Рыбы

Декоративные рыбы - обычные животные в аквариумах любителей природы. В школьном аквариуме рыбы встречаются в том случае, если школа расположена в городе и приобретает рыб в зоомагазине или у аквариумистов-любителей. В других школах приходится ограничиваться местными видами рыб или обходиться без рыб, заселяя аквариум только беспозвоночными животными.

Аквариум, в котором предполагается разместить любых рыб, должен прежде всего удовлетворять тем шести условиям, которые были изложены в начале книги. Но ухаживать за аквариумом для рыб значительно сложнее, чем за аквариумом для беспозвоночных. В аквариуме для рыб особенно важно уравновесить динамику абиотических и биотических условий.

На дно аквариума укладывают промытый речной песок. Если размер крупинок 1 мм и менее, песок быстро спрессовывается, корни растений, высаженных в грунт, подгнивают, в грунте со временем накапливаются гниющие органические остатки, возникает избыток органических кислот, скапливаются газы (например, метан). И те и другие влияют на свойства воды, вызывают ухудшение кислородного режима в воде, изменяют качество воды (например, активной реакции воды, окислительно-восстановительного ее потенциала). Крупный гравий размером с зерно фасоли лежит неплотно, корни растений омываются водой, но среди зерен гравия проваливаются остатки корма, обломки листьев и стеблей, они также загнивают и вызывают ухудшение условий существования рыб. Отсюда два вывода: в качестве грунта желателен песок с зернистостью от величины пшенной крупы до гороха; еженедельно необходимо убирать с поверхности грунта остатки кормов, гниющие, побуревшие части растений - таким путем можно замедлить процесс заиливания, старения грунта в аквариуме.

В процессе развития модели экосистемы изменениям подвергается и состав растворенных в воде газов, насыщенность ими воды. В новый аквариум заливают обычно водопроводную воду, она находится в трубах под давлением, перенасыщена газами. Помещать в такую воду растения и рыб нельзя. Надо, чтобы вода несколько дней отстоялась. Обычно новый сосуд заполняют на ¹/₃ водой комнатной температуры (можно смешивать воду из-под крана с водопроводной водой, подогретой до 60 °С), затем засыпают чисто промытый песок (такой способ позволит избежать разницы в температуре песка и воды, что может повлечь трескание стекол аквариума) и доливают воду до уровня на 5 см ниже верхней кромки стенок водоема.

Высаживать растения можно через 2 - 3 суток, когда избыток газов исчезнет; запускать рыб - через неделю. Свежая вода содержит много кислорода, углекислого газа в ней мало. В результате жизнедеятельности растений и рыб соотношение растворенных в воде газов изменяется. Живые организмы насыщают воду углекислотой. Растения достаточно освещены днем, в процессе фотосинтеза усваивают углекислый газ и выделяют кислород. Осенью и зимой нужна комбинированная подсветка аквариума с помощью электроламп; интенсивность последней возрастает в зависимости от естественной освещенности аквариума. Избыток растений нежелателен: ночью они насыщают воду углекислым газом, затрудняя дыхание рыб, днем могут быстро усвоить весь этот газ, а продолжение процесса фотосинтеза путем извлечения углекислого газа из его соединений (например, бикарбонатов) доступно не всем гигрофитам, и голодающие растения начинают погибать, разлагаться при внешне благоприятных, как кажется, условиях, вследствие этого содержание кислорода в воде снижается, что плохо для рыб. Небольшое количество растений мало насыщает воду кислородом, что также плохо для рыб.

В аквариуме постоянно меняются и другие свойства воды - активная реакция, окислительно-восстановительный потенциал, состав солей и т. д. В природных экосистемах текущей и стоячей воды ее слои все время перемешиваются, волнение поверхности способствует насыщению воды кислородом, приток новых вод из рек, ручьев и через осадки изменяет свойства воды. В модели этих условий нет, вода стареет. С одной стороны, старая вода предотвращает многие заболевания рыб, с другой, для нее характерно тормозящее влияние на все жизненные процессы, у тех же рыб и растений. Выход - в регулярной замене ¹/₅ объема воды не реже одного раза в два месяца. В естественной, развивающейся экосистеме статическое равновесие относительно, но обязательно. В аквариуме необходимо наладить динамику модели экосистемы таким образом, чтобы установить некоторый баланс - гомеостат - способность системы самостоятельно восстанавливать равновесную взаимозависимость всех абиотических и биотических компонентов. Эту способность к гомеостату модель живой системы в аквариуме сохраняет, если вмешательство человека в ее функционирование не превышает определенные пределы. Так, замена 1/5 объема воды нарушает уравновешенность системы, но она быстро восстанавливается в аквариуме. Замена ¹/₃ или ¹/₂ количества воды - катастрофа, вызывающая гибель многих обитателей аквариума. Рыб необходимо кормить таким количеством корма, чтобы все было съедено за 20 - 30 мин. При избытке корма он быстро разлагается, гниет, это ухудшает среду обитания, вызывает и гибель рыб.

