­li­na kvit­ne a čas­to veľ­mi podob­ne ako sucho­zem­ské dru­hy. Kvet tvo­rí nie­ke­dy pod hla­di­nou, čas­tej­šie nad jej povr­chom. Pohlav­né mno­že­nie rast­lín nie je vylú­če­né, ale je prob­le­ma­tic­ké a je skôr prá­cou pre špe­cia­lis­tu. Vod­né rast­li­ny sú väč­ši­nou zele­né, nie­ke­dy čer­ve­né, fia­lo­vé, hne­do­čer­ve­né. Exis­tu­je množ­stvo dru­hov vod­ných rastlín.


Aqu­atic plants dif­fer from ter­res­trial plants; they are adap­ted to the under­wa­ter envi­ron­ment. The lea­ves of aqu­atic plants have sto­ma­ta on both the upper and lower sur­fa­ces – they bre­at­he through both sides,” unli­ke ter­res­trial plants. The sur­fa­ce of ter­res­trial plants is cove­red with a cutic­le, which is almost absent in almost all spe­cies of aqu­atic plants. It would like­ly hin­der gas dif­fu­si­on. Flo­ating plants usu­al­ly do not root, even tho­se that live on the water sur­fa­ce. The roots are simi­lar in sha­pe to tho­se of ter­res­trial spe­cies. The con­se­qu­en­ces can­not alwa­ys be taken as a bar­rier, as the­re are aqu­atic plants that grow abo­ve the water sur­fa­ce in natu­ral con­di­ti­ons or grow in mars­hes with low water levels but high humi­di­ty. In aqu­ariums, the terms sub­mer­ged form and emer­ged form of plants are com­mon. The sub­mer­ged form gro­ws under­wa­ter, whi­le the emer­ged form gro­ws abo­ve the water. The indi­vi­du­al forms often dif­fer in sha­pe and color. In prac­ti­ce, vege­ta­ti­ve pro­pa­ga­ti­on of plants is wide­ly used – by cut­tings, run­ners, sho­ots, etc. The sub­mer­ged form can grow into the emer­ged form in an aqu­arium – often seen in plants like Echi­no­do­rus. If the tank is too low for the plant, it often finds its way out. Howe­ver, aqu­atic plants also blo­om, often very simi­lar to ter­res­trial spe­cies. The flo­wer some­ti­mes forms below the water sur­fa­ce, more often abo­ve it. Sexu­al repro­duc­ti­on of plants is not exc­lu­ded but is prob­le­ma­tic and is rat­her a task for a spe­cia­list. Aqu­atic plants are most­ly gre­en, some­ti­mes red, purp­le, or reddish-​brown. The­re are nume­rous spe­cies of aqu­atic plants.


Was­serpf­lan­zen unters­che­i­den sich von Landpf­lan­zen; sie sind an die Unter­was­se­rum­ge­bung ange­passt. Die Blät­ter von Was­serpf­lan­zen haben Sto­ma­ta auf sowohl der obe­ren als auch der unte­ren Oberf­lä­che – sie atmen durch bei­de Sei­ten”, im Gegen­satz zu Landpf­lan­zen. Die Oberf­lä­che von Landpf­lan­zen ist mit einer Cuti­cu­la bedec­kt, die bei fast allen Arten von Was­serpf­lan­zen fast nicht vor­han­den ist. Sie wür­de wahrs­che­in­lich die Gas­dif­fu­si­on behin­dern. Sch­wim­men­de Pflan­zen wur­zeln nor­ma­ler­we­i­se nicht, auch nicht die­je­ni­gen, die auf der Was­se­ro­berf­lä­che leben. Die Wur­zeln ähneln in ihrer Form denen ter­res­tris­cher Arten. Die Kon­se­qu­en­zen kön­nen nicht immer als Bar­rie­ren ange­se­hen wer­den, da es Was­serpf­lan­zen gibt, die in natür­li­chen Bedin­gun­gen über der Was­se­ro­berf­lä­che wach­sen oder in Sümp­fen mit nied­ri­gem Was­sers­tand, aber hoher Luft­fe­uch­tig­ke­it wach­sen. In Aqu­arien sind die Beg­rif­fe sub­mer­se Form” und emer­se Form” von Pflan­zen verb­re­i­tet. Die sub­mer­se Form wächst unter Was­ser, wäh­rend die emer­se Form über dem Was­ser wächst. Die ein­zel­nen For­men unters­che­i­den sich oft in Form und Far­be. In der Pra­xis wird die vege­ta­ti­ve Ver­meh­rung von Pflan­zen weit verb­re­i­tet – durch Steck­lin­ge, Aus­lä­u­fer, Trie­be usw. Die sub­mer­se Form kann sich in die emer­se Form in einem Aqu­arium ent­wic­keln – oft bei Pflan­zen wie Echi­no­do­rus zu beobach­ten. Wenn das Bec­ken für die Pflan­ze zu nied­rig ist, fin­det sie oft einen Weg nach drau­ßen. Was­serpf­lan­zen blühen auch, oft sehr ähn­lich wie ter­res­tris­che Arten. Die Blu­me bil­det sich manch­mal unter der Was­se­ro­berf­lä­che, häu­fi­ger darüber. Die sexu­el­le Ver­meh­rung von Pflan­zen ist nicht aus­gesch­los­sen, aber prob­le­ma­tisch und eher eine Auf­ga­be für einen Spe­zia­lis­ten. Was­serpf­lan­zen sind meis­tens grün, manch­mal rot, lila oder rötlich-​braun. Es gibt zahl­re­i­che Arten von Wasserpflanzen.


Svet­lo je dôle­ži­tým fak­to­rom pre rast­li­ny – sú dru­hy tie­ňo­mil­né, napr. Mic­ro­so­rium, Vesi­cu­la­ria, dru­hy svet­lo­mil­né, napr. Sal­vi­nia, Pis­tia. Roz­die­ly sú aj v otáz­ke opti­mál­nej tep­lo­ty. Sú dru­hy, kto­ré pri rela­tív­ne malom roz­die­ly tep­lo­ty ras­tú evi­den­tne inak. Lis­ty sú hus­tej­šie pri sebe v chlad­nej­šej vode, far­ba lis­tov je tmav­šia apod. Väč­ši­na vod­ných akvá­ri­ových rast­lín má pomer­ne úzky roz­sah tep­lo­ty, v kto­rej žijú. Nie­kto­ré akvá­ri­ové dru­hy zne­sú naozaj veľ­mi níz­ke tep­lo­ty, podob­né už aj našim stu­de­no­vod­ným prí­rod­ným pod­mien­kam mier­ne­ho pás­ma. Na rast­li­ny takis­to vplý­va prú­de­nie vody. Nie­kto­ré dru­hy sú sta­va­né na sto­ja­té vody, nie­kto­ré na rých­lo tečú­ce toky. V akvá­riu je zdro­jom prú­dov vody naj­mä fil­ter a vzdu­cho­va­nie. Prú­de­nie vody znač­ne ovplyv­ňu­je deko­rá­cia, svo­ju úlo­hu zohrá­va aj sklon, reli­éf dna. Rov­né dno dáva vznik sil­nej­šie­mu prú­de­niu. Na rast­li­ny veľ­mi nebla­ho vplý­va­jú lie­či­vá pou­ží­va­né v akva­ris­ti­ke. Ich nega­tív­ny úči­nok je bohu­žiaľ dlho­do­bý. Ak máme mož­nosť, pre­saď­me aspoň časť rast­lín do inej nádr­že počas lieč­by. Aj to je dôvod na zria­de­nie samos­tat­nej karan­tén­nej nádr­že. Po pou­ži­tí lie­čiv je mož­né pou­žiť aktív­ne uhlie. Rast­li­ny akva­ris­ti pre­sá­dza­jú. naj­čas­tej­šie k tomu dochá­dza pri vege­ta­tív­nom rozmnožovaní.


Light is an impor­tant fac­tor for plants – the­re are shade-​tolerant spe­cies, for exam­ple, Mic­ro­so­rium, Vesi­cu­la­ria, and light-​loving spe­cies, for exam­ple, Sal­vi­nia, Pis­tia. Dif­fe­ren­ces also exist in terms of the opti­mal tem­pe­ra­tu­re. The­re are spe­cies that cle­ar­ly grow dif­fe­ren­tly with rela­ti­ve­ly small tem­pe­ra­tu­re dif­fe­ren­ces. Lea­ves are den­ser toget­her in cooler water, and the color of the lea­ves is dar­ker, etc. Most aqu­atic aqu­arium plants have a rela­ti­ve­ly nar­row tem­pe­ra­tu­re ran­ge in which they live. Some aqu­arium spe­cies can tole­ra­te very low tem­pe­ra­tu­res, simi­lar to the cold-​water con­di­ti­ons of our tem­pe­ra­te zone. Water flow also affects plants. Some spe­cies are adap­ted to stag­nant water, whi­le others pre­fer fast-​flowing stre­ams. In the aqu­arium, the main sour­ces of water flow are the fil­ter and aera­ti­on. Water flow sig­ni­fi­can­tly influ­en­ces deco­ra­ti­on, and the slo­pe and relief of the bot­tom also play a role. A flat bot­tom cre­a­tes stron­ger cur­rents. Medi­ca­ti­ons used in aqu­aris­tics have a very nega­ti­ve effect on plants, unfor­tu­na­te­ly, the­ir nega­ti­ve impact is long-​lasting. If possib­le, trans­p­lant at least some of the plants to anot­her tank during tre­at­ment. This is also a rea­son to set up a sepa­ra­te quaran­ti­ne tank. After using medi­ca­ti­ons, acti­va­ted car­bon can be used. Aqu­arium ent­hu­siasts often trans­p­lant plants, usu­al­ly during vege­ta­ti­ve propagation.


Licht ist ein wich­ti­ger Fak­tor für Pflan­zen – es gibt schat­ten­lie­ben­de Arten wie Mic­ro­so­rium, Vesi­cu­la­ria und licht­lie­ben­de Arten wie Sal­vi­nia, Pis­tia. Es gibt auch Unters­chie­de hin­sicht­lich der opti­ma­len Tem­pe­ra­tur. Es gibt Arten, die sich bei rela­tiv gerin­gen Tem­pe­ra­tu­run­ters­chie­den deut­lich anders ent­wic­keln. Blät­ter sind dich­ter beie­i­nan­der in küh­le­rem Was­ser, die Far­be der Blät­ter ist dunk­ler usw. Die meis­ten Was­serpf­lan­zen im Aqu­arium haben einen rela­tiv engen Tem­pe­ra­tur­be­re­ich, in dem sie leben. Eini­ge Aqu­arie­nar­ten kön­nen sehr nied­ri­ge Tem­pe­ra­tu­ren tole­rie­ren, ähn­lich wie die Kalt­was­ser­be­din­gun­gen unse­rer gemä­ßig­ten Zone. Auch der Was­serf­luss bee­in­flusst Pflan­zen. Eini­ge Arten sind an ste­hen­des Was­ser ange­passt, wäh­rend ande­re schnell flie­ßen­de Ströme bevor­zu­gen. Im Aqu­arium sind die Haup­tqu­el­len für Was­sers­trömung der Fil­ter und die Belüf­tung. Die Was­sers­trömung bee­in­flusst die Deko­ra­ti­on erheb­lich, und die Neigung und das Relief des Bodens spie­len eben­falls eine Rol­le. Ein fla­cher Boden erze­ugt stär­ke­re Strömun­gen. Medi­ka­men­te, die in der Aqu­aris­tik ver­wen­det wer­den, haben lei­der einen sehr nega­ti­ven Ein­fluss auf Pflan­zen, und ihr nega­ti­ver Ein­fluss ist lei­der lan­gan­hal­tend. Wenn mög­lich, verpf­lan­zen Sie wäh­rend der Behand­lung zumin­dest eini­ge Pflan­zen in ein ande­res Bec­ken. Dies ist auch ein Grund für die Ein­rich­tung eines sepa­ra­ten Quaran­tä­ne­bec­kens. Nach der Anwen­dung von Medi­ka­men­ten kann Aktiv­koh­le ver­wen­det wer­den. Aqu­aria­ner trans­p­lan­tie­ren Pflan­zen oft, meist wäh­rend der vege­ta­ti­ven Vermehrung.


Väč­šie mater­ské rast­liny neod­po­rú­čam čas­to pre­sá­dzať. Rast­li­ny môžu byť aj zdro­jom potra­vy pre ryby, sli­má­ky apod., čo je však väč­ši­nou nežia­du­ce. Čas­to sa na eli­mi­ná­ciu rias pou­ží­va­jú mla­dé prí­sav­ní­ky. Pokiaľ sú malé svo­ju úlo­hu plnia poc­ti­vo, no väč­šie sa rad­šej pus­tia do rast­lín. Sli­má­ky doká­žu takis­to požie­rať ria­sy, naj­mä ak majú nedos­ta­tok inej potra­vy, vedia sa však pus­tiť aj do rast­lín. Naj­roz­ší­re­nej­šie ampu­lá­rie rast­li­ny neže­rú. V akvá­riu svie­ti­me ume­lým svet­lom, dĺž­ka osvet­le­nia by mala byť taká ako v ich domo­vi­ne. Dôle­ži­té rov­na­ko je dodr­žia­vať pra­vi­del­nosť, 12 – 14 hodi­no­vý inter­val je nut­ný. Závi­sí od umiest­ne­nia, od toho či sme v tma­vej miest­nos­ti, aká je dĺž­ka den­né­ho svet­la a koľ­ko ho sln­ko posky­tu­je. Den­né svet­lo má inú kva­li­tu ako ume­lé svet­lo, dá sa mu iba pris­pô­so­biť. Dru­hy sú pris­pô­so­be­né rôz­ne­mu pro­stre­diu. Vod­né rast­li­ny, napo­kon rov­na­ko ako aj ich sucho­zem­ské prí­buz­né menia svoj meta­bo­liz­mus v závis­los­ti od strie­da­nia dňa a noci. Je to ich vlast­ný pri­ro­dze­ný bio­ryt­mus. Rast­li­ny cez deň pri­jí­ma­jú svet­lo, CO2, tvo­ria orga­nic­kú hmo­tu a ako ved­ľaj­ší pro­dukt tvo­ria kys­lík. Tej­to reak­cii vra­ví­me foto­syn­té­za.


I don’t recom­mend trans­p­lan­ting lar­ger mot­her plants fre­qu­en­tly. Plants can also be a sour­ce of food for fish, snails, etc., which is usu­al­ly unde­si­rab­le. Young suc­ti­on snails are often used to eli­mi­na­te algae. If they are small, they do the­ir job dili­gen­tly, but lar­ger ones tend to go after the plants ins­te­ad. Snails can also con­su­me algae, espe­cial­ly if they lack other food, but they can also tar­get plants. The most com­mon app­le snails do not eat plants. In the aqu­arium, we use arti­fi­cial light, and the length of illu­mi­na­ti­on should be simi­lar to the­ir natu­ral habi­tat. It’s equ­al­ly impor­tant to main­tain regu­la­ri­ty; a 12 – 14 hour inter­val is neces­sa­ry. It depends on the pla­ce­ment, whet­her we are in a dark room, the length of day­light, and how much sun­light is avai­lab­le. Natu­ral light has a dif­fe­rent quali­ty than arti­fi­cial light; it can only be adap­ted to. Spe­cies are adap­ted to dif­fe­rent envi­ron­ments. Water plants, just like the­ir ter­res­trial rela­ti­ves, chan­ge the­ir meta­bo­lism depen­ding on the alter­na­ti­on of day and night. It’s the­ir own natu­ral bio­r­hythm. During the day, plants absorb light, CO2, pro­du­ce orga­nic mat­ter, and as a by-​product, pro­du­ce oxy­gen. This pro­cess is cal­led photosynthesis.


Größe­re Mut­terpf­lan­zen soll­te man nicht häu­fig umset­zen. Pflan­zen kön­nen auch eine Nahrung­squ­el­le für Fis­che, Schnec­ken usw. sein, was jedoch in der Regel uner­wün­scht ist. Jun­ge Saug­schnec­ken wer­den oft zur Bese­i­ti­gung von Algen ein­ge­setzt. Wenn sie kle­in sind, erle­di­gen sie ihre Auf­ga­be gewis­sen­haft, aber größe­re gehen lie­ber an die Pflan­zen. Schnec­ken kön­nen auch Algen fres­sen, beson­ders wenn ihnen ande­re Nahrung fehlt, aber sie kön­nen auch Pflan­zen angre­i­fen. Die am wei­tes­ten verb­re­i­te­ten Apfel­schnec­ken fres­sen kei­ne Pflan­zen. Im Aqu­arium ver­wen­den wir künst­li­ches Licht, und die Bele­uch­tungs­dau­er soll­te ähn­lich wie in ihrem natür­li­chen Lebens­raum sein. Es ist eben­so wich­tig, die Regel­mä­ßig­ke­it ein­zu­hal­ten; ein Inter­vall von 12 – 14 Stun­den ist not­wen­dig. Es hängt von der Plat­zie­rung ab, ob wir uns in einem dunk­len Raum befin­den, wie lang das Tages­licht ist und wie viel Son­nen­licht ver­füg­bar ist. Natür­li­ches Licht hat eine ande­re Quali­tät als künst­li­ches Licht; es kann nur ange­passt wer­den. Arten sind an vers­chie­de­ne Umge­bun­gen ange­passt. Was­serpf­lan­zen ändern eben­so wie ihre ter­res­tris­chen Ver­wand­ten ihren Stof­fwech­sel je nach Wech­sel von Tag und Nacht. Es ist ihr eige­ner natür­li­cher Bio­r­hyth­mus. Tag­süber neh­men Pflan­zen Licht, CO2 auf, pro­du­zie­ren orga­nis­che Sub­stanz und pro­du­zie­ren als Neben­pro­dukt Sau­ers­toff. Die­ser Pro­zess wird Pho­to­synt­he­se genannt.


