Марк Махлин - Аквариум в школе

Так, подлежат охране все реофильные (живущие на быстром течении) виды личинок поденок, стрекозы красотки, стрелки и их личинки (эти стрекозы имеют окрашенные крылья, а их личинки — непропорционально длинные ноги), стрекозы-коромысла и их личинки, некоторые другие эндемичные виды стрекоз. Клоп-гладыш с серебристо-белыми надкрыльями может вылавливаться без ограничений (как и плавт, водяной скорпион, водомерка обыкновенная), а более мелкий вид с кремовым цветом надкрылий — гладыш желтый — и водомерка палочковидная относятся к реликтовым видам. Жук-плавунец, как и его личинка, — безусловные вредители в рыбоводных водоемах, но плавунец широкий — один из редких видов водных жуков и этот вид необходимо охранять. Спорна роль и скомороха как вредителя рыбоводства. К редким, исчезающим видам относятся все ручейники горных рек и ручьев Кавказа и Алтая, а также ручейники, личинки которых живут на быстром течении и строят не домики, а ловчие нити и камеры. Учащимся надо сообщить, что вопросы охраны редких насекомых, в том числе и водных, обсуждаются на международных энтомологических конгрессах и занимают в СССР секцию охраны насекомых Международного союза охраны природы.

Местные рыбы из водоемов отлавливаются для аквариума также только по разрешению органов рыбоохраны.

Но основной способ наблюдения и изучения водных флоры и фауны, никогда не причиняющий вреда природе — наблюдения за малочисленными группами изучаемых организмов в природных экосистемах с минимальным воздействием на них. В аквариуме можно полноценно изучить морфологию организмов и простейшие схемы биоценотических взаимоотношений.

В настоящее время аквариумная гидрофлора в коллекциях ботанических садов и аквариумистов насчитывает более чем 300 видов. В школьном аквариуме необходимо иметь небольшой, но всесторонне используемый в курсе биологии набор водных растений. Растения этого набора должны прежде всего отвечать следующим требованиям: 1) принадлежать к различным систематическим группам — водорослям, мхам, папоротникам и покрытосеменным, т. е. к тем группам, которые изучаются в школьном курсе биологии; 2) отличаться интересными биологическими особенностями, ознакомление с которыми поможет учащимся лучше и с большим интересом изучать школьную программу; 3) быть наименее прихотливыми, что обеспечит их выживаемость в условиях школьного аквариума.

Среди растений аквариума первое место занимают покрытосеменные, на втором — водоросли, мхи и папоротники.

Водоросли отличаются от других растений тем, что у них нет листьев, стеблей, корней. Кроме того, они никогда не цветут. Пластиды водорослей по сравнению с пластидами высших растений, имеющих постоянную форму, очень разнообразны по форме. В хроматофорах водорослей находятся специфические образования — пиреноиды [1] Пиреноиды — особые тельца белковой природы. Вокруг них откладывается запас питательных веществ. , отсутствующие у высших растений.

Присутствие водорослей нежелательно в аквариумах. При недостатке света и в затемненных углах аквариума, на его стенках, на грунте образуется коричневый налет диатомовых водорослей. Они не украшают аквариум, но в условиях школы могут стать интересным объектом для внеклассной работы. При избытке света и обилии органических выделений животных и остатков корма вода становится мутно-молочной, а затем ярко-зеленой: развиваются планктонные сине-зеленые и диатомовые водоросли. Они, как и водоросли, образующие иногда бархатисто-зеленую пленку на поверхности воды, грунте и листьях высших растений, могут быть использованы на внеклассных занятиях.

Школьная программа по биологии предусматривает изучение двух групп водорослей: зеленые водоросли (с представителями учащиеся знакомятся при изучении курса ботаники в VI классе), и сине-зеленые водоросли (обзорно учащиеся знакомятся с ними при изучении темы «Строение и функции клетки» в курсе общей биологии X класса).

Так как сине-зеленые водоросли эволюционно более древние организмы, приведем их описание вначале.

Сине-зеленые водоросли. Название этих микроскопических организмов связано с окраской. Сине-зеленые водоросли никогда не бывают чисто-зеленого цвета. Кроме хлорофилла, они имеют пигменты, окрашивающие их в сине-зеленый, фиолетовый, розовый, желто-зеленый цвет (фикоциан, фикоэритрин, каротин). Сине-зеленые водоросли, как и бактерии, не имеют четко оформленного ядра. Отсутствуют у них и настоящие хроматофоры. Половой процесс отсутствует. Одноклеточные формы размножаются делением клетки пополам, колониальные и многоклеточные— распадом нити на участки (гормогонии).

Особенность сине-зеленых водорослей — способность поглощать из окружающей среды свободный азот, тогда как другие растения усваивают этот необходимый элемент только в связанном виде. Эта особенность находит практическое применение в Социалистической Республике Вьетнам, Китае, Японии. Водоросль анабена используется там в качестве зеленого удобрения на рисовых полях, но добывают ее не в чистом виде, а вместе с водяным папоротником азоллой. Водоросль и папоротник образуют симбиоз. Анабена поселяется внутри полости папоротника. Нити водоросли бурно развиваются в этих полостях и выделяют особый секрет, который, в свою очередь, способствует усиленному росту папоротника. Возможно, что продукты выделения водорослей содержат необходимые папоротнику гормоны. Этот симбиотический организм очень быстро размножается. За 1 месяц на 1 га он образует до 50 т зеленой массы, которая содержит 120–140 кг азота, более 30 кг фосфора и 72 кг кальция. В итоге использования зеленой массы урожай риса повышается на 30–50 % по сравнению с урожаем на неудобренных полях.

Некоторые сине-зеленые водоросли, например носток сливовидный, в связи с широким содержанием протеинов употребляются в пищу народами Востока (Япония, Ява, Боливия). В народной медицине прошлых столетий успешно применялись при ушибах примочки из ностока.

Вместе с тем в период интенсивного размножения сине-зеленые водоросли выделяют в воду ядовитое вещество, вызывая ухудшение качества воды и гибель рыб. Некоторые виды водорослей показывают степень загрязненности воды при ее биологическом анализе.

При очистке аквариума с помощью шланга никогда не следует всасывать в него воду ртом, как это иногда делают аквариумисты-любители. Вода, насыщенная сине-зелеными водорослями, может вызвать отравление.

В уголке живой природы учащиеся могут наблюдать условия, при которых сине-зеленые водоросли лучше развиваются. Для этого нужно собрать в отдельные сосуды колонии сине-зеленых водорослей, которые поселяются в виде пленок на поверхности воды или стенках аквариума. Сосуды содержат в условиях разного режима температуры и освещения. Роль органических веществ для развития сине-зеленых водорослей можно установить, используя воду из разных аквариумов, более и менее загрязненных.