Значительно упрощают уход за аквариумом различные приспособления, прежде всего приборы, обеспечивающие перемешивание воды - аэроторы и инжекторные насосы. Первые подают от электрокомпрессора по системе трубок в воду комнатный воздух. Воздух может быть пропущен через распылители в воду (он выходит потоком мелких пузырьков) или направляется в фильтры с эрлифтными трубками (крупные пузырьки воздуха идут по трубке чередой, увлекая в промежутках воду, которая поступает для очистки в специальные аквариумные фильтровальные устройства). Инжекторные насосы перекачивают через фильтры воду, которая, поступая обратно в аквариум под некоторым напором, увлекает пузырьки воздуха. Движение воды, обеспечиваемое этими приборами, не только улучшает режим дыхания рыб, но и больше приближает условия существования к естественным, способствует устойчивости жизни в аквариуме, продлевает жизнь его обитателей.

Родители и школьники, имеющие навыки ухода за декоративными рыбками дома, пособия для аквариумистов, помогут в организации аквариумов для рыб. Ограничимся тремя советами по созданию аквариума.

1. Местных рыб из близлежащих водоемов труднее содержать в аквариумах, чем рыб декоративных, так как среда аквариума напоминает небольшие, сильно прогретые водоемы тропиков и резко отличается от условий жизни в водоемах средней широты. И если декоративные рыбы легко выносят переселение из одного аквариума в другой, адаптация рыб из естественных водоемов к искусственной среде проходит труднее и рыбы часто погибают. Поэтому заранее создают соответствующие условия в аквариуме и только затем в устоявшуюся среду переносят рыб.

2. Чем мельче рыбы относительно объема аквариума, тем легче их содержать. Крупным рыбам нужен большой объем воды, воссоздать для них типичный для природного водоема простор невозможно, достигнуть гомеостатического равновесия между организмом и окружающей его средой практически удается редко. Длительность жизни крупных рыб в аквариумах зависит от их природной адаптивной способности и степени совпадения природных и аквариумных условий. Так, тропические рыбы приспосабливаются лучше, из отечественных рыб более нетребовательны караси. Однако, в отличие, допустим, от акклиматизированных в аквариумах тропических цихлид и барбусов длиной 10 - 15 см, такого же размера караси в аквариуме живут недолго. Поэтому заселять в" аквариум рыб из местных водоемов можно только в исключительных случаях, они сравнительно быстро погибают. Любое вмешательство в жизнь модели (смена воды, появление новых рыб и растений, чистка дна с добавлением воды и т. д.) легче и безболезненнее протекает в крупном (100 л вместимостью и выше) аквариуме. Такие модели экосистемы живут значительно дольше, старение протекает медленнее, коренную переделку аквариума можно проводить через несколько лет. Рыбам в таком аквариуме намного лучше и поведение их более естественно.

При организации аквариума для рыб учитель должен тщательно выбрать размеры, продумать возможность технического оснащения (в первую очередь плафонами электроосвещения и аэраторами), целевое назначение и места установки аквариумов.

По назначению аквариумы для рыб подразделяются на декоративные, демонстрационные и лабораторные. Первые устанавливаются в рекреациях, кабинетах, учительской, актовом зале и служат для украшения, оживления интерьера. Обычно это крупные аквариумы, красиво оформленные снаружи и внутри, заселенные декоративными рыбками и освещенные электролампами. Демонстрационные аквариумы средних размеров вместимостью 20 - 80 л устанавливают в кабинете биологии. Лабораторные аквариумы разных размеров - для содержания взрослых рыб, их разведения (нерестовые водоемы) и выращивания молоди - помещают в уголке живой природы. Они служат для длительных наблюдений над рыбами.