V noci naopak rast­li­ny kys­lík pri­jí­ma­jú – rast­li­ny dýcha­jú a vylu­ču­jú do vody CO2. Rast­li­ny však dýcha­jú aj cez deň, pre­vlá­da však prí­jem CO2. Vply­vom dýcha­nia rast­lín v noci – pro­duk­cie CO2 sa pH v akvá­riu zvy­šu­je. Kon­cen­trá­cia CO2 stú­pa s tvrdo­s­ťou vody, tep­lo­tou vody a kle­sá s pH. Medzi základ­né fun­kcie rast­lín pat­rí mine­ra­li­zá­cia hmo­ty. Det­rit je usa­de­ná vrstva odpa­du, výka­lov rýb, sli­má­kov apod., kto­ré je nut­né roz­lo­žiť. Ten­to pro­ces, kto­rý usku­toč­ňu­jú mik­ro­or­ga­niz­my, naj­mä bak­té­rie. Rast­li­ny hra­jú pri­tom dôle­ži­tú úlo­hu, pre­to­že nie­kto­ré lát­ky doká­žu odbú­ra­vať aj ony, ale v kaž­dom prí­pa­de už mine­ra­li­zo­va­né lát­ky sú zdro­jom výži­vy pre ne. Nie­kto­ré kore­ne tvo­ria podob­ne ako lis­ty (zele­né čas­ti rast­lín) kys­lík, no za nor­mál­nych pod­mie­nok kaž­dá rast­li­na tvo­rí malé množ­stvo kys­lí­ka, kto­ré napo­má­ha aerób­nej reduk­cii hmo­ty oko­lo nich. Nie­kto­ré dru­hy doká­žu obzvlášť dob­re odčer­pá­vať z vody živi­ny, kto­ré sú pre akva­ris­tu žia­da­né, napr. Ric­cia flu­itans je ide­ál­nym bio­lo­gic­kým pros­tried­kom na zní­že­nie hla­di­ny dusič­na­nov. Podob­ný­mi schop­nos­ťa­mi oplý­va Cera­top­hyl­lum demer­sum. Obdob­ne Ana­cha­ris den­sa efek­tív­ne odčer­pá­va z vody váp­nik. Tie­to lát­ky rast­li­ny via­žu do svo­jich ple­tív a začle­ňu­jú sa do ich fyzi­olo­gic­kých pocho­dov. Vzhľa­dom na to, že čas­to ide o lát­ky pre nás akva­ris­tov nie prí­liš víta­né, je táto schop­nosť cenná.


At night, on the other hand, plants absorb oxy­gen – plants res­pi­re and rele­a­se CO2 into the water. Howe­ver, plants also res­pi­re during the day, but CO2 upta­ke pre­vails. Due to the res­pi­ra­ti­on of plants at night – the pro­duc­ti­on of CO2, the pH in the aqu­arium inc­re­a­ses. The con­cen­tra­ti­on of CO2 rises with water hard­ness, water tem­pe­ra­tu­re, and dec­re­a­ses with pH. One of the basic func­ti­ons of plants is the mine­ra­li­za­ti­on of mat­ter. Det­ri­tus is a lay­er of sedi­ment com­po­sed of was­te, fish exc­re­ment, snails, etc., which needs to be bro­ken down. This pro­cess is car­ried out by mic­ro­or­ga­nisms, espe­cial­ly bac­te­ria. Plants play an impor­tant role in this pro­cess becau­se they can also bre­ak down some sub­stan­ces, but in any case, alre­a­dy mine­ra­li­zed sub­stan­ces are a sour­ce of nut­ri­ti­on for them. Some roots, like lea­ves (gre­en parts of plants), pro­du­ce oxy­gen, but under nor­mal con­di­ti­ons, each plant pro­du­ces a small amount of oxy­gen that con­tri­bu­tes to the aero­bic reduc­ti­on of mat­ter around them. Some spe­cies are par­ti­cu­lar­ly good at remo­ving nut­rients from the water, which are desi­red by aqu­arists, e.g., Ric­cia flu­itans is an ide­al bio­lo­gi­cal agent for redu­cing nit­ra­te levels. Simi­lar­ly, Cera­top­hyl­lum demer­sum posses­ses simi­lar abi­li­ties. Like­wi­se, Ana­cha­ris den­sa effec­ti­ve­ly remo­ves cal­cium from the water. Plants bind the­se sub­stan­ces into the­ir tis­su­es and incor­po­ra­te them into the­ir phy­si­olo­gi­cal pro­ces­ses. Sin­ce the­se sub­stan­ces are often unwel­co­me for us aqu­arists, this abi­li­ty is valuable.


Nachts neh­men Pflan­zen jedoch Sau­ers­toff auf – Pflan­zen atmen und geben CO2 ins Was­ser ab. Pflan­zen atmen jedoch auch tag­süber, aber die CO2-​Aufnahme über­wiegt. Aufg­rund der Atmung von Pflan­zen in der Nacht – der CO2-​Produktion ste­igt der pH-​Wert im Aqu­arium. Die Kon­zen­tra­ti­on von CO2 ste­igt mit der Was­ser­här­te, der Was­ser­tem­pe­ra­tur und sinkt mit dem pH-​Wert. Eine der grund­le­gen­den Funk­ti­onen von Pflan­zen ist die Mine­ra­li­sie­rung von Stof­fen. Det­ri­tus ist eine Schicht aus Sedi­men­ten, die aus Abfäl­len, Fis­chauss­che­i­dun­gen, Schnec­ken usw. bes­teht und abge­baut wer­den muss. Die­ser Pro­zess wird von Mik­ro­or­ga­nis­men, ins­be­son­de­re Bak­te­rien, durch­ge­fü­hrt. Pflan­zen spie­len dabei eine wich­ti­ge Rol­le, da sie auch eini­ge Sub­stan­zen abbau­en kön­nen, aber in jedem Fall bere­its mine­ra­li­sier­te Sub­stan­zen eine Nahrung­squ­el­le für sie sind. Eini­ge Wur­zeln, wie Blät­ter (grüne Tei­le von Pflan­zen), pro­du­zie­ren Sau­ers­toff, aber unter nor­ma­len Bedin­gun­gen pro­du­ziert jede Pflan­ze eine kle­i­ne Men­ge Sau­ers­toff, die zur aero­ben Reduk­ti­on von Stof­fen um sie herum beit­rägt. Eini­ge Arten sind beson­ders gut darin, Nährs­tof­fe aus dem Was­ser zu ent­fer­nen, die von Aqu­aria­nern gewün­scht wer­den, z.B. ist Ric­cia flu­itans ein ide­a­les bio­lo­gis­ches Mit­tel zur Redu­zie­rung des Nit­rat­ge­halts. Ähn­lich ver­hält es sich mit Cera­top­hyl­lum demer­sum. Eben­so ent­fernt Ana­cha­ris den­sa effek­tiv Cal­cium aus dem Was­ser. Pflan­zen bin­den die­se Sub­stan­zen in ihre Gewe­be und integ­rie­ren sie in ihre phy­si­olo­gis­chen Pro­zes­se. Da die­se Sub­stan­zen für uns Aqu­aria­ner oft uner­wün­scht sind, ist die­se Fähig­ke­it wertvoll.


Vplyv fil­tro­va­nia a naj­mä vzdu­cho­va­nia na rast rast­lín je viac-​menej nega­tív­ny. Nedá sa to jed­no­znač­ne pove­dať, ale fil­tro­va­nie, kto­ré čerí hla­di­nu, a teda aj vzdu­cho­va­nie je pre rast rast­lín nežia­du­ce, pre­to to nepre­há­ňaj­me. Udr­žia­vať akvá­ri­um cel­kom bez fil­trá­cie nechaj­me rad­šej na špe­cia­lis­tov, ja sám mám nie­koľ­ko takých akvá­rií. Rast­li­ny však môžu meniť aj far­bu. Vod­né rast­li­ny, ostat­ne podob­ne ako ich sucho­zem­ské prí­buz­né, oplý­va­jú vďa­ka chlo­ro­fy­lu pre­dov­šet­kým zele­ným sfar­be­ním. Avšak aj jeden jedi­nec môže vyka­zo­vať v prie­be­hu onto­ge­né­zy zme­ny. Fia­lo­vá far­ba inak zele­ných rast­lín má prí­či­nu vo veľ­kom množ­stve svet­la, živín.


The influ­en­ce of fil­tra­ti­on and espe­cial­ly aera­ti­on on plant gro­wth is more or less nega­ti­ve. It can­not be said defi­ni­ti­ve­ly, but fil­tra­ti­on that dra­ws from the sur­fa­ce, and thus aera­ti­on as well, is unde­si­rab­le for plant gro­wth, so let’s not over­do it. Let’s lea­ve the task of kee­ping an aqu­arium com­ple­te­ly wit­hout fil­tra­ti­on to the spe­cia­lists; I myself have seve­ral such aqu­ariums. Howe­ver, plants can also chan­ge color. Aqu­atic plants, much like the­ir ter­res­trial rela­ti­ves, pri­ma­ri­ly exhi­bit gre­en colo­ra­ti­on due to chlo­rop­hyll. Howe­ver, even an indi­vi­du­al can under­go chan­ges during onto­ge­ny. The purp­le color of other­wi­se gre­en plants is due to a lar­ge amount of light and nutrients.


Der Ein­fluss von Fil­tra­ti­on und ins­be­son­de­re Belüf­tung auf das Pflan­zen­wachs­tum ist mehr oder weni­ger nega­tiv. Es lässt sich nicht ein­de­utig sagen, aber Fil­tra­ti­on, die von der Oberf­lä­che absaugt, und somit auch Belüf­tung, sind für das Pflan­zen­wachs­tum uner­wün­scht, daher soll­ten wir es nicht über­tre­i­ben. Das Hal­ten eines Aqu­ariums kom­plett ohne Fil­tra­ti­on soll­ten wir lie­ber den Fach­le­uten über­las­sen; Ich selbst habe meh­re­re sol­cher Aqu­arien. Pflan­zen kön­nen jedoch auch ihre Far­be ändern. Was­serpf­lan­zen, ähn­lich wie ihre ter­res­tris­chen Ver­wand­ten, zei­gen vor allem durch Chlo­rop­hyll eine grüne Fär­bung. Ein­zel­ne Exem­pla­re kön­nen jedoch wäh­rend der Onto­ge­ne­se Verän­de­run­gen aufwe­i­sen. Die violet­te Far­be ansons­ten grüner Pflan­zen ist auf eine gro­ße Men­ge Licht und Nährs­tof­fe zurückzuführen.


Sade­nie rastlín

V prvom rade by sme mali dodr­žať, že veľ­ké jedin­ce (dru­hy) sadí­me doza­du a men­šie dopre­du. Vyva­ruj­me sa tiež sade­niu pres­ne do stre­du nádr­že. Rov­na­ko s citom nará­baj­me so symet­ri­ou. Kore­ne skrá­ti­me ostrý­mi nož­nič­ka­mi na 12 cm (nie u rodu Anu­bias, Cryp­to­co­ry­ne) a pri sade­ní sa vyva­ruj­me ich poško­de­niu. Všet­ky kore­ne by mali byť v dne, žiad­ne trčia­ce kore­ne nie sú žia­du­ce. Pri nie­kto­rý rast­li­nách, kto­ré majú kore­ňo­vý sys­tém dob­re vyvi­nu­tý, napr. Echi­no­do­rus, zasa­de­nú rast­li­nu po zasa­de­ní mier­ne povy­tiah­ne­me – kore­ňo­vý krčok by mal troš­ku vyčnie­vať. V prí­pa­de odrez­kov je vhod­né, aby sme zasa­di­li rast­li­nu tak, aby sme nesa­di­li holú ston­ku, ale aby doslo­va spod­né lis­ty boli zafi­xo­va­né do dna. Vod­ná rast­li­ny tak zís­ka opo­ru, bude mať ove­ľa lep­šiu stav­bu. Plá­va­jú­ce rast­li­ny hla­di­ny Lim­no­bium, Pis­tia, Ric­cia, Sal­vi­nia voľ­ne pokla­dá­me na hla­di­nu, iné plá­va­jú­ce rast­li­ny voľ­ne hodí­me do vody. Nie­kto­ré z nich sú schop­né zako­re­niť, avšak nie dlho­do­bo. Ric­cia napr. sa dá cel­kom efekt­ne pou­žiť ako kobe­rec na dno. Keď­že sama ma ten­den­ciu vyplá­vať na hla­di­nu, je nut­né ju neja­ko zachy­tiť – napr. o plo­ché kame­ne. Mic­ro­so­rium, Anu­bias sa pri­pev­ňu­jú ku dre­vu, na fil­ter. Najv­hod­nej­šia na to je sple­ta­ná šnú­ra z rybár­ske­ho obcho­du. Ak kúpi­me rast­li­ny v obcho­de, prav­de­po­dob­ne budú zasa­de­né v koší­koch a v mine­rál­nej vate. Tie­to sa do akvá­ria neho­dia, naj­mä nie skal­ná vata, pre­to vod­né rast­li­ny vybe­rie­me z koší­kov a zba­ví­me ich pre­dov­šet­kým mine­rál­nej vaty. Výži­va rast­lín, hno­je­nie Rast­li­ny sa zís­ka­va­jú ener­giu via­ce­rý­mi spô­sob­mi. Ich pri­ro­dze­ným zdro­jom ener­gie je CO2 oxid uhli­či­týsvet­lo. Sta­čí si spo­me­núť na foto­syn­té­zu zo ško­ly. Ak majú rast­li­ny dosta­tok CO2, nedo­ká­žu ho zužit­ko­vať pri nedos­tat­ku svet­la. Ak rast­li­ny majú dosta­tok svet­la, pri defi­ci­te CO2 ho nedo­ká­žu dosta­toč­ne využiť. Ak však sú obe hod­no­ty opti­mál­ne, je to veľ­ký pred­po­klad pre veľ­mi úspeš­ný rast našich rast­lín. V pora­dí dôle­ži­tos­ti by som svet­lo posta­vil pred CO2. Pre úspeš­ný rast rast­lín tre­ba kva­lit­né osvet­le­nie.


Plan­ting of plants

First of all, we should keep in mind that lar­ge spe­ci­mens (spe­cies) should be plan­ted in the back and smal­ler ones in the front. Also, let’s avo­id plan­ting exact­ly in the cen­ter of the tank. Like­wi­se, hand­le sym­met­ry with care. Trim the roots with sharp scis­sors to 1 – 2 cm (not for the genus Anu­bias, Cryp­to­co­ry­ne), and when plan­ting, avo­id dama­ging them. All roots should be in the sub­stra­te; no expo­sed roots are desi­rab­le. For some plants with a well-​developed root sys­tem, such as Echi­no­do­rus, gen­tly lift the plan­ted plant after plan­ting – the root col­lar should prot­ru­de slight­ly. In the case of cut­tings, it is advi­sab­le to plant the plant so that we do not plant a bare stem, but so that the lower lea­ves are lite­ral­ly fixed into the sub­stra­te. Water plants will thus gain sup­port and have a much bet­ter struc­tu­re. Flo­ating plants such as Lim­no­bium, Pis­tia, Ric­cia, Sal­vi­nia are fre­e­ly pla­ced on the sur­fa­ce, whi­le other flo­ating plants are sim­ply drop­ped into the water. Some of them are capab­le of rooting, but not long-​term. For exam­ple, Ric­cia can be quite effec­ti­ve­ly used as a car­pet on the bot­tom. Sin­ce it tends to flo­at to the sur­fa­ce, it is neces­sa­ry to some­how anchor it – for exam­ple, with flat sto­nes. Mic­ro­so­rium, Anu­bias are atta­ched to wood, to the fil­ter. The most suitab­le for this is a brai­ded string from a fis­hing shop. If we buy plants in a sto­re, they will pro­bab­ly be plan­ted in bas­kets and mine­ral wool. The­se are not suitab­le for the aqu­arium, espe­cial­ly not rock wool, so we remo­ve water plants from the bas­kets and remo­ve them from mine­ral wool. Plants obtain ener­gy in seve­ral ways. The­ir natu­ral sour­ce of ener­gy is CO2 – car­bon dioxi­de and light. Just remem­ber pho­to­synt­he­sis from scho­ol. If plants have enough CO2, they can­not uti­li­ze it in the absen­ce of light. If plants have enough light, in the absen­ce of CO2, they can­not uti­li­ze it suf­fi­cien­tly. Howe­ver, if both valu­es are opti­mal, it is a gre­at pre­re­qu­isi­te for the very suc­cess­ful gro­wth of our plants. In terms of impor­tan­ce, I would pla­ce light befo­re CO2. Quali­ty ligh­ting is essen­tial for suc­cess­ful plant growth.


