Аквариум в школе - Махлин Марк Давидович
Са(НСО3)2 = СО2
потребляется
растениями
+ H2O + CaCO3
выпадает
в осадок
Ночью, когда растения не поглощают углекислый газ, он снова накапливается в водоеме в результате дыхания растений и животных, и при взаимодействии углекислого газа с нерастворимым в воде карбонатом кальция (CaCO3) образуется угольная кислота (H2CO3). В кислой среде карбонат кальция превращается в гидрокарбонат Са(НСО3)2, т. е. реакция идет в обратном направлении. Заросли элодеи могут вызвать ночью замор — удушье рыб в результате бурного обратного процесса реакции к появления избытка углекислоты в воде.
Осенью элодея образует зимующие почки, которые опускаются на дно и пережидают зиму в состоянии покоя. Иногда внезапные холода осенью или на мелководье вызывают вмерзание неопавших почек и стеблей в лед. Куски льда с вмерзшими частицами элодеи следует поместить в холодную воду и оттаивать в прохладном помещении (быстрое оттаивание в теплой воде вызовет гибель растения). Затем оттаявшие стебли и почки элодеи выставляют на солнечное окно или освещают электролампами. Вскоре почки трогаются в рост. Перезимовавшие в природе веточки элодеи хорошо и быстро разрастаются в аквариумах. При многолетнем содержании в аквариуме элодея постепенно мельчает, замедляет рост. Для содержания в школьном аквариуме следует рекомендовать более красивый и легко разрастающийся в искусственных водоемах вид элодеи из Аргентины — элодею зубчатую*, или эгерию. Зубчатая элодея — тропическое растение, не имеет сезонных циклов и растет в аквариумах круглый год, легко размножается вегетативно. Стебли длинные, более толстые, ярко-зеленые. Заостренные на концах ланцетовидные листья собраны в мутовки, которые расположены тем чаще на стебле, чем ярче освещение. Длина листьев до 15 мм, стебли достигают в длину 2 м. Хорошо растет при температуре воды от 16 до 30°С, у поверхности воды стебли обильно ветвятся. Растение очень ломкое, большое количество обломков стеблей выделяет в воду сок, который содержит, по-видимому, ядовитые вещества (улитки это растение не едят). Элодея зубчатая может свободно располагаться в толще воды и при этом хорошо себя чувствовать, но аквариум выглядит красивее, если элодея посажена пучками стеблей. При посадке нужно прижать их нижние концы камнем.
* Элодея зубчатая выделена в самостоятельный род эгерия.
Корни у элодеи немногочисленные, в виде отдельных белых неветвящихся нитей, функция которых — закрепление растения на субстрате. Функцию поглощения выполняет вся поверхность тела.
Элодея используется в курсе ботаники и общей биологии для рассмотрения пластид при большом увеличении микроскопа. Это округло-овальной формы образования зеленого цвета. В теме «Лист» используют элодею для демонстрации мутовчатого расположения листьев, тем более что среди комнатных растений, используемых при изучении листорасположения, очень редко встречаются растения с мутовчатым расположением листьев. При изучении вегетативного размножения растений на уроке можно использовать результаты опыта, поставленного в уголке живой природы.
С этой целью за месяц до урока надо отрезать и поместить в хорошо освещенный сосуд верхушки стебля, черенок стебля снизу, часть стебля с двумя мутовками, часть стебля с одной мутовкой, отрезок стебля между мутовками. За месяц от этих отрезков (кроме последнего) начинают расти новые стебельки.
Рис. 7. Роголистник темно-зеленый
Роголистник темно-зеленый (семейство роголистные) — одно из самых распространенных растений в пресных водоемах нашей страны и представляет исключительный интерес как пример полной адаптации к водной среде (рис. 7). Роголистник — единственное из наших водных растений, цветущее под водой. Как и другие растения этой группы, роголистник утратил тесную связь с почвой, корней у него нет. Изредка можно наблюдать отходящие от стеблей белые неветвящиеся нити, но они представляют собой видоизмененные ветки, играющие роль якоря.