При подготовке аквариумов следует помнить, что тропические декоративные рыбы, различные варьететы золотой рыбки (комета, вуалехвост, телескоп) и рыбы из местных водоемов должны размещаться отдельно - эти три группы требуют разных условий содержания.

Местные рыбы. Как уже было сказано, большинство рыб, выловленных из местных водоемов, в аквариумных условиях не живут долго и" почти не растут, чаще болеют. Мы считаем, что содержание таких рыб допустимо лишь в крайних случаях, когда нет возможности заселить школьные водоемы декоративными рыбками. Кроме того, многие рыбы из местных водоемов разносят заразные заболевания. В аквариумах эти болезни быстро распространяются, поэтому рыб местных видов строго изолируют и используют для ухода за ними оборудование, специально для этого приспособленное.

Окунь - хищник открытой воды, преследующий добычу. Нуждается в большом количестве кислорода, обязательна аэрация или частая смена воды. В одном углу аквариума устраивают негустую заросль растений. В аквариуме живут небольшие окуньки длиной 5-6 см; тело их более вытянуто, чем у взрослых, окраска не яркая, маскировочная. Окуни любят яркое освещение, но страдают от перегрева воды.

Щиповка - прекрасный обитатель аквариума, ее длина не более 10 см. Щиповки могут жить и в очень небольших емкостях. После длительной карантинной выдержки в отдельном аквариуме щиповок можно перевести в водоем к декоративным тропическим рыбам. Обычно щиповки сидят в грунте, выставив голову, и выскакивают из своего убежища за кормом. Плавают мало и неохотно, больше "бегают" по дну. На жаберных крышках имеют шипы, которыми могут ощутимо уколоть (отсюда название).

Вьюн - пример типично донной рыбы. Вокруг у рта 10 усиков, ощупывающих съедобные частицы и личинок среди детрита. Тело вытянутое, окраска коричневатая, как фон грунта водоемов, где водятся вьюны, плавает плохо, извивается (откуда и название). Вьюны хорошо и подолгу живут в аквариумах. Эти рыбы к кислороду в воде нетребовательны, могут усваивать атмосферный воздух, заглатываемый с поверхности. Охотно едят живые корма, земляных червей, кусочки мяса, подбирая их со дна. Любят рыться в грунте. После смены воды начинают оживленно носиться по аквариуму.

К донным рыбам относятся голец, пескарь, различные бычки. Они тоже могут жить в аквариумах долгое время, хотя среди бычков есть виды с очень высокой потребностью в кислороде, не переносящие прогрев выше 15 °С. Охотясь на донных обитателей, пескарь сохранил хорошую плавучесть. Но плавает медленно, возле дна, часто опускается на дно, лежит без движения.

Линь - рыба стоячих вод, плавает медленно и, как тихоход, имеет соответствующее строение тела. Темно-бронзовое с зеленоватым оттенком, оно густо покрыто слизью. Последняя предохраняет тело от царапин, защищает от многих паразитов. В аквариуме часто роется в грунте, поэтому растения следует прижимать камнями. Предпочитает держаться среди растений, есть все съедобное, корм подбирает со дна. Уживается почти со всеми рыбами независимо от их размеров.

Карась - обычный обитатель небольших водоемов со стоячей водой. В наших водоемах встречаются два Еида - золотой и серебряный. Настоящий золотой карась очень красив, его дисковидное плотное тело бронзово-золотистой окраски. Серебряный карась с более вытянутым телом, имеет буро-серую окраску. Мелкие караси адаптируются к аквариумным условиям, но почти не растут по неизвестным пока причинам, живут долгие месяцы. В некоторых лабораториях удалось довести этих рыб до нереста. Неприхотливость карасей позволяет длительное время содержать их в школьных аквариумах.

Учащимся, изучающим общую биологию, следует рассказать, что в ряде водоемов встречаются бессамцовые популяции серебряного карася. Оплодотворение происходит спермой золотого карася, линя, сазана. При этом сперма рыб других видов и родов стимулирует развитие яйцеклеток серебряного карася, но гибридизации не происходит, слияния мужской и женской половых клеток тоже нет.