Pflan­zung von Pflanzen

Zunächst soll­ten wir beach­ten, dass gro­ße Exem­pla­re (Arten) hin­ten und kle­i­ne­re vor­ne gepf­lanzt wer­den soll­ten. Ver­me­i­den wir auch das Pflan­zen genau in die Mit­te des Tanks. Gehen wir auch mit Sym­met­rie sor­gsam um. Schne­i­den Sie die Wur­zeln mit schar­fen Sche­ren auf 1 – 2 cm (nicht für die Gat­tung Anu­bias, Cryp­to­co­ry­ne), und beim Pflan­zen ver­me­i­den Sie es, sie zu bes­chä­di­gen. Alle Wur­zeln soll­ten im Sub­strat sein; kei­ne fre­i­lie­gen­den Wur­zeln sind erwün­scht. Für eini­ge Pflan­zen mit gut ent­wic­kel­tem Wur­zel­sys­tem, wie Echi­no­do­rus, heben Sie die gepf­lanz­te Pflan­ze nach dem Pflan­zen vor­sich­tig an – der Wur­zelk­ra­gen soll­te leicht heraus­ra­gen. Im Fall von Steck­lin­gen ist es rat­sam, die Pflan­ze so zu pflan­zen, dass wir kei­nen nackten Stän­gel pflan­zen, son­dern dass die unte­ren Blät­ter buchs­täb­lich ins Sub­strat ein­ge­bet­tet sind. Was­serpf­lan­zen gewin­nen so Unters­tüt­zung und haben eine viel bes­se­re Struk­tur. Sch­wim­men­de Pflan­zen wie Lim­no­bium, Pis­tia, Ric­cia, Sal­vi­nia wer­den frei auf die Oberf­lä­che gelegt, wäh­rend ande­re Sch­wimmpf­lan­zen ein­fach ins Was­ser gewor­fen wer­den. Eini­ge von ihnen sind in der Lage zu wur­zeln, aber nicht langf­ris­tig. Zum Beis­piel kann Ric­cia recht effek­tiv als Tep­pich auf dem Boden ver­wen­det wer­den. Da es dazu neigt, an die Oberf­lä­che zu ste­i­gen, ist es not­wen­dig, es irgen­dwie zu veran­kern – zum Beis­piel mit fla­chen Ste­i­nen. Mic­ro­so­rium, Anu­bias wer­den an Holz, an den Fil­ter befes­tigt. Am bes­ten gee­ig­net dafür ist ein gef­loch­te­ner Faden aus einem Angel­ges­chäft. Wenn wir Pflan­zen im Laden kau­fen, wer­den sie wahrs­che­in­lich in Kör­ben und Mine­ra­lwol­le gepf­lanzt sein. Die­se sind für das Aqu­arium nicht gee­ig­net, ins­be­son­de­re kei­ne Ste­in­wol­le, also neh­men wir Was­serpf­lan­zen aus den Kör­ben und ent­fer­nen sie von Mine­ra­lwol­le. Pflan­zen erhal­ten Ener­gie auf vers­chie­de­ne Arten. Ihre natür­li­che Ener­gie­qu­el­le ist CO2 – Koh­len­di­oxid und Licht. Erin­nern Sie sich ein­fach an die Pho­to­synt­he­se aus der Schu­le. Wenn Pflan­zen genügend CO2 haben, kön­nen sie es im Feh­len von Licht nicht nut­zen. Wenn Pflan­zen genügend Licht haben, kön­nen sie es im Feh­len von CO2 nicht aus­re­i­chend nut­zen. Wenn jedoch bei­de Wer­te opti­mal sind, ist dies eine gro­ßar­ti­ge Voraus­set­zung für das sehr erfolg­re­i­che Wachs­tum unse­rer Pflan­zen. Ich wür­de Licht vor CO2 als wich­tig eins­tu­fen. Eine quali­ta­tiv hoch­wer­ti­ge Bele­uch­tung ist ents­che­i­dend für das erfolg­re­i­che Pflanzenwachstum.


V prí­pa­de, že vidí­me pro­duk­ciu kys­lí­ka rast­li­na­mi – tvo­ria­ce sa bub­lin­ky čerstvé­ho kys­lí­ka, kon­cen­trá­cia kys­lí­ka v bun­ke stúp­la nad 40 mg/​l. Pre úspeš­nej­ší rast rast­lín je veľa krát vhod­né siah­nuť po dopl­ne­ní výži­vy. Ku zvý­še­né­mu pri­jí­ma­niu živín – ener­gie pris­pie­va aj prú­de­nie vody. Výži­vu rast­li­ny dostá­va­jú aj vo for­me odpad­ných látok – výka­lov rýb. Aj nádr­že tzv. holand­ské­ho typu (rast­lin­né) čas­to krát obsa­hu­jú neja­ké ryby, kto­ré slú­žia prá­ve na neus­tá­le obo­ha­co­va­nie živi­na­mi. V tom­to prí­pa­de skôr tými sto­po­vý­mi. V prí­pa­de, že sa vo vode nachá­dza nedos­ta­tok CO2 a rast­li­ny doká­žu z hyd­ro­ge­nuh­li­či­ta­nov ten­to zís­kať, môže dôjsť ku bio­gén­ne­mu odváp­ne­niu – vyzrá­ža­nie neroz­pust­né­ho uhli­či­ta­nu vápe­na­té­ho na povr­chu lis­tov. Pri­jí­ma­nie hyd­ro­ge­nuh­li­či­ta­nov je však ener­ge­tic­ky nároč­nej­šie. Akvá­ri­um má čas­to dosta­tok živín vo for­me exkre­men­tov rýb. Humí­no­vé kyse­li­ny sú lát­ky, kto­ré sa naj­mä v prí­ro­de bež­ne nachá­dza­jú vo vode. Sú to pro­duk­ty lát­ko­vej pre­me­ny dre­va, pôdy, lis­tov, čas­tí rast­lín. Z hľa­dis­ka využi­tia pre akva­ris­ti­ku je zau­jí­ma­vé pou­ži­tie dre­valis­tov, prí­pad­ne šišiek, škru­pín ore­chov apod. Sú nesmier­ne dôle­ži­té pre rast­li­ny, pre­to­že doká­žu byť ener­ge­tic­kým mos­tom medzi zdro­jom výži­vy a rast­li­nou. Vďa­ka tým­to orga­nic­kým kom­ple­xom doká­že rast­li­na zís­kať to, čo je prí­ro­da ponú­ka. Je to podob­ná fun­kcia ako majú bio­f­la­vo­no­idy pre vita­mín C. Dar­mo bude­me pri­jí­mať mega­dáv­ky vita­mí­nov ak ich telo nedo­ká­že zužit­ko­vať. Humí­no­vé kyse­li­ny sa tvo­ria v prí­ro­de v pôde. Žele­zo vo vode za nor­mál­nych pod­mie­nok veľ­mi rých­lo oxi­du­je na for­mu nevy­uži­teľ­nú pre rastliny.


If we obser­ve oxy­gen pro­duc­ti­on by plants – the for­ma­ti­on of bubb­les of fresh oxy­gen, the con­cen­tra­ti­on of oxy­gen in the cell has risen abo­ve 40 mg/​l. For more suc­cess­ful plant gro­wth, it is often advi­sab­le to supp­le­ment nut­rients. Inc­re­a­sed nut­rient upta­ke – ener­gy is also con­tri­bu­ted by water flow. Plants also rece­i­ve nut­rients in the form of was­te mate­rials – fish exc­re­ment. Even tanks of the so-​called Dutch type (plan­ted) often con­tain some fish, which ser­ve to cons­tan­tly enrich the nut­rients. In this case, more with tra­ce ele­ments. If the­re is a lack of CO2 in the water and plants are able to obtain it from bicar­bo­na­tes, bio­ge­nic decal­ci­fi­ca­ti­on can occur – the pre­ci­pi­ta­ti­on of inso­lub­le cal­cium car­bo­na­te on the sur­fa­ce of lea­ves. Howe­ver, the upta­ke of bicar­bo­na­tes is more energy-​intensive. Aqu­ariums often have enough nut­rients in the form of fish exc­re­ment. Humic acids are sub­stan­ces that are com­mon­ly found in water in natu­re. They are pro­ducts of the trans­for­ma­ti­on of wood, soil, lea­ves, plant parts. From the point of view of use for aqu­aris­tics, the use of wood and lea­ves, or cones, nut shells, etc., is inte­res­ting. They are extre­me­ly impor­tant for plants becau­se they can be an ener­gy brid­ge bet­we­en a sour­ce of nut­ri­ti­on and a plant. Thanks to the­se orga­nic com­ple­xes, the plant can obtain what natu­re offers. It’s a simi­lar func­ti­on to what bio­f­la­vo­no­ids have for vita­min C. It’s use­less to take mega­do­ses of vita­mins if the body can’t uti­li­ze them. Humic acids are for­med natu­ral­ly in the soil. Iron in water under nor­mal con­di­ti­ons oxi­di­zes very quick­ly into a form unu­sab­le for plants.


Wenn wir die Sau­ers­toff­pro­duk­ti­on durch Pflan­zen beobach­ten – die Bil­dung von Bla­sen fris­chen Sau­ers­toffs -, ist die Kon­zen­tra­ti­on von Sau­ers­toff in der Zel­le auf über 40 mg/​l ges­tie­gen. Für ein erfolg­re­i­che­res Pflan­zen­wachs­tum ist es oft rat­sam, Nährs­tof­fe zu ergän­zen. Eine erhöh­te Nährs­tof­fauf­nah­me – Ener­gie wird auch durch den Was­serf­luss bei­get­ra­gen. Pflan­zen erhal­ten auch Nährs­tof­fe in Form von Abfall­ma­te­ria­lien – Fis­chauss­che­i­dun­gen. Selbst Bec­ken des soge­nann­ten hol­län­dis­chen Typs (bepf­lanzt) ent­hal­ten oft eini­ge Fis­che, die dazu die­nen, die Nährs­tof­fe stän­dig anzu­re­i­chern. In die­sem Fall eher mit Spu­re­ne­le­men­ten. Wenn es im Was­ser an CO2 man­gelt und Pflan­zen es aus Hyd­ro­gen­car­bo­na­ten gewin­nen kön­nen, kann es zu bio­ge­nem Ent­kal­ken kom­men – der Aus­fäl­lung von unlös­li­chem Cal­cium­car­bo­nat auf der Oberf­lä­che der Blät­ter. Die Auf­nah­me von Hyd­ro­gen­car­bo­na­ten ist jedoch ener­gie­au­fwen­di­ger. Aqu­arien haben oft genug Nährs­tof­fe in Form von Fis­chauss­che­i­dun­gen. Humin­sä­u­ren sind Sub­stan­zen, die in der Natur im Was­ser häu­fig vor­kom­men. Sie sind Pro­duk­te der Umwand­lung von Holz, Boden, Blät­tern, Pflan­zen­te­i­len. Vom Stand­punkt der Ver­wen­dung für die Aqu­aris­tik ist die Ver­wen­dung von Holz und Blät­tern oder Kegeln, Nusss­cha­len usw. inte­res­sant. Sie sind äußerst wich­tig für Pflan­zen, weil sie eine Ener­gieb­rüc­ke zwis­chen einer Nahrung­squ­el­le und einer Pflan­ze sein kön­nen. Dank die­ser orga­nis­chen Kom­ple­xe kann die Pflan­ze das bekom­men, was die Natur bie­tet. Es ist eine ähn­li­che Funk­ti­on wie die von Bio­f­la­vo­no­iden für Vita­min C. Es ist sinn­los, Mega­do­sen von Vita­mi­nen ein­zu­neh­men, wenn der Kör­per sie nicht nut­zen kann. Humin­sä­u­ren ents­te­hen natür­lich im Boden. Eisen im Was­ser oxi­diert unter nor­ma­len Bedin­gun­gen sehr schnell in eine Form, die für Pflan­zen unb­rauch­bar ist.


Fil­ter je doslo­va požie­rač žele­za. Ak sa však via­že v che­lá­toch, v orga­nic­kých kom­ple­xoch, je prí­stup­né rast­li­nám. Ide o Fe2+, aj Fe3+, a prá­ve humí­no­vé kyse­li­ny sú sub­strá­tom, v kto­rom sa môže žele­zo uplat­niť pre rast­li­ny. Nedos­ta­tok žele­za spô­so­bu­je chlo­ró­zu, kto­rá sa pre­ja­vu­je sla­bým ple­ti­vom – sklo­vi­tý­mi lis­ta­mi, žlt­nu­tím naj­mä od okra­jov podob­ne ako aj u sucho­zem­ských rast­lín. Mine­rá­ly a sto­po­vé lát­ky sú zís­ka­va­né pri­ro­dze­nou ces­tou z vody a z det­ri­tu. Sto­po­vé lát­ky sú lát­ky, prv­ky, kto­ré nie sú nevy­hnut­né vo veľ­kom množ­stve, ale iba v níz­kych (sto­po­vých) kon­cen­trá­ciách – napr. Zn, Mn, K, Cu. Nie­kto­ré z tých­to prv­kov sú vo vyš­ších kon­cen­trá­ciách škod­li­vé až jedo­va­té. Det­rit je hmo­ta, tvo­re­ná mik­ro­or­ga­niz­ma­mi orga­nic­kou hmo­tou odum­re­tých rast­lín, výka­lov rýb apod. V prí­pa­de rast­lin­né­ho akvá­ria je čas­to kame­ňom úra­zu prá­ve obsah mine­rál­nych látok. Naj­lep­ší spô­sob ako toho dosiah­nuť sú ryby. Mik­ro­or­ga­niz­my – naj­mä nit­ri­fi­kač­né a denit­ri­fi­kač­né bak­té­rie roz­kla­da­jú hmo­tu na lát­ky využi­teľ­né rast­li­na­mi. Rast­li­ny ten­to zdroj ener­gie využí­va­jú naj­mä pomo­cou kore­ňov. Nie­kto­ré sú schop­né via­zať viac NO3 – dusič­na­nov napr. Cera­top­hyl­lum demer­sum, Ric­cia flu­itans. Veľa z nás má zdro­jo­vú vodu obsa­hu­jú­cu vyso­ké množ­stvo dusič­na­nov. Nor­ma pit­nej vody o maxi­mál­nej hod­no­te je dosť vyso­ká pre akva­ris­ti­ku, nevhod­né naj­mä pre nové akvá­ri­um. Vďa­ka pomer­ne vyso­ké­mu obsa­hu dusí­ka potom môže ľah­šie dôjsť ku tvor­be toxic­ké­ho amo­nia­ku.


The fil­ter is lite­ral­ly an iron eater. Howe­ver, when it binds in che­la­tes, in orga­nic com­ple­xes, it beco­mes acces­sib­le to plants. This inc­lu­des Fe2+ and Fe3+, and it is pre­ci­se­ly humic acids that ser­ve as a sub­stra­te whe­re iron can be uti­li­zed by plants. Iron defi­cien­cy cau­ses chlo­ro­sis, cha­rac­te­ri­zed by weak tis­su­es – glas­sy lea­ves, yel­lo­wing espe­cial­ly from the edges, simi­lar to ter­res­trial plants. Mine­rals and tra­ce ele­ments are obtai­ned natu­ral­ly from water and det­ri­tus. Tra­ce ele­ments are sub­stan­ces, ele­ments that are not essen­tial in lar­ge quan­ti­ties, but only in low (tra­ce) con­cen­tra­ti­ons – e.g., Zn, Mn, K, Cu. Some of the­se ele­ments can be harm­ful or even toxic in hig­her con­cen­tra­ti­ons. Det­ri­tus is mat­ter com­po­sed of orga­nic mat­ter from dead plants, fish exc­re­ment, etc. In the case of a plan­ted aqu­arium, the mine­ral con­tent is often the stum­bling block. The best way to achie­ve this is through fish. Mic­ro­or­ga­nisms – espe­cial­ly nit­ri­fy­ing and denit­ri­fy­ing bac­te­ria – bre­ak down mat­ter into sub­stan­ces that plants can use. Plants pri­ma­ri­ly uti­li­ze this ener­gy sour­ce through the­ir roots. Some are capab­le of bin­ding more NO3 – nit­ra­tes, for exam­ple, Cera­top­hyl­lum demer­sum, Ric­cia flu­itans. Many of us have sour­ce water con­tai­ning high levels of nit­ra­tes. The maxi­mum value in drin­king water stan­dards is quite high for aqu­ariums, espe­cial­ly unsu­itab­le for new ones. Due to the rela­ti­ve­ly high nit­ro­gen con­tent, it can lead more easi­ly to the for­ma­ti­on of toxic ammonia.


