Baktérie v akváriu - ako to súvisí
Akvárium je zložitý a dynamický ekosystém. Baktérie v tomto ekosystéme zohrávajú kľúčovú úlohu, ovplyvňujú kvalitu vody, cyklus živín a celkové zdravie akvária. Tento článok skúma neviditeľný svet týchto mikroorganizmov a ich vplyv na život v akváriu.
Baktérie v hlavnej úlohe
Všetky baktérie sú vodné v tom zmysle, že sa rozmnožujú a živia vo vode. Aj baktérie v suchých pôdach žijú v mikroskopickej „pórovitej vode“ pôdy. Niekoľko baktérií žije voľne vo vode, ale väčšina sa prichytáva na povrchy ako kamene či sklo. Baktérie často žijú v biofilmoch, ktoré sú zložité, dobre organizované spoločenstvá s inými baktériami, riasami a prvokmi.
Počiatočná kolonizácia – prichytenie na povrch len niekoľkými mikróbmi – sa postupne rozvinie do biofilmu, akéhosi „mikrobiálneho mesta“. Mikróby v biofilme spolupracujú – vymieňajú si živiny, odpadové produkty a genetický materiál.(1)
Úloha baktérií v akváriách
Cyklus dusíka
- Produkcia amoniaku: Cyklus začína tým, že ryby a iné organizmy produkujú odpad, ktorý sa rozkladá a uvoľňuje amoniak. Táto látka je toxická a aj v malých koncentráciách môže byť pre ryby smrteľná.
- Oxidácia amoniaku: Prospešné baktérie, ktoré žijú vo filtri akvária a na iných povrchoch (ako sú substráty a dekorácie), premieňajú amoniak na dusitany. To je prvá fáza nitrifikácie. Tieto baktérie sú známe ako Nitrosomonas. Vzniknuté dusitany sú tiež toxické, ale menej ako amoniak.
- Oxidácia dusitanov: Ďalšia skupina prospešných baktérií, nazývaná Nitrobacter, premieňa dusitany na dusičnany. Dusičnany sú oveľa menej toxické než dusitany a amoniak, a väčšina rýb ich znáša vo vyšších koncentráciách.
Nitrifikácia je proces, pri ktorom mikroorganizmy (baktérie a archea) premieňajú amoniak, ktorý je toxický, na dusičnany, ktoré toxické nie sú. V nových akváriách sa nitrifikačné baktérie postupne kolonizujú vo filtroch, kde majú dostatok miest na uchytenie a kyslíku. Hoci nitrifikačné baktérie hrajú v prírodných ekosystémoch druhoradú úlohu, nachádzajú sa v pôdach, sedimentoch a prírodných vodách.(2)
Redukcia dusičnanov: V dobre udržiavaných akváriách možno dusičnany odstrániť výmenou vody alebo ich absorbujú rastliny. V pokročilejších systémoch môžu anaeróbne baktérie premieňať dusičnany na dusík, ktorý potom uniká do vzduchu. Tento proces si však vyžaduje špecifické podmienky, ktoré nie sú prítomné vo všetkých akváriách.
Rozklad
Baktérie rozkladajú organické materiály – mŕtve rastliny, nespotrebované jedlo a odpad z rýb, čím zabraňujú hromadeniu škodlivých látok. Tento proces tiež uvoľňuje živiny späť do vody, ktoré môžu využiť rastliny a iné mikroorganizmy.
Najdôležitejším bakteriálnym procesom v akváriu s rastlinami je rozklad organických látok. Bez tohto pomalého a nepretržitého recyklačného procesu by sa organické látky (napr. rybí trus, odumreté listy rastlín, krmivo pre ryby) jednoducho hromadili na dne nádrže.
Rozklad je pre akvária prínosný tromi hlavnými spôsobmi. Po prvé, dodáva rastlinám CO2 a ďalšie živiny. Po druhé, rozpustený organický uhlík vznikajúci pri rozklade udržuje mikroživiny v roztoku a dostupné pre rastliny. Po tretie, rozpustený organický uhlík chráni ryby a krevety pred toxicitou kovov aj pred kyslosťou.(3)
Prevencia chorôb v akváriu
Užitočné baktérie môžu konkurovať škodlivým patogénom o zdroje a účinne potláčajú choroby. Niektoré baktérie tiež produkujú látky toxické pre patogény a tak chránia obyvateľov akvária.
Typy užitočných baktérií
Aeróbne baktérie v akváriu
Tieto baktérie vyžadujú kyslík na svoju činnosť a sú kľúčové pre počiatočné fázy cyklu dusíka. Nachádzajú sa na povrchoch vystavených stĺpcu vody, ako sú štrk, filtračné médiá a dekorácie.