Поскольку y-хромосому несут только мужские яйцеклетки, в потомстве серебряного карася возникают только носители x-хромосом, т. е. самки, и в следующих поколениях тоже при таком размножении - гиногенезе - возникают только самки. Среди аквариумных рыбок такие же бессамцовые популяции известны у одного вида моллиенезии (пецилии). Восточная разновидность серебряного карася при селекции в искусственных водоемах дала различные по форме тела и окраске так называемые варьететы золотой рыбки (золотая рыбка, комета, вуалехвост, телескоп, небесное око, львиная головка и т. д.). Содержание в школьном аквариуме нескольких варьете-тов золотой рыбки позволяет проиллюстрировать результаты селекции, направленного отбора, изменчивости организмов. В отличие от карасей, выловленных в природных водоемах, золотые рыбки хорошо живут, развиваются и размножаются в аквариумах. Соединять их с карасями не рекомендуется, так как последние могут быть носителями заразных заболеваний, которые легко передаются декоративным рыбам. Условия содержания тех и других идентичны: не густо засаженный растениями аквариум, еженедельная смена ¹/₅ или даже ¹/₃ воды. Всеядны. Вуалехвостов, телескопов, и других золотых рыбок с выступающими глазами, шарами и т. д. рекомендуется содержать без растений, о которые они могут поранить глаза, плавники и т. д.

Тропические декоративные рыбы. К этой группе небольших рыб из тепловодных водоемов приэкваториальных широт принадлежат многочисленные виды, когда-то завезенные в любительские аквариумы и ныне успешно разводимые в них. Эти рыбы удобны в школьном аквариуме не только потому, что позволяют проследить процесс нереста и рождения нового поколения, но и потому, что сравнительно легко адаптируются в условиях школьных водоемов, требуют сравнительно меньше усилий по содержанию в сравнении с упомянутыми выше видами, позволяют проследить развитие на всех стадиях онтогенеза, органично входят как живой, развивающийся компонент в модель экосистемы в аквариуме.

Учителю прежде всего необходимо отобрать те виды аквариумных декоративных рыб, которые нужны для учебно-методических целей. К желательному в школьном аквариуме набору видов относятся следующие: живородящие - гуппи, меченосцы и пецилии; лабиринтовые - бойцовые рыбки, макроподы, трихогастры; карповые - данио и барбусы; цихловые - скалярия, цихлазома; харациновые - неоновые рыбки, другие мелкие рыбки близких родов хемиграммус, хифессобрикон; донные рыбы - коридорасы, локарии.

Систематическое положение, описание и правила содержания этих рыб учитель может найти в различных пособиях по аквариуму. Возможна замена рекомендуемых видов и родов близкими представителями, входящими в аналогичные экологические группы.

Использование рыб в учебном процессе. Аквариумные рыбы могут быть использованы на уроках зоологии (особенности внешнего строения), анатомии, физиологии и гигиены человека, (проявление условных рефлексов) и общей биологии. Адаптивные свойства рыб изучают в теме "Класс рыбы" в VII классе, в частности на уроке "Внешнее строение рыбы". Раздаточные аквариумы устанавливают на каждом ученическом столе, в каждом находится одна рыба. Демонстрационные аквариумы помещают на столе учителя или на стеллажах у боковой стены кабинета.

Затем рассматривается окраска рыб. Учащиеся должны сначала усвоить главный принцип окраски: спинка окрашена почти у всех рыб более интенсивно, чем брюшко. При этом учащиеся вспоминают причину такого распределения пигментации клопа-гладыша, который, плавая на спине, имеет обратную интенсивность окраски. Далее, на примере отдельных видов аквариумных рыб, представленных в демонстрационном аквариуме (цихлиды, сомики, пескарь), учитель обращает внимание учащихся на пестроту рисунков по бокам их тела. Эти рисунки как бы расчленяют в глазах хищника форму рыбы, не позволяя увидеть жертву в целом и определить, в каком направлении расположена голова. Глаз рыбы часто скрыт вертикальной темной полосой. Такие примеры расширяют знания учащихся и развивают представление о защитных приспособлениях организмов, более подробно рассматриваемых в курсе общей биологии.

Изучение роли плавников рыб возможно только во внеклассной работе, но использование данных этих наблюдений на соответствующих уроках в VII и IX классах, бесспорно, вызовет интерес учащихся. При этом необходимо помнить, что перегружать уроки фактическим материалом нельзя. Продолжительность сообщений учащихся должна быть не более 2 - 3 мин. Учащиеся узнают, что спинной плавник способствует прямолинейной устойчивости рыбы при движении. Но в аквариуме по положению спинного плавника часто определяют состояние некоторых рыб: если он поднят и расправлен, рыба чувствует себя нормально; если все время сжат и опущен,- состояние рыбы плохое. При этом надо учесть, что приповерхностные рыбы (многие живородящие) могут опускать плавник, чтобы он не выходил за пределы воды. У приповерхностных рыб спинной плавник сдвинут назад, за пределы передней части спины, плотно прилегающей снизу к поверхностной пленке воды при охоте за летающими насекомыми.