Der Fil­ter ist buchs­täb­lich ein Eisen­fres­ser. Wenn es jedoch in Che­la­ten, in orga­nis­chen Kom­ple­xen gebun­den ist, wird es für Pflan­zen zugän­glich. Dies umfasst Fe2+ und Fe3+, und genau Humin­sä­u­ren die­nen als Sub­strat, auf dem Eisen von Pflan­zen genutzt wer­den kann. Eisen­man­gel führt zu Chlo­ro­se, gekenn­ze­ich­net durch sch­wa­che Gewe­be – gla­si­ge Blät­ter, Ver­gil­bung beson­ders an den Rän­dern, ähn­lich wie bei ter­res­tris­chen Pflan­zen. Mine­ra­lien und Spu­re­ne­le­men­te wer­den auf natür­li­che Wei­se aus Was­ser und Det­ri­tus gewon­nen. Spu­re­ne­le­men­te sind Sub­stan­zen, Ele­men­te, die nicht in gro­ßen Men­gen, son­dern nur in nied­ri­gen (Spuren-)Konzentrationen not­wen­dig sind – z. B. Zn, Mn, K, Cu. Eini­ge die­ser Ele­men­te kön­nen in höhe­ren Kon­zen­tra­ti­onen schäd­lich oder sogar gif­tig sein. Det­ri­tus bes­teht aus orga­nis­chem Mate­rial aus abges­tor­be­nen Pflan­zen, Fis­chauss­che­i­dun­gen usw. Im Fal­le eines bepf­lanz­ten Aqu­ariums ist der Mine­ral­ge­halt oft der Stol­pers­te­in. Der bes­te Weg, dies zu erre­i­chen, sind Fis­che. Mik­ro­or­ga­nis­men – ins­be­son­de­re nit­ri­fi­zie­ren­de und denit­ri­fi­zie­ren­de Bak­te­rien – zer­set­zen Mate­rie in Sub­stan­zen, die Pflan­zen nut­zen kön­nen. Pflan­zen nut­zen die­se Ener­gie­qu­el­le haupt­säch­lich über ihre Wur­zeln. Eini­ge sind in der Lage, mehr NO3 – Nit­ra­te zu bin­den, zum Beis­piel Cera­top­hyl­lum demer­sum, Ric­cia flu­itans. Vie­le von uns haben Quel­lwas­ser mit hohen Nit­rat­ge­hal­ten. Der Höchst­wert in den Trink­was­sers­tan­dards ist für Aqu­arien recht hoch, beson­ders unge­e­ig­net für neue. Aufg­rund des rela­tiv hohen Sticks­toff­ge­halts kann es leich­ter zur Bil­dung von gif­ti­gem Ammo­niak führen.


Cyk­lus dusí­ka trvá nie­čo vyše mesia­ca, tak­že dusič­na­no­vý ani­ón pri­da­ný dnes putu­je eko­sys­té­mom akvá­ria viac ako mesiac, kým ho opus­tí. Denit­ri­fi­kač­né a nit­ri­fi­kač­né pro­ce­sy sú pomer­ne zlo­ži­té, zau­jí­ma­vé aj pre lai­ka je snáď fakt, že sa ako pro­dukt tých­to reak­cií tvo­rí aj plyn­ný dusík N2. Ten samoz­rej­me uni­ká do atmo­sfé­ry – von z nádr­že. Denit­ri­fi­kač­né bak­té­rie sa nachá­dza­jú vo fil­tri. Tak ako píšem v člán­ku o fil­tro­va­ní, je nevhod­né fil­trač­né vlož­ky pod­ro­bo­vať tečú­cej vode z bež­né­ho vodo­vo­du. Pre­to, aby sme neza­bi­li naše roz­vi­nu­té bak­té­rie je vhod­nej­šie umý­vať moli­tan vo vode neob­sa­hu­jú­cej chlór a ostat­né ply­ny pou­ží­va­né vo vodo­vod­nej sie­ti. Na trhu exis­tu­jú­ce pro­duk­ty, kto­ré obsa­hu­jú bak­té­rie, kto­ré sa pri­dá­va­jú do fil­tra. Na trhu sú dostup­né rôz­ne pro­duk­ty hno­jív a výži­vo­vých dopl­n­kov pre rast­li­ny. Neod­po­rú­ča sa kom­bi­no­vať hno­ji­vá ani rôz­nych firiem ani výrob­kov jed­nej fir­my. Mecha­nic­ky zachy­te­né čas­ti z fil­tra pou­ží­vam ako hno­ji­vo aj do kve­ti­ná­čov sucho­zem­ských rast­lín. Fil­ter ako oxi­dant oby­čaj­ne obsa­hu­je množ­stvo látok, hod­not­né je naj­mä žele­zo, kto­ré je bal­za­mom pre čas­to chu­dob­né pôdy v črep­ní­koch. Táto hmo­ta, je okrem toho tak­po­ve­diac natrá­ve­ná, tak­že sa v pôde pomer­ne rých­lo rozkladá.


The nit­ro­gen cyc­le takes a litt­le over a month, so the nit­ra­te ani­on added today tra­vels through the aqu­arium eco­sys­tem for more than a month befo­re it lea­ves. Denit­ri­fi­ca­ti­on and nit­ri­fi­ca­ti­on pro­ces­ses are quite com­plex. An inte­res­ting fact even for a lay­per­son is that gase­ous nit­ro­gen N2 is also pro­du­ced as a pro­duct of the­se reac­ti­ons. This nit­ro­gen natu­ral­ly esca­pes into the atmo­sp­he­re – out of the tank. Denit­ri­fy­ing bac­te­ria are found in the fil­ter. As I wro­te in the artic­le about fil­tra­ti­on, it is not suitab­le to sub­ject fil­ter media to flo­wing water from the regu­lar water supp­ly. The­re­fo­re, to avo­id kil­ling our estab­lis­hed bac­te­ria, it is bet­ter to wash the foam in water wit­hout chlo­ri­ne and other gases used in the water supp­ly sys­tem. The­re are pro­ducts avai­lab­le on the mar­ket con­tai­ning bac­te­ria that are added to the fil­ter. Vari­ous fer­ti­li­zer pro­ducts and nut­ri­ti­onal supp­le­ments for plants are avai­lab­le on the mar­ket. It is not recom­men­ded to com­bi­ne fer­ti­li­zers from dif­fe­rent com­pa­nies or pro­ducts from one com­pa­ny. I use mecha­ni­cal­ly trap­ped par­tic­les from the fil­ter as fer­ti­li­zer for potted ter­res­trial plants. The fil­ter, as an oxi­dant, usu­al­ly con­tains a lot of sub­stan­ces, with iron being par­ti­cu­lar­ly valu­ab­le, which acts as a balm for often nutrient-​poor soils in pots. This mate­rial is, more­over, so to spe­ak, diges­ted, so it decom­po­ses rela­ti­ve­ly quick­ly in the soil.


Der Sticks­toffk­re­is­lauf dau­ert etwas mehr als einen Monat, sodass das heute zuge­ge­be­ne Nitrat-​Anion mehr als einen Monat lang durch das Aquarium-​Ökosystem wan­dert, bevor es es ver­lässt. Die Pro­zes­se der Denit­ri­fi­ka­ti­on und Nit­ri­fi­ka­ti­on sind ziem­lich kom­plex. Eine inte­res­san­te Tat­sa­che auch für Laien ist, dass als Pro­dukt die­ser Reak­ti­onen auch gas­för­mi­ger Sticks­toff N2 ents­teht. Die­ser Sticks­toff ent­we­icht natür­lich in die Atmo­sp­hä­re – aus dem Bec­ken heraus. Denit­ri­fi­zie­ren­de Bak­te­rien befin­den sich im Fil­ter. Wie ich in dem Arti­kel über die Fil­tra­ti­on sch­rieb, ist es nicht rat­sam, Fil­ter­me­dien dem flie­ßen­den Was­ser aus der nor­ma­len Was­ser­ver­sor­gung aus­zu­set­zen. Daher ist es bes­ser, um unse­re etab­lier­ten Bak­te­rien nicht zu töten, den Sch­wamm in Was­ser ohne Chlor und ande­re Gase, die im Was­ser­ver­sor­gungs­sys­tem ver­wen­det wer­den, zu was­chen. Es gibt Pro­duk­te auf dem Mar­kt, die Bak­te­rien ent­hal­ten, die dem Fil­ter zuge­setzt wer­den. Auf dem Mar­kt sind vers­chie­de­ne Dün­ger­pro­duk­te und Nahrung­ser­gän­zungs­mit­tel für Pflan­zen erhält­lich. Es wird nicht emp­foh­len, Dün­ger vers­chie­de­ner Unter­neh­men oder Pro­duk­te eines Unter­neh­mens zu kom­bi­nie­ren. Ich ver­wen­de mecha­nisch ein­ge­fan­ge­ne Par­ti­kel aus dem Fil­ter als Dün­ger für Topfpf­lan­zen. Der Fil­ter ent­hält als Oxi­da­ti­ons­mit­tel in der Regel vie­le Sub­stan­zen, wobei Eisen beson­ders wer­tvoll ist, das als Bal­sam für oft nährs­tof­far­me Böden in Töp­fen wir­kt. Die­ses Mate­rial wird außer­dem sozu­sa­gen ver­daut, sodass es sich im Boden rela­tiv schnell zersetzt.


Raše­li­na zni­žu­je pH aj tvrdo­sť vody, vode posky­tu­je humí­no­vé kyse­li­ny a iné orga­nic­ké lát­ky. PMDD je sve­to­vo veľ­mi roz­ší­re­né tak­po­ve­diac neko­merč­né hno­ji­vo. Mie­ša sa zo síra­nu dra­sel­né­ho, hep­ta­hyd­rá­tu síra­nu horeč­na­té­ho, dusič­na­nu dra­sel­né­ho a sto­po­vých látok: B, Ca, Cu, Fe, Mn, Mo, Zn, kto­ré sú vo for­me orga­nic­ké­ho kom­ple­xu. Je to vhod­ná kom­bi­ná­cia, v kto­rej sú sto­po­vé lát­ky asi naj­dô­le­ži­tej­šie. CO2 ne pri­dá­vam pomo­cou zná­me­ho pro­ce­su kva­se­nia. Sta­čí však na to fľa­ša, do kto­rej nale­je­me tak­mer po vrch vodu, pri­dá­me drož­die (kvas­ni­ce) a cukor. Vodu na začia­tok odpo­rú­čam tep­lej­šiu (oko­lo 35°C). Fľa­šu uzat­vo­rím vrch­ná­kom, v kto­rom mám otvor pre hadič­ku, kto­rá na dru­hom kon­ci kon­čí v akvá­riu, kde je zakon­če­ná vzdu­cho­va­cím kame­ňom, ale­bo lipo­vým driev­kom. Pou­žiť sa dá úspeš­ne aj ciga­re­to­vý fil­ter. Prí­pad­ne hadič­ka kon­čí v akvá­ri­ovom fil­tri, cez kto­rý sa roz­stre­ku­je do vody. Taký­to dáv­ko­vač CO2 doká­že pro­du­ko­vať 35 týž­dňov oxid uhli­či­tý. Má to však chy­bu v tom, že nie je ošet­re­ný pro­ti náh­le­mu vzo­stu­pu pro­duk­cie CO2. V noci je lep­šie CO2 tak­to do nádr­že nepum­po­vať. Na pro­duk­ciu CO2 sa hodia aj bom­bič­ky z fľa­še na výro­bu sódy. Na trhu exis­tu­jú rôz­ne difú­ze­ry CO2. Ja pou­ží­vam CO2 fľa­šu, na kto­rej je redukč­ný ven­til a ihlo­vý” (bicyk­lo­vý) ven­til, z kto­ré­ho ide hadič­ka do kanis­tra v akvá­riu. Fun­gu­je to tak, voda si vypý­ta” toľ­ko CO2, koľ­ko potre­bu­je”. Tak dosiah­nem maxi­mál­ne roz­um­né nasý­te­nie akvá­ria oxi­dom uhli­či­tým. Redukč­ný ven­til je nato, aby zní­žil tlak na 5 atmo­sfér. Ihlo­vý ven­til vo vše­obec­nos­ti je na to, aby tlak zní­žil na mie­ru vhod­nú do oby­čaj­nej ten­kej akva­ris­tic­kej hadič­ky. Exis­tu­jú aj nor­mál­ne ihlo­vé ven­ti­ly, ja však pou­ží­vam ven­til, kto­rý pou­ží­va­jú cyk­lis­ti na hus­te­nie pneuma­tík. Nesto­jí ani 10 €. Redukč­né ven­ti­ly exis­tu­jú rôz­ne, sú aj také, kto­ré na výstu­pe ponú­ka­jú tlak CO2, kto­rý môže ísť rov­no do nádr­že. Kom­bi­no­vať sa dá pomo­cou elek­tro­mag­ne­tic­kých ven­ti­lov, kto­ré by sa otvo­ril pod­ľa spí­na­ča. Ja si to ria­dim tak, že CO2 napus­tím vždy ráno. Neod­po­rú­čam sýtiť akvá­ri­um sústav­ne, tla­čiť do vody oxid uhli­či­tý cez otvo­re­né ven­ti­ly napr. cez roz­stre­ko­va­nie pomo­cou fil­tra. V kaž­dom prí­pa­de, či už pri zakú­pe­ní komerč­né­ho pro­duk­tu, ale­bo vlast­né­ho rie­še­nia, tre­ba mať na zre­te­li, že difú­zia ply­nov vo vode je rádo­vo 4 krát niž­šia ako vo vzdu­chu. Čiže podob­ne ako kys­lík, aj CO2 je pri­ja­té vo vyš­šom množ­stve za pred­po­kla­du tvor­by men­ších bub­li­niek. Hen­ry­ho zákon hovo­rí, že kon­cen­trá­cia roz­pus­te­né­ho ply­nu je pria­mo úmer­ná par­ciál­ne­mu tla­ku ply­nu nad jej hla­di­nou – je to v pod­sta­te ana­ló­gia ku osmo­tic­kým javom.


Peat redu­ces the pH and water hard­ness, pro­vi­ding humic acids and other orga­nic sub­stan­ces to the water. PMDD is a wide­ly used non-​commercial fer­ti­li­zer. It is mixed from potas­sium sul­fa­te, mag­ne­sium sul­fa­te hep­ta­hyd­ra­te, potas­sium nit­ra­te, and tra­ce ele­ments: B, Ca, Cu, Fe, Mn, Mo, Zn, which are in the form of orga­nic com­ple­xes. It is a suitab­le com­bi­na­ti­on in which tra­ce ele­ments are pro­bab­ly the most impor­tant. I don’t add CO2 using the well-​known fer­men­ta­ti­on pro­cess. Howe­ver, a bott­le is enough for this pur­po­se, into which we pour water almost to the top, add yeast and sugar. I recom­mend star­ting with war­mer water (around 35°C). I seal the bott­le with a stop­per, in which I have a hole for a tube, which ends in the aqu­arium with an air sto­ne or a lime wood pie­ce. A ciga­ret­te fil­ter can also be suc­cess­ful­ly used. Alter­na­ti­ve­ly, the tube ends in the aqu­arium fil­ter, through which it spra­ys into the water. Such a CO2 dis­pen­ser can pro­du­ce car­bon dioxi­de for 35 weeks. Howe­ver, it has a flaw in that it is not pro­tec­ted against a sud­den inc­re­a­se in CO2 pro­duc­ti­on. It’s bet­ter not to pump CO2 into the tank at night. CO2 cylin­ders for making soda can also be used for CO2 pro­duc­ti­on. The­re are vari­ous CO2 dif­fu­sers avai­lab­le on the mar­ket. I use a CO2 cylin­der with a pre­ssu­re regu­la­tor and a need­le” (bicyc­le) val­ve, from which a tube goes into the canis­ter in the aqu­arium. It works so that the water requ­ests” as much CO2 as it needs”. This way, I achie­ve a maxi­mal­ly rea­so­nab­le satu­ra­ti­on of the aqu­arium with car­bon dioxi­de. The pre­ssu­re regu­la­tor is the­re to redu­ce the pre­ssu­re to 5 atmo­sp­he­res. The need­le val­ve, in gene­ral, redu­ces the pre­ssu­re to a suitab­le level for a regu­lar thin aqu­arium hose. The­re are also nor­mal need­le val­ves, but I use a val­ve that cyc­lists use to infla­te tires. It costs less than 10 €. The­re are vari­ous pre­ssu­re regu­la­tors avai­lab­le; some offer CO2 pre­ssu­re at the out­put, which can go straight into the tank. It can be com­bi­ned using sole­no­id val­ves, which would open accor­ding to a switch. I mana­ge it so that I alwa­ys inject CO2 in the mor­ning. I do not recom­mend cons­tan­tly satu­ra­ting the aqu­arium, pus­hing car­bon dioxi­de into the water through open val­ves, for exam­ple, through spra­y­ing using a fil­ter. In any case, whet­her pur­cha­sing a com­mer­cial pro­duct or a DIY solu­ti­on, it should be bor­ne in mind that gas dif­fu­si­on in water is about 4 times lower than in air. So, simi­lar­ly to oxy­gen, CO2 is absor­bed in lar­ger quan­ti­ties assu­ming the for­ma­ti­on of smal­ler bubb­les. Hen­ry­’s law sta­tes that the con­cen­tra­ti­on of dis­sol­ved gas is direct­ly pro­por­ti­onal to the par­tial pre­ssu­re of the gas abo­ve its sur­fa­ce – it is essen­tial­ly ana­lo­gous to osmo­tic phenomena.