Листья роголистника темно-зеленые, вильчато рассечены на 2 — 4 доли. На одной из сторон мутовками расположены беловатые зубчики. При демонстрации растения следует обратить внимание на радиальную симметричность мутовок. Стебли тонкие, ломкие, особенно к концу лета, тянутся на 30 — 80 см, густо ветвятся. Роголистник образует подводные леса в озерах, лесных болотах, речных заводях. Вся масса зарослей легкоподвижна, поэтому на быстрых течениях не растет, растения уносятся водой. Изредка летом при быстром реете отдельные верхушки игольчатых частей листа пронзают поверхностную пленку воды и выходят в воздушную среду, но остаются живыми, пока не обсохнут. Это единственная и не обязательная связь растений с воздушной средой. Цветет на широте Москвы в июле — августе. Цветки однодомные, мелкие, невзрачные, сидят в пазухах листьев. Тычиночные цветки образованы зелеными листочками околоцветника и тычинками (10 — 12, иногда больше), пестичные имеют 8 — 12 листиков в околоцветнике и один пестик. Пыльники на 1/3 заполнены воздухом. Созревая, они отрываются и благодаря воздухоносной полости всплывают (сравните с валлиснерией), но не до поверхности, а держатся около нее. В момент подъема пыльник раскрывается, пыльца попадает в воду. Ее плотность такая же, как у воды, поэтому она остается в стоячей воде на том уровне, где вышла из пыльника. Таким образом, поднимающиеся к поверхности пыльники заполняют пыльцой всю толщу воды до поверхности, а слабые течения в воде, волны в глубине от проплывших рыб и насекомых перемещают пыльцу в слоях воды горизонтально. На рыльцах пестичных цветков есть клейкие вещества, нерастворимые в воде, к ним прилипает пыльца. Опыление, следовательно, происходит легко, и с августа зреют снабженные шипиками плоды.
Роголистник легко размножается вегетативно. От каждого кусочка стебля с мутовкой листьев могут начать жизнь новые растения. Эти обломки легко переносятся птицами и другими животными, а также лодками из водоема в водоем. Зимует растение подо льдом, к осени вся заросль утяжеляется и опускается на дно. Верхушки стеблей, тесно сжимая верхушечные листья, образуют своеобразную почку, которая может зимовать на стебле, а может отвалиться и опуститься на дно. Все эти особенности роголистника способствуют очень раннему пробуждению растения весной по сравнению с другими гигрофитами и быстрому заселению новых территорий и водоемов. Поэтому в ряде мест роголистник — главное растение водоема, затеняет и подавляет другие виды.
Роголистник образует летом большую биомассу: в районе Москвы в сырой массе — 4 кг/м2, а в озере Севан — до 20 кг/м2. В Средней Азии биомасса роголистника достигает 300 т/га. В природе служит субстратом для многих водных животных. В его зарослях скрываются мальки промысловых рыб, промысловые грызуны
используют это растение в качестве корма. Измельченный и смешанный с мучной пылью роголистник, используется в корм домашней водоплавающей птице. В зарослях роголистника обильно развиваются личинки комара. В связи с ликвидацией в СССР очагов малярии такая особенность этого растения для нас не особенно важна, но в других странах, где малярия еще имеется, например в Индии, скопления больших зарослей роголистника создают благоприятные условия для развития личинок малярийного комара, обеспечивая им защиту и не препятствуя разрастанию фитопланктона, служащего им пищей.
Для аквариума из природного водоема роголистник лучше брать летом и не целые побеги, а молодые, хорошо развитые их верхние части. Период акклиматизации обычно длится до осени, но, пережив его, растения могут хорошо перенести зиму, хотя листья мельчают и все растение утрачивает свой прежний привлекательный вид. Во избежание гибели растений рекомендуется по мере их роста, отрезать и удалять из аквариума нижние части ветвей. Взятые из природы осенью побеги роголистника, как правило, не доживают до весны.