Хвостовой плавник у рыб выполняет много функций. У большинства быстро плавающих он отвечает за движение (данио, барбусы и др.). У ряда рыб хвостовой плавник (часто совместно с удлиненными и сдвинутыми к хвостовому стеблю спинным и анальным) обеспечивает мощный бросок при охоте (щука), иногда и прыжок из воды за пролетающим комаром. Специфическое назначение анального плавника следует рассмотреть у живородящих: у самцов гуппи и меченосцев его лучи свернуты в трубочку, образуя особый орган - гоноподий - для внутреннего оплодотворения самки.

Брюшные плавники у рыб парные. Наиболее интересны брюшные плавники у бычков - они срослись и образовали присоску, позволяющую рыбкам закрепляться на субстрате. Такое приспособление важно для рыб, живущих на быстром течении. Любопытно преобразование брюшных плавников в длинные осязающие нити у трихогастров (гурами). Они свободно двигают этими нитями, осязают предметы и других рыб, при ухаживании трихогастры поглаживают друг друга этими нитями. У скалярий плавникинити обеспечивают равновесие сплющенного с боков тела. Специализацию парных грудных плавников хорошо рассмотреть у ряда рыб в аквариуме. У донных рыб (коридорасы, лорикарии и т. п.) грудные плавники малоподвижны, расставлены в стороны, подвижна их мягкая задняя кромка. Это рули глубины. Но эти же плавники позволяют рыбам опираться на грунт, иногда служат передвижению по грунту. У некоторых сомов первые лучи этих и спинного плавников утолщены, имеют бороздку - канал и особое замыкающее устройство. По каналу проходит ядовитый секрет; попадая в ранку, он вызывает жжение и боль. Уколы этими лучами у ряда тропических сомов очень болезненны и для человека. Замыкающее устройство при основании этих лучей срабатывает автоматически, когда рыбу схватит хищник. В этом случае все три острых ядовитых луча становятся перпендикулярно к телу рыбы (в разрезе они напоминают равномерно удаленные лопасти трехлопастного пропеллера). Когда возбуждение проходит, замыкающие мускулы расслабляются и лучи вновь становятся подвижными. Хищники часто не могут проглотить сома из-за его растопыренных острых лучей. Иногда находят птиц, погибших от того, что замыкающее устройство сработало уже у них в горле (сом при этом тоже погибает). Это пример относительности приспособления.

Горизонтально расположенные грудные плавники быстро плавающих или живущих в быстрой воде рыб, например данио, можно считать рулями глубины. А вот у близких родственников данио - барбусов - грудные плавники уже более подвижны, свободно меняют положение от горизонтального и неподвижного при быстром плавании до вертикально-загребающего при медленном. Барбусы живут среди стеблей тростника, прибрежных зарослей. Здесь нужно лавировать, останавливаться, даже пятиться. Грудные плавники работают, как весла; их движения обеспечивают неподвижность рыбы или резкое торможение на быстром ходу. У цихлид грудные плавники действуют при медленном плавании, а при быстром (работает хвостовой плавник) прижимаются к телу. У рыб, живущих в зарослях приповерхностных вод, (например, макропод), в основном работают грудные плавники.

На уроке "Внешнее строение рыбы" можно рассмотреть строение рта рыб разных экологических групп. К уроку "Внутреннее строение рыбы" полезно подготовить сообщение, основанное на наблюдениях за дыханием рыб. При изучении вопроса о размножении и развитии интересны сообщения учащихся о нересте аквариумных рыб и развитии мальков. Результаты опытов по образованию условных рефлексов у рыб на внеклассных занятиях используются на уроках в VII (тема "Класс рыбы") и VIII классах (тема "Высшая нервная деятельность"). В курсе зоологии учащиеся впервые встречаются с понятием "условный рефлекс". В аквариуме рыбы легко образуют условные рефлексы, например на красный свет, освещение которым сочетается с кормлением.