Torf senkt den pH-​Wert und die Was­ser­här­te und lie­fert dem Was­ser Humin­sä­u­ren und ande­re orga­nis­che Sub­stan­zen. PMDD ist ein weit verb­re­i­te­ter nicht kom­mer­ziel­ler Dün­ger. Er wird aus Kalium­sul­fat, Magnesiumsulfat-​Heptahydrat, Kalium­nit­rat und Spu­re­ne­le­men­ten wie B, Ca, Cu, Fe, Mn, Mo, Zn gemischt, die in Form orga­nis­cher Kom­ple­xe vor­lie­gen. Es han­delt sich um eine gee­ig­ne­te Kom­bi­na­ti­on, bei der Spu­re­ne­le­men­te wahrs­che­in­lich am wich­tigs­ten sind. Ich füge kein CO2 nach dem bekann­ten Gärungs­pro­zess hin­zu. Es reicht jedoch eine Flas­che, in die wir fast bis zum Rand Was­ser gie­ßen, Hefe und Zuc­ker hin­zu­fügen. Ich emp­feh­le, zu Beginn war­mes Was­ser zu ver­wen­den (etwa 35°C). Ich versch­lie­ße die Flas­che mit einem Stop­fen, in den ich ein Loch für einen Sch­lauch habe, der im Aqu­arium mit einem Lufts­prud­ler oder einem Kalk­holzs­tück endet. Auch ein Ziga­ret­ten­fil­ter kann erfolg­re­ich ver­wen­det wer­den. Alter­na­tiv endet der Sch­lauch im Aqu­arium­fil­ter, durch den er in das Was­ser sprüht. Ein sol­cher CO2-​Spender kann Koh­len­di­oxid für 35 Wochen pro­du­zie­ren. Es hat jedoch den Feh­ler, dass es nicht gegen einen plötz­li­chen Ans­tieg der CO2-​Produktion ges­chützt ist. Es ist bes­ser, nachts kein CO2 in den Tank zu pum­pen. CO2-​Zylinder zur Hers­tel­lung von Soda kön­nen eben­falls zur CO2-​Produktion ver­wen­det wer­den. Auf dem Mar­kt gibt es vers­chie­de­ne CO2-​Diffusoren. Ich ver­wen­de einen CO2-​Zylinder mit Druck­reg­ler und einem Nadel” (Fahrrad)-Ventil, von dem aus ein Sch­lauch in den Behäl­ter im Aqu­arium führt. Es funk­ti­oniert so, dass das Was­ser so viel CO2 anfragt”, wie es benötigt”. Auf die­se Wei­se erre­i­che ich eine maxi­mal ver­nünf­ti­ge Sät­ti­gung des Aqu­ariums mit Koh­len­di­oxid. Der Druck­reg­ler ist dafür da, den Druck auf 5 Atmo­sp­hä­ren zu redu­zie­ren. Das Nadel­ven­til redu­ziert den Druck im All­ge­me­i­nen auf ein für einen nor­ma­len dün­nen Aqu­arien­sch­lauch gee­ig­ne­tes Nive­au. Es gibt auch nor­ma­le Nadel­ven­ti­le, aber ich ver­wen­de ein Ven­til, das von Rad­fah­rern zum Auf­pum­pen von Rei­fen ver­wen­det wird. Es kos­tet weni­ger als 10 €. Es gibt vers­chie­de­ne Druck­reg­ler erhält­lich; eini­ge bie­ten CO2-​Druck am Aus­gang an, der direkt in den Tank gele­i­tet wer­den kann. Es kann mit Hil­fe von Mag­nets­pu­len­ven­ti­len kom­bi­niert wer­den, die sich ents­pre­chend einem Schal­ter öff­nen wür­den. Ich ste­ue­re es so, dass ich immer mor­gens CO2 eins­prit­ze. Ich emp­feh­le nicht, das Aqu­arium stän­dig zu sät­ti­gen, indem man Koh­len­di­oxid durch offe­ne Ven­ti­le in das Was­ser pumpt, beis­piel­swe­i­se durch Sprühen mit einem Fil­ter. Auf jeden Fall, ob Sie ein kom­mer­ziel­les Pro­dukt kau­fen oder eine DIY-​Lösung ver­wen­den, soll­te beach­tet wer­den, dass die Gas­dif­fu­si­on im Was­ser etwa 4‑mal gerin­ger ist als in der Luft. Also wird, ähn­lich wie bei Sau­ers­toff, CO2 in größe­ren Men­gen auf­ge­nom­men, voraus­ge­setzt, es ents­te­hen kle­i­ne­re Bla­sen. Das Hen­rys­che Gesetz besagt, dass die Kon­zen­tra­ti­on des gelös­ten Gases direkt pro­por­ti­onal zum Par­tial­druck des Gases über sei­ner Oberf­lä­che ist – es ist im Wesen­tli­chen ana­log zu osmo­tis­chen Phänomenen.

Use Facebook to Comment on this Post

Akvaristika, Biológia

Kyslík v živote rýb – pozitíva i negatíva

Hits: 12649

Autor prís­pev­ku: Róbert Toman

Pozi­tív­ne pôso­be­nie kys­lí­ka na živé orga­niz­my je vše­obec­ne zná­me. Ryby potre­bu­jú k svoj­mu živo­tu kys­lík rov­na­ko ako sucho­zem­ské sta­vov­ce, hoci spô­sob ich dýcha­nia je úpl­ne odliš­ný. Keď­že nema­jú pľú­ca, kys­lík musí pre­ni­kať z vody do krvi pria­mo cez tka­ni­vá, kto­ré sú v pria­mom kon­tak­te s vodou, teda cez žiab­re. Kys­lík, kto­rý má difun­do­vať do krvi cez žiab­re musí byť samoz­rej­me roz­pus­te­ný, pre­to­že ryby nema­jú schop­nosť pri­jí­mať kys­lík vo for­me bub­li­niek. Odchyt rýb, tran­s­port a ich chov v zaja­tí má váž­ne meta­bo­lic­ké náro­ky v moz­gu, sva­loch, srd­ci, žiab­rach a ďal­ších tka­ni­vách. Vše­obec­ne ich nazý­va­me stres, ale fyzi­olo­gic­ká situ­ácia je omno­ho kom­pli­ko­va­nej­šia. Stres spo­je­ný s odchy­tom a vypus­te­ním rýb do iné­ho pro­stre­dia môže pris­pieť k úmr­tnos­ti rýb. Pocho­pe­nie ener­ge­tic­ké­ho meta­bo­liz­mu rýb a fak­to­rov, kto­ré ho ovplyv­ňu­jú sú dôle­ži­té pre správ­ne zaob­chá­dza­nie s ryba­mi ich ošet­re­nie po odchy­te. Pred zhod­no­te­ním rizík, kto­ré súvi­sia s kys­lí­kom vo vode a pre ich pocho­pe­nie si pri­blíž­me aspoň v krát­kos­ti fyzi­olo­gic­ké pocho­dy spo­je­né s fun­kci­ou kys­lí­ka v orga­niz­me rýb.

Ener­ge­tic­ký meta­bo­liz­mus a potre­ba kyslíka 

Ener­gia, kto­rá sa pou­ží­va na zabez­pe­če­nie všet­kých bun­ko­vých fun­kcií sa zís­ka­va z ade­no­zín­tri­fos­fá­tu (ATP). Je potreb­ný na kon­trak­cie sva­lov, vede­nie ner­vo­vých impul­zov v moz­gu, čin­nosť srd­ca, na prí­jem kys­lí­ka žiab­ra­mi atď. Ak bun­ka potre­bu­je ener­giu, roz­po­je­ním väzieb v ATP sa uvoľ­ní ener­gia. Ved­ľaj­ším pro­duk­tom tej­to reak­cie je ade­no­zín­di­fos­fát (ADP) a anor­ga­nic­ký fos­fát. V bun­ke ADP a fos­fát môžu zno­va rea­go­vať cez kom­pli­ko­va­né meta­bo­lic­ké deje a tvo­rí sa ATP. Väč­ši­na slad­ko­vod­ných rýb potre­bu­je veľ­ké množ­stvo kys­lí­ka v pro­stre­dí. Ten­to kys­lík je potreb­ný hlav­ne ako pali­vo” pre bio­che­mic­ké mecha­niz­my spo­je­né s pro­ces­mi cyk­lu ener­gie. Ener­ge­tic­ký meta­bo­liz­mus, kto­rý je spo­je­ný s kys­lí­kom je vyso­ko účin­ný a zabez­pe­ču­je trva­lé dodá­va­nie ener­gie, kto­rú potre­bu­je ryba na základ­né fyzi­olo­gic­ké fun­kcie. Ten­to meta­bo­liz­mus sa ozna­ču­je aerób­ny metabolizmus.

Nie všet­ka pro­duk­cia ener­gie vyža­du­je kys­lík. Bun­ky majú vyvi­nu­tý mecha­niz­mus udr­žia­vať dodáv­ku ener­gie počas krát­ke­ho obdo­bia, keď je hla­di­na kys­lí­ka níz­ka (hypo­xia). Ana­e­rób­ny ale­bo hypo­xic­ký ener­ge­tic­ký meta­bo­liz­mus je málo účin­ný a nie je schop­ný pro­du­ko­vať dosta­tok ener­gie pre tka­ni­vá počas dlhé­ho obdo­bia. Ryby potre­bu­jú kon­štant­ný prí­sun ener­gie. K tomu potre­bu­jú stá­le a dosta­toč­né množ­stvo kys­lí­ka. Nedos­ta­tok kys­lí­ka rých­lo zba­vu­je ryby ener­gie, kto­rú potre­bu­jú k živo­tu. Ryby sú schop­né plá­vať nepretr­ži­te na dlhé vzdia­le­nos­ti bez úna­vy v znač­nej rých­los­ti. Ten­to typ plá­va­nia ryby využí­va­jú pri nor­mál­nom plá­va­ní a na dlhé vzdia­le­nos­ti. Sva­ly, kto­ré sa na tom­to pohy­be podie­ľa­jú, využí­va­jú veľ­ké množ­stvo kys­lí­ka na syn­té­zu ener­gie. Ak majú ryby dosta­tok kys­lí­ka, nikdy sa neuna­via pri dlho­do­bom plá­va­ní. Rých­le, prud­ké a vyso­ko inten­zív­ne plá­va­nie trvá nor­mál­ne iba nie­koľ­ko sekúnd, prí­pad­ne minút a kon­čí fyzic­kým sta­vom vyčer­pa­nia. Ten­to typ plá­va­nia využí­va­jú ryby pri love, mig­rá­cii pro­ti prú­du ale­bo pri úte­ku. Ten­to typ pohy­bu úpl­ne vyčer­pá ener­ge­tic­ké záso­by. Obno­va môže trvať hodi­ny, nie­ke­dy aj dni, čo závi­sí na prí­stup­nos­ti kys­lí­ka, trva­ní rých­le­ho plá­va­nia a stup­ni vyčer­pa­nia ener­ge­tic­kých zásob. Ak sa naprí­klad ryba, kto­rá bola pri odchy­te úpl­ne zba­ve­ná ener­gie, umiest­ni do inej nádr­že, potre­bu­je množ­stvo kys­lí­ka a pokoj­né mies­to, kde by obno­vi­la záso­by ener­gie. Ak sa však umiest­ni do nádo­by, kde je málo kys­lí­ka, nedo­ká­že obno­viť ener­giu a skôr či neskôr hynie. Nie nedos­ta­tok kys­lí­ka zabí­ja rybu, ale nedos­ta­tok ener­gie a neschop­nosť obno­viť ener­ge­tic­ké záso­by. Je jas­né, že to sú pod­mien­ky, kto­ré extrém­ne stre­su­jú ryby.

Fak­to­ry ovplyv­ňu­jú­ce obno­vu energie

Spo­lu so stra­tou ener­ge­tic­kých zásob počas rých­le­ho plá­va­nia naras­tá v tka­ni­vách a krvi hla­di­na lak­tá­tu. Keď­že sa jed­ná o kyse­li­nu, pro­du­ku­je ióny vodí­ka, kto­ré zni­žu­jú pH tka­nív a dodá­va­nie ener­gie do bun­ky. Tiež zvy­šu­je vypla­vo­va­nie dôle­ži­tých meta­bo­li­tov z bun­ky, kto­ré sú potreb­né pri obno­ve ener­gie. Vylu­čo­va­nie lak­tá­tu a obno­va nor­mál­nej fun­kcie buniek môže trvať od 4 do 12 hodín. Pri tom­to pro­ce­se hrá dôle­ži­tú úlo­hu veľ­kosť tela, tep­lo­ta vody, tvrdo­sť a pH vody a dostup­nosť kyslíka.

  • Veľ­kosť tela – exis­tu­je pozi­tív­na kore­lá­cia medzi ana­e­rób­nym ener­ge­tic­kým meta­bo­liz­mom a potre­bou ener­gie. Väč­šie ryby teda potre­bu­jú viac ener­gie na rých­le plá­va­nie. To spô­so­bu­je vyš­ší výdaj ener­gie a dlh­ší čas obnovy
  • Tep­lo­ta vody – vylu­čo­va­nie lak­tá­tu a iných meta­bo­li­tov výraz­ne ovplyv­ňu­je tep­lo­ta vody. Väč­šie zme­ny tep­lo­ty výraz­ne ovplyv­ňu­jú schop­nosť rýb obno­viť ener­ge­tic­ké záso­by. Je pre­to potreb­né sa vyva­ro­vať veľ­kým zme­nám tep­lo­ty, kto­ré zni­žu­jú schop­nosť obno­vy energie.
  • Tvrdo­sť vody – zní­že­nie tvrdo­s­ti vody má dôle­ži­tý úči­nok na meta­bo­liz­mus a aci­do­bá­zic­kú rov­no­vá­hu krvi. Väč­ši­na prác sa zaobe­ra­la vply­vom na mor­ské dru­hy a nie je úpl­ne jas­né, či sú tie­to výsled­ky pre­nos­né aj na slad­ko­vod­né ryby. Keď sú slad­ko­vod­né ryby stre­so­va­né, voda pre­ni­ká cez bun­ko­vé mem­brá­ny, hlav­ne žia­bier a krv je red­šia. Toto zrie­de­nie krvi zvy­šu­je náro­ky na udr­žia­va­nie rov­no­vá­hy solí v orga­niz­me, čiže udr­žia­va­nie osmo­tic­kej rov­no­vá­hy. Viac sa dočí­ta­te nižšie.
  • pH vody – v kys­lej­šom pro­stre­dí sú ryby schop­né obno­viť ener­giu rých­lej­šie. Vyš­šie pH ten­to pro­ces výraz­ne spo­ma­ľu­je, čo je rizi­ko­vé pre dru­hy vyža­du­jú­ce vyš­šie pH, ako napr. afric­ké cich­li­dy jazier Mala­wi a Tanganika.

Regu­lá­cia osmo­tic­ké­ho tla­ku – udr­žia­va­nie rov­no­vá­hy solí stre­so­va­ných rýb

Regu­lá­cia hla­di­ny solí je zákla­dom živo­ta. Štruk­tú­ra a fun­kcia bun­ky úzko súvi­sí s vodou a látok v nej roz­pus­te­ných. Ryba pou­ží­va znač­nú ener­giu na kon­tro­lu zlo­že­nia vnút­ro­bun­ko­vých a mimo­bun­ko­vých teku­tín. U rýb táto osmo­re­gu­lá­cia spot­re­bu­je asi 2550% cel­ko­vé­ho meta­bo­lic­ké­ho výda­ja, čo je prav­de­po­dob­ne naj­viac spo­me­dzi živo­čí­chov. Mecha­niz­mus, kto­rý ryby využí­va­jú na udr­žia­va­nie rov­no­vá­hy solí je veľ­mi kom­pli­ko­va­ný a extrém­ne závis­lý na ener­gii. Pre­to­že účin­nosť ana­e­rób­ne­ho ener­ge­tic­ké­ho meta­bo­liz­mu je iba na úrov­ni 110 ener­ge­tic­ké­ho meta­bo­liz­mu v pro­stre­dí boha­tom na kys­lík, ener­ge­tic­ká potre­ba pre osmo­re­gu­lá­ciu tka­nív nie je mož­ná iba ana­e­rób­nym ener­ge­tic­kým meta­bo­liz­mom. Rých­ly pokles hla­di­ny ATP v bun­ke spô­so­bu­je spo­ma­le­nie až zasta­ve­nie fun­kcie bun­ko­vých ióno­vých púmp, kto­ré regu­lu­jú pohyb solí cez bun­ko­vú mem­brá­nu. Pre­ru­še­nie čin­nos­ti ióno­vej pum­py spô­so­bu­je stra­tu rov­no­vá­hy iónov v bun­ke a dochá­dza k rizi­ku smr­ti bun­ky a ryby.