Anaeróbne baktérie v akváriu
Nachádzajú sa v prostrediach s nedostatkom kyslíka, ako sú hlboké substráty alebo vo vnútri hustých filtračných médií. Tieto baktérie môžu vykonávať denitrifikáciu, proces, ktorý znižuje hladiny dusičnanov a zabraňuje ich hromadeniu na škodlivé koncentrácie.
Fakultatívne baktérie v akváriu
Tieto baktérie môžu fungovať za aeróbnych aj anaeróbnych podmienok, čo ich robí veľmi všestrannými. Zohrávajú úlohu pri znižovaní nadbytočných živín a stabilizácii podmienok v nádrži.
Baktérie v akváriách
Cyklus akvária
Na vytvorenie stabilnej komunity užitočných baktérií musia nové akváriá prejsť procesom zvaným „cyklus“. Zahrnuje to zavedenie zdrojov amoniaku do nádrže a umožnenie baktériám vytvoriť kolónie schopné zvládnuť biologické zaťaženie nádrže. Cyklus je dokončený, keď sú hladiny amoniaku a dusitanov nedetekovateľné a hladiny dusičnanov sa stabilizujú.
Pravidelná údržba
Pravidelné výmeny vody nielen kontrolujú hladiny dusičnanov, ale tiež odstraňujú prebytočné živiny, ktoré by mohli viesť k bakteriálnym „výkvete“. Čistenie filtrov, substrátov a stien nádrže pomáha predchádzať hromadeniu detritu a udržuje optimálne zdravie baktérií.
Monitorovanie parametrov vody
Pravidelné testovanie vody na amoniak, dusitany a dusičnany pomáha akvaristom upraviť ich rutiny a kŕmenie tak, aby zaistili zdravú bakteriálnu rovnováhu a stabilitu akvária.
Ďalšie témy
Mikrobiálna rovnováha v akváriu
Dosiahnutie rovnováhy medzi rôznymi mikrobiálnymi komunitami je kľúčové. Nekontrolovane môžu niektoré baktérie dominovať ostatným, čo vedie k zlej kvalite vody a nezdravým podmienkam pre vodný život.
Explozívny rast baktérií
Akvaristi môžu použiť doplnky na zvýšenie účinnosti baktérií alebo zaviesť nové kmene, ktoré zlepšujú absorpciu živín, zlepšujú filtračné technológie alebo zvyšujú odolnosť ekosystému.
Nebezpečenstvo týkajúce sa baktérií v akváriu
Nie všetky baktérie sú prospešné; niektoré môžu spôsobovať choroby. Identifikácia a kontrola týchto patogénov prostredníctvom karanténnych praktík a monitorovania kvality vody je zásadná. Náhle zvýšenie živín alebo organickej hmoty môže spôsobiť explozívny rast baktérií. Napríklad výpadok elektriny môže viesť k množeniu škodlivých baktérií vo filtroch, čo spôsobí anaeróbnu činnosť biofilmu. Po obnovení napájania sa môžu toxické látky uvoľniť do vody.
Je dôležité zabezpečiť dostatok kyslíka pre ekosystém nádrže. Existuje mnoho spôsobov, ako vyvážiť spotrebu O2 rybami a baktériami s prísunom O2 z fotosyntézy, difúzie vzduchu a mechanického miešania vody.(4)
Záver
Pochopenie a vyváženosť prostredia vrátane baktérií sú základom udržania zdravého akvária. S vhodnými znalosťami a nástrojmi môžu akvaristi využiť silu baktérií na vytvorenie prosperujúceho vodného prostredia.
(1)Walstad, Diana . Ecology of the Planted Aquarium: A Practical Manual and Scientific Treatise (p. 99). Echinodorus Publishing. Kindle Edition.
(2)Walstad, Diana . Ecology of the Planted Aquarium: A Practical Manual and Scientific Treatise (p. 87). Echinodorus Publishing. Kindle Edition.
(3) Walstad, Diana . Ecology of the Planted Aquarium: A Practical Manual and Scientific Treatise (p. 105). Echinodorus Publishing. Kindle Edition.
(4) Walstad, Diana . Ekologie akvária s rostlinami: Praktická příručka a vědecké pojednání (str. 109). Nakladatelství Echinodorus. Vydání pro Kindle.
https://www.britannica.com/science/bacteria/Growth-of-bacterial-populations
Obr: Brammah, Martin. The Betta Bible: The Art and Science of Keeping Bettas. Kindle Edition.