Slad­ko­vod­né aj mor­ské ryby trva­lo čelia nut­nos­ti ióno­vej a osmo­tic­kej regu­lá­cie. Slad­ko­vod­né ryby, kto­rých kon­cen­trá­cia iónov v tka­ni­vách je omno­ho vyš­šia ako vo vode, musia regu­lo­vať prí­jem a stra­tu vody cez prie­pust­né epi­te­liál­ne tka­ni­vá a močom. Tie­to ryby pro­du­ku­jú veľ­ké množ­stvo moču, kto­ré­ho den­né množ­stvo tvo­rí 20% hmot­nos­ti tela. Oblič­ky rýb sú vyso­ko účin­né v odstra­ňo­va­ní vody z tela a sú takis­to účin­né aj v zadr­žia­va­ní solí v tele. Zatiaľ čo veľ­mi malé množ­stvo soli pre­ni­ká do moču, väč­ši­na osmo­re­gu­lač­ných dejov sa zabez­pe­ču­je žiab­ra­mi. Sodík je hlav­ný ión tka­nív. Tran­s­port sodí­ka cez bun­ko­vú mem­brá­nu je vyso­ko závis­lý na ener­gii a umož­ňu­je ho enzým Na/​K‑ATP-​áza. Ten­to enzým sa nachá­dza v bun­ko­vej mem­brá­ne a využí­va ener­giu, kto­rú dodá­va ATP na pre­nos sodí­ka jed­ným sme­rom cez bun­ko­vú mem­brá­nu. Dras­lík sa pohy­bu­je opač­ným sme­rom. Ten­to pro­ces umož­ňu­je sva­lo­vú kon­trak­ciu, posky­tu­je elek­tro­che­mic­ký gra­dient potreb­ný na čin­nosť srd­ca a umož­ňu­je pre­nos všet­kých sig­ná­lov v moz­gu a ner­voch. Väč­ši­na osmo­re­gu­lá­cie u rýb sa deje v žiab­rach a fun­gu­je nasle­dov­ne: Čpa­vok sa tvo­rí ako odpa­do­vý pro­dukt meta­bo­liz­mu rýb. Keď sú ryby v pohy­be, tvo­ria väč­šie množ­stvo čpav­ku a ten sa musí vylú­čiť z krvi. Na roz­diel od vyš­ších živo­čí­chov, ryby nevy­lu­ču­jú čpa­vok močom. Čpa­vok a väč­ši­na dusí­ka­tých odpa­do­vých látok pre­stu­pu­je cez mem­brá­nu žia­bier (asi 8090%). Čpa­vok sa vymie­ňa pri pre­cho­de cez mem­brá­nu žia­bier za sodík. Tak­to sa zni­žu­je množ­stvo čpav­ku v krvi a zvy­šu­je sa jeho kon­cen­trá­cia v bun­kách žia­bier. Naopak, sodík pre­chá­dza z buniek žia­bier do krvi. Aby sa nahra­dil sodík v bun­kách žia­bier a obno­vi­la sa rov­no­vá­ha solí, bun­ky žia­bier vylú­čia čpa­vok do vody a vyme­nia ho za sodík z vody. Podob­ným spô­so­bom sa vymie­ňa­jú chlo­ri­do­vé ióny za bikar­bo­nát. Pri dýcha­ní je ved­ľaj­ší pro­dukt CO2 a voda. Bikar­bo­nát sa tvo­rí, keď CO2 z bun­ko­vé­ho dýcha­nia rea­gu­je s vodou v bun­ke. Ryby nemô­žu, na roz­diel od sucho­zem­ských živo­čí­chov, vydých­nuť CO2 a mies­to toho sa zlu­ču­je s vodou a tvo­rí sa bikar­bo­ná­to­vý ión. Chlo­ri­do­vé ióny sa dostá­va­jú do bun­ky a bikar­bo­nát von z bun­ky do vody. Tým­to spô­so­bom sa zamie­ňa vodík za sodík, čím sa napo­má­ha kon­tro­le pH krvi.

Tie­to dva mecha­niz­my výme­ny iónov sa nazý­va­jú absor­pcia a sek­ré­cia a vysky­tu­jú sa v dvoch typoch buniek žia­bier, res­pi­rač­ných a chlo­ri­do­vých. Chlo­ri­do­vé bun­ky vylu­ču­jú soli, sú väč­šie a vyvi­nu­tej­šie u mor­ských dru­hov rýb. Res­pi­rač­né bun­ky, kto­ré sú potreb­né pre výme­nu ply­nov, odstra­ňo­va­nie dusí­ka­tých odpa­do­vých pro­duk­tov a udr­žia­va­nie aci­do­bá­zic­kej rov­no­vá­hy, sú vyvi­nu­tej­šie u slad­ko­vod­ných rýb. Sú záso­bo­va­né arte­riál­nou krvou a zabez­pe­ču­jú výme­nu sodí­ka a chlo­ri­dov za čpa­vok a bikar­bo­nát. Tie­to pro­ce­sy sú opäť vyso­ko závis­lé na prí­stup­nos­ti ener­gie. Ak nie je dosta­tok ener­gie na fun­go­va­nie ióno­vej pum­py, nemô­že dochá­dzať k ich výme­ne a voda zapla­ví” bun­ky difú­zi­ou a to spô­so­bí smrť rýb.

Dôsled­ky nedos­tat­ku kys­lí­ka v pro­ce­se osmoregulácie

Len nie­koľ­ko minút nedos­tat­ku kys­lí­ka, mem­brá­na buniek moz­gu strá­ca schop­nosť kon­tro­lo­vať rov­no­vá­hu iónov a uvoľ­ňu­jú sa neuro­trans­mi­te­ry, kto­ré urých­ľu­jú vstup váp­ni­ka do bun­ky. Zvý­še­ná hla­di­na váp­ni­ka v bun­kách spúš­ťa množ­stvo dege­ne­ra­tív­nych pro­ce­sov, kto­ré vedú k poško­de­niu ner­vo­vej sústa­vy a k smr­ti. Tie­to pro­ce­sy zahŕňa­jú poško­de­nie DNA, dôle­ži­tých bun­ko­vých pro­te­ínov a bun­ko­vej mem­brá­ny. Tvo­ria sa voľ­né radi­ká­ly a oxid dusi­tý, kto­ré poško­dzu­jú bun­ko­vé orga­ne­ly. Podob­né pro­ce­sy sa dejú aj v iných orgá­noch (pečeň, sva­ly, srd­ce a krv­né bun­ky). Ak sa dosta­ne do bun­ky váp­nik, je potreb­né veľ­ké množ­stvo ener­gie na jeho odstrá­ne­nie kal­ci­ový­mi pum­pa­mi, kto­ré vyža­du­jú ATP. Ďal­ší dôsle­dok hypo­xie je uvoľ­ňo­va­nie hor­mó­nov z hypo­fý­zy, z kto­rých u rýb pre­va­žu­je pro­lak­tín. Uvoľ­ne­nie toh­to hor­mó­nu ovplyv­ňu­je prie­pust­nosť bun­ko­vej mem­brá­ny v žiab­rach, koži, oblič­kách, čre­ve a ovplyv­ňu­je mecha­niz­mus tran­s­por­tu iónov. Jeho uvoľ­ne­nie napo­má­ha regu­lá­cii rov­no­vá­hy vody a iónov zni­žo­va­ním príj­mu vody a zadr­žia­va­ním dôle­ži­tých iónov, hlav­ne Na+ a Cl-. Tým pomá­ha udr­žia­vať rov­no­vá­hu solí v krvi a v tka­ni­vách a brá­ni nabobt­na­niu rýb vodou.

Naj­väč­šia hroz­ba pre slad­ko­vod­né ryby je stra­ta iónov difú­zi­ou do vody, skôr než vylu­čo­va­nie nad­byt­ku vody. Hoci regu­lá­cia rov­no­vá­hy vody môže mať význam, je sekun­dár­na vo vzťa­hu k zadr­žia­va­niu iónov. Pro­lak­tín zni­žu­je osmo­tic­kú prie­pust­nosť žia­bier zadr­žia­va­ním iónov a vylu­čo­va­ním vody. Zvy­šu­je tiež vylu­čo­va­nie hlie­nu žiab­ra­mi, čím napo­má­ha udr­žia­vať rov­no­vá­hu iónov a vody tým, že zabra­ňu­je pre­cho­du mole­kúl cez mem­brá­nu. U rýb, kto­ré boli stre­so­va­né chy­ta­ním, prud­kým plá­va­ním, sa z tka­nív odčer­pá­va ener­gia a trvá nie­koľ­ko hodín až dní, kým sa jej záso­by obno­via. Ana­e­rób­ny ener­ge­tic­ký meta­bo­liz­mus nie je schop­ný to zabez­pe­čiť v plnej mie­re a je potreb­né veľ­ké množ­stvo kys­lí­ka. Ak je ho nedos­ta­tok, vedie to k úhy­nu rýb. Nemu­sia však uhy­núť hneď. Rov­no­vá­ha solí sa nemô­že zabez­pe­čiť bez dostat­ku kyslíka.

Potre­ba kyslíka

Kys­lík je hlav­ným fak­to­rom, kto­rý ovplyv­ňu­je pre­ži­tie rýb v stre­se. Nie tep­lo­ta vody ani hla­di­na soli. Pred­sa však je tep­lo­ta hlav­ný uka­zo­va­teľ toho, koľ­ko kys­lí­ka vo vode je pre ryby dostup­né­ho a ako rých­lo ho budú môcť využiť. Maxi­mál­ne množ­stvo roz­pus­te­né­ho kys­lí­ka vo vode sa ozna­ču­je hla­di­na satu­rá­cie. Táto kle­sá so stú­pa­ním tep­lo­ty. Napr. pri tep­lo­te 21°C je voda nasý­te­ná kys­lí­kom pri jeho kon­cen­trá­cii 8,9 mg/​l, pri 26°C je to pri kon­cen­trá­cii 8 mg/​l a pri 32°C len 7,3 mg/​l. Pri vyš­ších tep­lo­tách sa zvy­šu­je meta­bo­liz­mus rýb a rých­lej­šie využí­va­jú aj kys­lík. Kon­cen­trá­cia kys­lí­ka pod 5 mg/​l pri 26°C môže byť rých­lo smrteľná.

Vzduch a kys­lík vo vode – môže aj ško­diť. Pri cho­ve cich­líd sa čas­to cho­va­teľ sna­ží zabez­pe­čiť maxi­mál­ne pre­vzduš­ne­nie vody veľ­mi sil­ným vzdu­cho­va­ním. Nie­kto­rí cho­va­te­lia využí­va­jú mož­nos­ti pri­sá­va­nia vzdu­chu pred vyús­te­ním vývo­du inter­né­ho ale­bo exter­né­ho fil­tra, iní pou­ží­va­jú samos­tat­né vzdu­cho­vé kom­pre­so­ry, kto­rý­mi vhá­ňa­jú vzduch do vody cez vzdu­cho­va­cie kame­ne s veľ­mi jem­ný­mi pór­mi. Oba spô­so­by vzdu­cho­va­nia sú schop­né vytvo­riť obrov­ské množ­stvo mik­ro­sko­pic­kých bub­li­niek. Veľ­kosť bub­lín kys­lí­ka ale­bo vzdu­chu môže význam­ne zme­niť ché­miu vody, stu­peň pre­no­su ply­nov a kon­cen­trá­ciu roz­pus­te­ných ply­nov. Rizi­ko poško­de­nia zdra­via a úhy­nu rýb vzni­ká naj­mä pri tran­s­por­te v uzav­re­tých nádo­bách, do kto­rých sa vhá­ňa vzduch ale­bo kys­lík pod tla­kom. Urči­té rizi­ko však vzni­ká aj pri nad­mer­nom jem­nom vzdu­cho­va­ní v akvá­riách. Mik­ro­sko­pic­ké bub­lin­ky ply­nu sa môžu pri­le­piť na žiab­re, skre­ly, kožu a oči a spô­so­bo­vať trau­mu a ply­no­vú embó­liu. Poško­de­nie žia­bier a ply­no­vá embó­lia nega­tív­ne ovplyv­ňu­jú zdra­vie rýb a pre­ží­va­teľ­nosť, obme­dzu­jú výme­nu ply­nov pri dýcha­ní a vedú k hypo­xii, zadr­žia­va­niu CO2 a res­pi­rač­nej aci­dó­ze. Čis­tý kys­lík je účin­né oxi­do­vad­lo. Mik­ro­sko­pic­ké bub­lin­ky obsa­hu­jú­ce čis­tý kys­lík sa môžu pri­chy­tiť na lís­t­ky žia­bier, vysu­šu­jú ich, dráž­dia, oxi­du­jú a spô­so­bu­jú che­mic­ké popá­le­nie jem­né­ho epi­te­liál­ne­ho tka­ni­va. Ak voda vyze­rá mlieč­ne zaka­le­ná s množ­stvom minia­túr­nych bub­lín, kto­ré sa pri­le­pu­jú na skre­ly a žiab­re ale­bo na vnú­tor­né ste­ny nádo­by, je potreb­né tie­to pod­mien­ky pova­žo­vať za poten­ciál­ne toxic­ké a vše­obec­ne nezdra­vé pre ryby. Ak je pôso­be­nie ply­nu v tom­to sta­ve dlh­šie trva­jú­ce a par­ciál­ny tlak kys­lí­ka sa pohy­bu­je oko­lo 1 atmo­sfé­ry (namies­to 0,2 atm., ako je vo vzdu­chu), šan­ca pre­ži­tia pre ryby kle­sá. Stla­če­ný vzduch je vhod­ný, ak sa dopĺňa kon­ti­nu­ál­ne v roz­me­dzí bez­peč­nej kon­cen­trá­cie kys­lí­ka, ale pôso­be­ním stla­če­né­ho vzdu­chu ale­bo dodá­va­né­ho pod vyso­kým par­ciál­nym tla­kom vo vode, môžu ryby pre­stať dýchať, čím sa zvy­šu­je kon­cen­trá­cia CO2 v ich orga­niz­me. To môže viesť k zme­nám aci­do­bá­zic­kej rov­no­vá­hy (res­pi­rač­nej aci­dó­zy) v orga­niz­me rýb a zvy­šo­vať úhyn. Čis­tý stla­če­ný kys­lík obsa­hu­je 5‑násobne vyš­ší obsah kys­lí­ka ako vzduch. Pre­to je potre­ba jeho dodá­va­nia asi 15 pri čis­tom kys­lí­ku opro­ti záso­bo­va­niu vzdu­chom. Veľ­mi malé bub­li­ny kys­lí­ka sa roz­púš­ťa­jú rých­lej­šie než väč­šie, pre­to­že majú väč­ší povrch vzhľa­dom k obje­mu, ale kaž­dá ply­no­vá bub­li­na potre­bu­je na roz­pus­te­nie vo vode dosta­toč­ný pries­tor. Ak ten­to pries­tor chý­ba ale­bo je nedos­ta­toč­ný, mik­ro­bub­li­ny môžu zostať v sus­pen­zii vo vode, pri­chy­tá­va­jú sa k povr­chom pred­me­tov vo vode ale­bo poma­ly stú­pa­jú k hladine.

Mik­ro­sko­pic­ké bub­lin­ky ply­nu sa roz­púš­ťa­jú vo vode rých­lej­šie a dodá­va­jú viac ply­nu do roz­to­ku než väč­šie bub­li­ny. Tie­to pod­mien­ky môžu pre­sy­co­vať vodu kys­lí­kom, ak množ­stvo bub­li­niek ply­nu tvo­rí hmlu” vo vode a zostá­va­jú rozp­tý­le­né (v sus­pen­zii) a kys­lík s vyso­kým tla­kom môže byť toxic­ký kvô­li tvor­be voľ­ných radi­ká­lov. Mik­ro­sko­pic­ké vzdu­cho­vé bub­lin­ky môžu tiež spô­so­biť ply­no­vú embó­liu. Arte­riál­na ply­no­vá embó­lia a emfy­zém tka­nív môžu byť reál­ne a tvo­ria nebez­pe­čen­stvo naj­mä pri tran­s­por­te živých rýb. Je pre­to potreb­né sa vyhnúť sus­pen­zii ply­no­vých bub­lín v tran­s­port­nej vode. Prob­lém arte­riál­nej ply­no­vej embó­lie počas tran­s­por­tu vzni­ká aj pre­to, že ryby nema­jú mož­nosť sa poto­piť do väč­šej hĺb­ky (ako to robia ryby vypus­te­né do jaze­ra), kde je vyš­ší tlak vody, kto­rý by roz­pus­til jem­né bub­lin­ky v obe­ho­vom sys­té­me. Dva kľú­čo­vé body zlep­šu­jú poho­du veľ­ké­ho počtu odchy­te­ných a stre­so­va­ných rýb pri transporte:

  • Zvý­šiť par­ciál­ny tlak O2 nad nasý­te­nie stla­če­ným kys­lí­kom a doda­nie dosť veľ­kých bub­lín, aby unik­li povr­chom vody. Vzduch tvo­rí naj­mä dusík a mik­ro­sko­pic­ké bub­lin­ky dusí­ka tiež môžu pri­lip­núť na žiab­re. Bub­lin­ky aké­ho­koľ­vek ply­nu pri­chy­te­né na žiab­re môžu ovplyv­niť dýcha­nie a naru­šiť zdra­vie rýb. Ak sa tran­s­por­tu­jú ryby vo vode pre­sý­te­nej bub­lin­ka­mi, vzni­ká prav­de­po­dob­nosť vzni­ku hypo­xie, hyper­kar­bie, res­pi­rač­nej aci­dó­zy, ocho­re­nia a smrti.
  • Zvý­šiť sla­nosť vody na 3 – 5 mg/​l. Soľ (sta­čí aj neiodi­do­va­ná NaCl) je vhod­ná pri tran­s­por­te rýb. V stre­se ryby strá­ca­jú ióny a toto môže byť pre ne viac stre­su­jú­ce. Ener­ge­tic­ká potre­ba tran­s­por­tu iónov cez mem­brá­ny buniek môže pred­sta­vo­vať význam­nú stra­tu ener­gie vyža­du­jú­cu ešte viac kys­lí­ka. Tran­s­port rýb v nádo­bách, kto­ré obsa­hu­jú hmlu mik­ro­sko­pic­kých bub­lín, môžu byť nebez­peč­ná pre tran­s­por­to­va­né ryby zvy­šo­va­ním mož­nos­ti one­sko­re­nej smr­ti po vypus­te­ní. Ryby tran­s­por­to­va­né v ako­by mlieč­ne zaka­le­nej vode sú stre­so­va­né, dochá­dza k ich fyzic­ké­mu poško­de­niu, zvy­šu­je sa cit­li­vosť k infek­ciám, ocho­re­niu a úhyn po vypus­te­ní po tran­s­por­te. Po vypus­te­ní rýb, kto­ré pre­ži­li prvot­ný toxic­ký vplyv kys­lí­ka, po tran­s­por­te môžu byť kvô­li poško­de­ným žiab­ram cit­li­vej­šie na rôz­ne pato­gé­ny a násled­ne sa môže vysky­to­vať zvý­še­ný úhyn počas nie­koľ­kých dní až týž­dňov po tran­s­por­te. Veľ­mi pre­vzduš­ne­ná voda nezna­me­ná pre­kys­li­če­ná. Veľ­mi pre­vzduš­ne­ná voda je čas­to pre­sý­te­ná plyn­ným dusí­kom, kto­rý môže spô­so­biť ocho­re­nie. Mik­ro­sko­pic­ké bub­lin­ky obsa­hu­jú­ce naj­mä dusík, môžu spô­so­biť emfy­zém tka­nív pri tran­s­por­te, podob­ne, ako je tomu u potápačov.

Aut­hor of the post: Róbert Toman

The posi­ti­ve impact of oxy­gen on living orga­nisms is gene­ral­ly well-​known. Fish, like ter­res­trial ver­teb­ra­tes, need oxy­gen for the­ir sur­vi­val, alt­hough the way they bre­at­he is enti­re­ly dif­fe­rent. Sin­ce they lack lungs, oxy­gen must penet­ra­te from the water into the blo­od direct­ly through tis­su­es that are in direct con­tact with the water, such as gills. Oxy­gen, which is sup­po­sed to dif­fu­se into the blo­od through the gills, must be dis­sol­ved, as fish can­not take in oxy­gen in the form of bubb­les. The cap­tu­re, tran­s­por­ta­ti­on, and cap­ti­vi­ty of fish have seri­ous meta­bo­lic demands on the brain, musc­les, heart, gills, and other tis­su­es. We com­mon­ly refer to them as stress, but the phy­si­olo­gi­cal situ­ati­on is much more com­pli­ca­ted. Stress asso­cia­ted with the cap­tu­re and rele­a­se of fish into a dif­fe­rent envi­ron­ment can con­tri­bu­te to fish mor­ta­li­ty. Unders­tan­ding the ener­gy meta­bo­lism of fish and the fac­tors that influ­en­ce it is cru­cial for the pro­per hand­ling and tre­at­ment of fish after cap­tu­re. Befo­re eva­lu­ating the risks asso­cia­ted with oxy­gen in the water and unders­tan­ding them, let’s brief­ly out­li­ne the phy­si­olo­gi­cal pro­ces­ses rela­ted to the func­ti­on of oxy­gen in the fis­h’s body.

Ener­gy Meta­bo­lism and Oxy­gen Requirement

The ener­gy used to ensu­re all cel­lu­lar func­ti­ons are per­for­med is deri­ved from ade­no­si­ne trip­hosp­ha­te (ATP). It is requ­ired for musc­le con­trac­ti­ons, trans­mis­si­on of ner­ve impul­ses in the brain, heart acti­vi­ty, and oxy­gen inta­ke through the gills, among other func­ti­ons. When a cell needs ener­gy, bre­a­king the bonds in ATP rele­a­ses ener­gy. The by-​products of this reac­ti­on are ade­no­si­ne dip­hosp­ha­te (ADP) and inor­ga­nic phosp­ha­te. In the cell, ADP and phosp­ha­te can react again through com­plex meta­bo­lic pro­ces­ses to form ATP. Most fres­hwa­ter fish requ­ire a sig­ni­fi­cant amount of oxy­gen in the­ir envi­ron­ment. This oxy­gen is needed pri­ma­ri­ly as fuel” for bio­che­mi­cal mecha­nisms asso­cia­ted with ener­gy cyc­le pro­ces­ses. The ener­gy meta­bo­lism asso­cia­ted with oxy­gen is high­ly effi­cient and ensu­res a con­ti­nu­ous supp­ly of ener­gy needed for the fis­h’s basic phy­si­olo­gi­cal func­ti­ons. This meta­bo­lism is refer­red to as aero­bic metabolism.

Not all ener­gy pro­duc­ti­on requ­ires oxy­gen. Cells have deve­lo­ped a mecha­nism to main­tain ener­gy supp­ly during short peri­ods when oxy­gen levels are low (hypo­xia). Ana­e­ro­bic or hypo­xic ener­gy meta­bo­lism is less effi­cient and can­not pro­du­ce enough ener­gy for tis­su­es over a long peri­od. Fish need a cons­tant supp­ly of ener­gy, requ­iring a con­ti­nu­ous and suf­fi­cient amount of oxy­gen. Oxy­gen defi­cien­cy quick­ly dep­ri­ves fish of the ener­gy they need to live. Fish are capab­le of swim­ming con­ti­nu­ous­ly for long dis­tan­ces wit­hout fati­gue at con­si­de­rab­le spe­ed. They use this type of swim­ming during nor­mal acti­vi­ty and for long-​distance tra­vel. The musc­les invol­ved in this move­ment uti­li­ze a lar­ge amount of oxy­gen for ener­gy synt­he­sis. If fish have enough oxy­gen, they never tire during pro­lon­ged swim­ming. Rapid, inten­se swim­ming lasts nor­mal­ly only a few seconds or minu­tes and ends in a sta­te of phy­si­cal exhaus­ti­on. Fish use this type of move­ment during hun­ting, ups­tre­am mig­ra­ti­on, or esca­pe. This type of move­ment com­ple­te­ly dep­le­tes ener­gy reser­ves. Reco­ve­ry can take hours, some­ti­mes even days, depen­ding on oxy­gen avai­la­bi­li­ty, the dura­ti­on of rapid swim­ming, and the degree of dep­le­ti­on of ener­gy reser­ves. For exam­ple, if a fish com­ple­te­ly dep­le­ted of ener­gy during cap­tu­re is pla­ced in anot­her tank, it needs a sig­ni­fi­cant amount of oxy­gen and a calm pla­ce to reple­nish ener­gy reser­ves. Howe­ver, if pla­ced in a con­tai­ner with low oxy­gen, it can­not res­to­re ener­gy and sooner or later dies. It is cle­ar that the­se are con­di­ti­ons that extre­me­ly stress fish.

Fac­tors Influ­en­cing Ener­gy Recovery

Along with the dep­le­ti­on of ener­gy reser­ves during rapid swim­ming, the levels of lac­ta­te in tis­su­es and blo­od inc­re­a­se. As lac­ta­te is an acid, it pro­du­ces hyd­ro­gen ions that lower the pH of tis­su­es and impe­de the deli­ve­ry of ener­gy to the cell. It also inc­re­a­ses the eff­lux of impor­tant meta­bo­li­tes from the cell, neces­sa­ry for ener­gy reco­ve­ry. The eli­mi­na­ti­on of lac­ta­te and the res­to­ra­ti­on of nor­mal cell func­ti­on can take from 4 to 12 hours. In this pro­cess, body size, water tem­pe­ra­tu­re, water hard­ness and pH, and oxy­gen avai­la­bi­li­ty play cru­cial roles.

  • Body Size: The­re is a posi­ti­ve cor­re­la­ti­on bet­we­en ana­e­ro­bic ener­gy meta­bo­lism and ener­gy demand. Lar­ger fish, the­re­fo­re, requ­ire more ener­gy for rapid swim­ming. This results in hig­her ener­gy expen­di­tu­re and a lon­ger reco­ve­ry time.
  • Water Tem­pe­ra­tu­re: The exc­re­ti­on of lac­ta­te and other meta­bo­li­tes is sig­ni­fi­can­tly influ­en­ced by water tem­pe­ra­tu­re. Sub­stan­tial chan­ges in tem­pe­ra­tu­re sig­ni­fi­can­tly affect the fis­h’s abi­li­ty to reple­nish ener­gy reser­ves. It is neces­sa­ry to avo­id lar­ge tem­pe­ra­tu­re fluc­tu­ati­ons, which redu­ce the abi­li­ty to reco­ver energy.
  • Water Hard­ness: Dec­re­a­sing water hard­ness has a sig­ni­fi­cant effect on meta­bo­lism and the acid-​base balan­ce of blo­od. Most stu­dies have focu­sed on the impact on mari­ne spe­cies, and it is not enti­re­ly cle­ar whet­her the­se results are trans­fe­rab­le to fres­hwa­ter fish. When fres­hwa­ter fish are stres­sed, water penet­ra­tes through cell mem­bra­nes, espe­cial­ly gills, and the blo­od beco­mes dilu­ted. This blo­od dilu­ti­on inc­re­a­ses the demands on main­tai­ning salt balan­ce in the body, i.e., main­tai­ning osmo­tic balan­ce. More infor­ma­ti­on on this is pro­vi­ded below.
  • Water pH: In an aci­dic envi­ron­ment, fish can reco­ver ener­gy more quick­ly. Hig­her pH sig­ni­fi­can­tly slo­ws down this pro­cess, which poses a risk for spe­cies requ­iring hig­her pH, such as Afri­can cich­lids from the Mala­wi and Tan­ga­ny­i­ka lakes.

Osmo­tic Pre­ssu­re Regu­la­ti­on – Main­tai­ning Salt Balan­ce in Stres­sed Fish

Regu­la­ti­on of salt levels is fun­da­men­tal to life. The struc­tu­re and func­ti­on of cells are clo­se­ly rela­ted to the water and dis­sol­ved sub­stan­ces wit­hin them. Fish expend sig­ni­fi­cant ener­gy to con­trol the com­po­si­ti­on of intra­cel­lu­lar and extra­cel­lu­lar flu­ids. In fish, osmo­re­gu­la­ti­on con­su­mes about 25 – 50% of the total meta­bo­lic expen­di­tu­re, like­ly the hig­hest among ani­mals. The mecha­nism fish use to main­tain salt balan­ce is high­ly com­plex and extre­me­ly energy-​dependent. Sin­ce the effi­cien­cy of ana­e­ro­bic ener­gy meta­bo­lism is only about 110 of the ener­gy meta­bo­lism in an oxygen-​rich envi­ron­ment, the ener­gy requ­ire­ment for tis­sue osmo­re­gu­la­ti­on is not fea­sib­le through ana­e­ro­bic ener­gy meta­bo­lism alo­ne. A rapid dec­re­a­se in ATP levels in the cell slo­ws down or stops the func­ti­on of cel­lu­lar ion pumps that regu­la­te the move­ment of salts across the cell mem­bra­ne. The inter­rup­ti­on of ion pump acti­vi­ty leads to an imba­lan­ce of ions in the cell, posing a risk of cell and fish death.

Both fres­hwa­ter and mari­ne fish cons­tan­tly face the need for ion and osmo­tic regu­la­ti­on. Fres­hwa­ter fish, with ion con­cen­tra­ti­ons in tis­su­es much hig­her than in water, must regu­la­te water inta­ke and loss through per­me­ab­le epit­he­lial tis­su­es and uri­ne. The­se fish pro­du­ce a lar­ge amount of uri­ne, with dai­ly amounts cons­ti­tu­ting 20% of body weight. Fish kid­ne­ys are high­ly effi­cient in remo­ving water from the body and are also effec­ti­ve in retai­ning salts. Whi­le very litt­le salt penet­ra­tes into the uri­ne, most osmo­re­gu­la­to­ry pro­ces­ses are faci­li­ta­ted by the gills. Sodium is the main ion in tis­su­es. The tran­s­port of sodium across the cell mem­bra­ne is high­ly depen­dent on ener­gy and is faci­li­ta­ted by the enzy­me Na/​K‑ATPase. This enzy­me is loca­ted in the cell mem­bra­ne and uses the ener­gy supp­lied by ATP to tran­s­port sodium uni­di­rec­ti­onal­ly across the cell mem­bra­ne. Potas­sium moves in the oppo­si­te direc­ti­on. This pro­cess enab­les musc­le con­trac­ti­on, pro­vi­des the elect­ro­che­mi­cal gra­dient neces­sa­ry for heart func­ti­on, and allo­ws the trans­mis­si­on of all sig­nals in the brain and ner­ves. Most osmo­re­gu­la­ti­on in fish occurs in the gills and works as fol­lo­ws: Ammo­nia is pro­du­ced as a was­te pro­duct of fish meta­bo­lism. When fish are in moti­on, a lar­ger amount of ammo­nia is pro­du­ced, and it must be exc­re­ted from the blo­od. Unli­ke hig­her ani­mals, fish do not exc­re­te ammo­nia through uri­ne. Ammo­nia and most nit­ro­ge­nous was­te sub­stan­ces pass through the gill mem­bra­ne (about 80 – 90%). As ammo­nia pas­ses through the gill mem­bra­ne, it is exchan­ged for sodium. This redu­ces the amount of ammo­nia in the blo­od and inc­re­a­ses its con­cen­tra­ti­on in gill cells. Con­ver­se­ly, sodium pas­ses from gill cells to the blo­od. To repla­ce sodium in gill cells and res­to­re salt balan­ce, gill cells exc­re­te ammo­nia into the water and exchan­ge it for sodium from the water. Simi­lar­ly, chlo­ri­de ions are exchan­ged for bicar­bo­na­te. During res­pi­ra­ti­on, the byp­ro­duct is CO2 and water. Bicar­bo­na­te is for­med when CO2 from cel­lu­lar res­pi­ra­ti­on reacts with water in the cell. Fish can­not, unli­ke ter­res­trial ani­mals, exha­le CO2 and ins­te­ad com­bi­ne it with water to form bicar­bo­na­te ions. Chlo­ri­de ions enter the cell, and bicar­bo­na­te exits the cell into the water. This exchan­ge of hyd­ro­gen for sodium helps con­trol blo­od pH.

The­se two mecha­nisms of ion exchan­ge are cal­led absorp­ti­on and sec­re­ti­on, occur­ring in two types of gill cells: res­pi­ra­to­ry and chlo­ri­de cells. Chlo­ri­de cells, res­pon­sib­le for exc­re­ting salts, are lar­ger and more deve­lo­ped in mari­ne fish spe­cies. Res­pi­ra­to­ry cells, cru­cial for gas exchan­ge, remo­val of nit­ro­ge­nous was­te pro­ducts, and main­tai­ning acid-​base balan­ce, are more deve­lo­ped in fres­hwa­ter fish. They are supp­lied by arte­rial blo­od and faci­li­ta­te the exchan­ge of sodium and chlo­ri­de for ammo­nia and bicar­bo­na­te. The­se pro­ces­ses are again high­ly depen­dent on ener­gy acces­si­bi­li­ty. If the­re is not enough ener­gy for the ion pump to func­ti­on, the exchan­ge can­not occur, and water flo­ods” the cells through dif­fu­si­on, lea­ding to the death of the fish.

Con­se­qu­en­ces of Oxy­gen Shor­ta­ge in Osmoregulation

Just a few minu­tes of oxy­gen dep­ri­va­ti­on cau­se the brain cell mem­bra­ne to lose the abi­li­ty to con­trol ion balan­ce, rele­a­sing neuro­trans­mit­ters that acce­le­ra­te cal­cium entry into the cell. Ele­va­ted cal­cium levels in cells trig­ger nume­rous dege­ne­ra­ti­ve pro­ces­ses that lead to dama­ge to the ner­vous sys­tem and death. The­se pro­ces­ses inc­lu­de DNA dama­ge, impor­tant cel­lu­lar pro­te­ins, and the cell mem­bra­ne. Free radi­cals and nit­ro­gen oxi­de are for­med, dama­ging cel­lu­lar orga­nel­les. Simi­lar pro­ces­ses occur in other organs (liver, musc­les, heart, and blo­od cells). If cal­cium enters the cell, a lar­ge amount of ener­gy is needed to remo­ve it with cal­cium pumps, which requ­ire ATP. Anot­her con­se­qu­en­ce of hypo­xia is the rele­a­se of hor­mo­nes from the pitu­ita­ry gland, with pro­lac­tin pre­vai­ling in fish. The rele­a­se of this hor­mo­ne affects the per­me­a­bi­li­ty of the cell mem­bra­ne in the gills, skin, kid­ne­ys, intes­ti­nes, influ­en­cing the ion tran­s­port mecha­nism. Its rele­a­se helps regu­la­te the balan­ce of water and ions by redu­cing water inta­ke and retai­ning impor­tant ions, main­ly Na+ and Cl-. This helps main­tain salt balan­ce in the blo­od and tis­su­es and pre­vents fish from swel­ling with water.

The big­gest thre­at to fres­hwa­ter fish is the loss of ions through dif­fu­si­on into the water rat­her than exc­re­ti­on of excess water. Alt­hough water balan­ce regu­la­ti­on may be impor­tant, it is secon­da­ry to ion reten­ti­on. Pro­lac­tin redu­ces the osmo­tic per­me­a­bi­li­ty of the gills by retai­ning ions and exc­re­ting water. It also inc­re­a­ses mucus sec­re­ti­on in the gills, hel­ping main­tain the balan­ce of ions and water by pre­ven­ting the pas­sa­ge of mole­cu­les through the mem­bra­ne. In fish stres­sed by cap­tu­re or vigo­rous swim­ming, ener­gy is dep­le­ted from the tis­su­es, and it takes seve­ral hours to days for its reser­ves to reple­nish. Ana­e­ro­bic ener­gy meta­bo­lism can­not ful­ly pro­vi­de for this, requ­iring a sub­stan­tial amount of oxy­gen. A lack of oxy­gen leads to fish mor­ta­li­ty. Howe­ver, they may not die imme­dia­te­ly. Salt balan­ce can­not be main­tai­ned wit­hout an ade­qu­ate supp­ly of oxygen.

The need for oxy­gen is a cri­ti­cal fac­tor that influ­en­ces the sur­vi­val of fish under stress, more so than water tem­pe­ra­tu­re or sali­ni­ty levels. Howe­ver, water tem­pe­ra­tu­re is a key indi­ca­tor of how much oxy­gen is avai­lab­le to fish and how quick­ly they can uti­li­ze it. The maxi­mum amount of dis­sol­ved oxy­gen in water is kno­wn as the satu­ra­ti­on level, and it dec­re­a­ses as the water tem­pe­ra­tu­re rises. For exam­ple, at a tem­pe­ra­tu­re of 21°C, water is satu­ra­ted with oxy­gen at a con­cen­tra­ti­on of 8.9 mg/​l, at 26°C, it’s satu­ra­ted at 8 mg/​l, and at 32°C, it drops to only 7.3 mg/​l. Hig­her tem­pe­ra­tu­res inc­re­a­se the meta­bo­lism of fish, lea­ding to a fas­ter uti­li­za­ti­on of oxy­gen. A con­cen­tra­ti­on of oxy­gen below 5 mg/​l at 26°C can be rapid­ly lethal.

Air and Oxy­gen in Water – Can Harm Too

In some cich­lid bre­e­ding setups, hob­by­ists often aim for maxi­mum water aera­ti­on through power­ful air pumps. Some use air inta­ke befo­re the out­let of inter­nal or exter­nal fil­ters, whi­le others employ sepa­ra­te air com­pres­sors to inject air into the water through air sto­nes with very fine pores. Both aera­ti­on met­hods can cre­a­te a vast num­ber of mic­ros­co­pic bubb­les. The size of oxy­gen or air bubb­les can sig­ni­fi­can­tly alter water che­mis­try, gas exchan­ge effi­cien­cy, and the con­cen­tra­ti­on of dis­sol­ved gases. Risks to the health and sur­vi­val of fish ari­se, espe­cial­ly during tran­s­por­ta­ti­on in clo­sed con­tai­ners whe­re air or oxy­gen is for­ced into the water under pre­ssu­re. The­re­’s also a risk with exces­si­ve and fine aera­ti­on in aqu­ariums. Mic­ros­co­pic gas bubb­les can adhe­re to gills, sca­les, skin, and eyes, cau­sing trau­ma and gas embo­lism. Dama­ged gills and gas embo­lism nega­ti­ve­ly affect fish health and sur­vi­va­bi­li­ty, limi­ting gas exchan­ge during bre­at­hing and lea­ding to hypo­xia, CO2 reten­ti­on, and res­pi­ra­to­ry aci­do­sis. Pure oxy­gen is an effec­ti­ve oxi­di­zer. Mic­ros­co­pic bubb­les con­tai­ning pure oxy­gen can attach to gill fila­ments, dry­ing them out, irri­ta­ting them, cau­sing oxi­da­ti­on, and resul­ting in che­mi­cal burns to the deli­ca­te epit­he­lial tis­sue. If the water appe­ars mil­ky with nume­rous tiny bubb­les stic­king to sca­les, gills, or the tan­k’s inner walls, the­se con­di­ti­ons should be con­si­de­red poten­tial­ly toxic and gene­ral­ly unhe­alt­hy for fish. If the acti­on of gas is pro­lon­ged and the par­tial pre­ssu­re of oxy­gen hovers around 1 atmo­sp­he­re (ins­te­ad of the nor­mal 0.2 atm. in air), the chan­ces of fish sur­vi­val dec­re­a­se. Com­pres­sed air is suitab­le if it is con­ti­nu­ous­ly supp­lied wit­hin a safe oxy­gen con­cen­tra­ti­on ran­ge. Howe­ver, the acti­on of com­pres­sed air or oxy­gen supp­lied under high pre­ssu­re into the water can cau­se fish to stop bre­at­hing, inc­re­a­sing the con­cen­tra­ti­on of CO2 in the­ir bodies. This can lead to chan­ges in the acid-​base balan­ce (res­pi­ra­to­ry aci­do­sis) in fish, rai­sing mor­ta­li­ty. Pure com­pres­sed oxy­gen con­tains five times more oxy­gen than air. The­re­fo­re, the need for its supp­ly is about 15 of that for air. Very small oxy­gen bubb­les dis­sol­ve fas­ter than lar­ger ones becau­se they have a lar­ger sur­fa­ce area rela­ti­ve to volu­me. Howe­ver, each gas bubb­le needs suf­fi­cient spa­ce to dis­sol­ve in water. If this spa­ce is lac­king or insuf­fi­cient, mic­ro­bubb­les may remain in sus­pen­si­on in the water, adhe­re to sur­fa­ces in the water, or slo­wly rise to the surface.

Mic­ros­co­pic gas bubb­les dis­sol­ve in water quick­ly, deli­ve­ring more gas into the solu­ti­on than lar­ger bubb­les. The­se con­di­ti­ons can over­sa­tu­ra­te water with oxy­gen if the quan­ti­ty of gas bubb­les cre­a­tes a mist” in the water and remains dis­per­sed (in sus­pen­si­on). High-​pressure oxy­gen can be toxic due to the for­ma­ti­on of free radi­cals. Mic­ros­co­pic oxy­gen bubb­les can also cau­se gas embo­lism. Arte­rial gas embo­lism and tis­sue emp­hy­se­ma can be real dan­gers, espe­cial­ly during the tran­s­port of live fish. It is neces­sa­ry to avo­id the sus­pen­si­on of gas bubb­les in tran­s­port water. The prob­lem of arte­rial gas embo­lism during tran­s­port ari­ses becau­se fish do not have the oppor­tu­ni­ty to sub­mer­ge into dee­per waters (as fish rele­a­sed into a lake might), whe­re the water pre­ssu­re is hig­her, hel­ping to dis­sol­ve fine bubb­les in the cir­cu­la­to­ry sys­tem. Two key points impro­ve the well-​being of a lar­ge num­ber of caught and stres­sed fish during transport:

  • Inc­re­a­sing the Par­tial Pre­ssu­re of O2 Abo­ve Satu­ra­ti­on with Com­pres­sed Oxy­gen and Supp­ly­ing Suf­fi­cien­tly Lar­ge Bubb­les to Esca­pe the Water Sur­fa­ce. Air main­ly con­sists of nit­ro­gen, and mic­ros­co­pic nit­ro­gen bubb­les can also adhe­re to the gills. Bubb­les of any gas atta­ched to the gills can affect bre­at­hing and dis­rupt the health of fish. If fish are tran­s­por­ted in water over­sa­tu­ra­ted with bubb­les, the­re is a like­li­ho­od of hypo­xia, hyper­car­bia, res­pi­ra­to­ry aci­do­sis, dise­a­ses, and death.
  • Inc­re­a­sing the Sali­ni­ty of Water to 3 – 5 mg/​l. Salt (non-​iodized NaCl is suf­fi­cient) is suitab­le for fish tran­s­port. In stress, fish lose ions, which can be more stress­ful for them. The ener­gy requ­ired for ion tran­s­port through cell mem­bra­nes can repre­sent a sig­ni­fi­cant loss of ener­gy, requ­iring even more oxy­gen. Tran­s­por­ting fish in con­tai­ners con­tai­ning a mist of mic­ros­co­pic bubb­les can be dan­ge­rous for tran­s­por­ted fish, inc­re­a­sing the like­li­ho­od of dela­y­ed mor­ta­li­ty after rele­a­se. Fish tran­s­por­ted in water that appe­ars mil­ky and con­tains mic­ro­bubb­les are stres­sed, expe­rien­ce phy­si­cal dama­ge, and have inc­re­a­sed sus­cep­ti­bi­li­ty to infec­ti­ons, ill­nes­ses, and post-​transport mortality.

After the rele­a­se of fish that sur­vi­ved the ini­tial toxic effects of oxy­gen during tran­s­port, they may be more sen­si­ti­ve to vari­ous pat­ho­gens. As a result, inc­re­a­sed mor­ta­li­ty may occur in the days to weeks fol­lo­wing tran­s­port. Very aera­ted water does not mean oxy­ge­na­ted water. High­ly aera­ted water is often over­sa­tu­ra­ted with gase­ous nit­ro­gen, which can cau­se ill­ness. Mic­ros­co­pic bubb­les con­tai­ning main­ly nit­ro­gen can cau­se tis­sue emp­hy­se­ma during tran­s­port, simi­lar to what hap­pens to divers.


Lite­ra­tú­ra

Cech, J.J. Jr., Cast­le­ber­ry, D.T., Hop­kins, T.E. 1994. Tem­pe­ra­tu­re and CO2 effects on blo­od O2 equ­ilib­ria in squ­awfish, Pty­cho­che­i­lus ore­go­nen­sis. In: Can. J. Fish. Aqu­at. Sci., 51, 1994, 13 – 19.
Cech, J.J. Jr., Cast­le­ber­ry, D.T., Hop­kins, T.E., Peter­sen, J.H. 1994. Nort­hern squ­awfish, Pty­cho­che­i­lus ore­go­nen­sis, O2 con­sump­ti­on and res­pi­ra­ti­on model: effects of tem­pe­ra­tu­re and body size. In: Can. J. Fish. Aqu­at. Sci., 51, 1994, 8 – 12.
Croc­ker, C.E., Cech, J.J. Jr. 1998. Effects of hyper­cap­nia on blood-​gas and acid-​base sta­tus in the whi­te stur­ge­on, Aci­pen­ser trans­mon­ta­nus. In: J. Comp. Phy­si­ol., B168, 1998, 50 – 60.
Croc­ker, C.E., Cech, J.J. Jr. 1997. Effects of envi­ron­men­tal hypo­xia on oxy­gen con­sump­ti­on rate and swim­ming acti­vi­ty in juve­ni­le whi­te stur­ge­on, Aci­pen­ser trans­mon­ta­nus, in rela­ti­on to tem­pe­ra­tu­re and life inter­vals. In: Env. Biol. Fish., 50, 1997, 383 – 389.
Croc­ker, C.E., Far­rell, A.P., Gam­perl, A.K., Cech, J.J. Jr. 2000. Car­di­ores­pi­ra­to­ry res­pon­ses of whi­te stur­ge­on to envi­ron­men­tal hyper­cap­nia. In: Amer. J. Phy­si­ol. Regul. Integr. Comp. Phy­si­ol., 279, 2000, 617 – 628.
Fer­gu­son, R.A, Kief­fer, J.D., Tufts, B.L. 1993. The effects of body size on the acid-​base and meta­bo­lic sta­tus in the whi­te musc­le of rain­bow trout befo­re and after exhaus­ti­ve exer­ci­se. In: J. Exp. Biol., 180, 1993, 195 – 207.
Hyl­land, P., Nils­son, G.E., Johans­son, D. 1995. Ano­xic brain fai­lu­re in an ectot­her­mic ver­teb­ra­te: rele­a­se of ami­no acids and K+ in rain­bow trout tha­la­mus. In: Am. J. Phy­si­ol., 269, 1995, 1077 – 1084.
Kief­fer, J.D., Cur­rie, S., Tufts, B.L. 1994. Effects of envi­ron­men­tal tem­pe­ra­tu­re on the meta­bo­lic and acid-​base res­pon­ses on rain­bow trout to exhaus­ti­ve exer­ci­se. In: J. Exp. Biol., 194, 1994, 299 – 317.
Krum­schna­bel, G., Sch­warz­baum, P.J., Lisch, J., Bia­si, C., Wei­ser, W. 2000. Oxygen-​dependent ener­ge­tics of anoxia-​intolerant hepa­to­cy­tes. In: J. Mol. Biol., 203, 2000, 951 – 959.
Laiz-​Carrion, R., Sangiao-​Alvarellos, S., Guz­man, J.M., Mar­tin, M.P., Migu­ez, J.M., Soen­gas, J.L., Man­ce­ra, J.M. 2002. Ener­gy meta­bo­lism in fish tis­su­es rela­ed to osmo­re­gu­la­ti­on and cor­ti­sol acti­on: Fish gro­wth and meta­bo­lism. Envi­ron­men­tal, nut­ri­ti­onal and hor­mo­nal regu­la­ti­on. In: Fish Phy­si­ol. Bio­chem., 27, 2002, 179 – 188.
Mac­Cor­mack, T.J., Drie­dzic, W.R. 2002. Mito­chon­drial ATP-​sensitive K+ chan­nels influ­en­ce for­ce deve­lop­ment and ano­xic con­trac­ti­li­ty in a flat­fish, yel­lo­wtail floun­der Liman­da fer­ru­gi­nea, but not Atlan­tic cod Gadus mor­hua heart. In: J. Exp. Biol., 205, 2002, 1411 – 1418.
Man­zon, L.A. 2002. The role of pro­lac­tin in fish osmo­re­gu­la­ti­on: a review. In: : Gen. Com­par. Endoc­rin., 125, 2002, 291 – 310.
Mil­li­gan, C.L. 1996. Meta­bo­lic reco­ve­ry from exhaus­ti­ve exer­ci­se in rain­bow trout: Review. In: Comp. Bio­chem. Physiol.,113A, 1996, 51 – 60.
Mor­gan, J.D., Iwa­ma, G.K. 1999. Ener­gy cost of NaCl tran­s­port in iso­la­ted gills of cutth­ro­at trout. In: Am. J. Phy­si­ol., 277, 1999, 631 – 639.
Nils­son, G.E., Perez-​Pinzon, M., Dim­berg, K., Win­berg, S. 1993. Brain sen­si­ti­vi­ty to ano­xia in fish as ref­lec­ted by chan­ges in extra­cel­lu­lar potassium-​ion acti­vi­ty. In: Am. J. Phy­si­ol., 264, 1993, 250 – 253.

Use Facebook to Comment on this Post