АКВАРИУМИСТИКА
Эта удивительная артемия
И.Ванюшин
Аквариум 4/1996
Сегодня публикации на аквариумную тему редко обходятся без упоминания о солоноводном жаброноге – артемии. Этот рачок, являясь прекрасным живым кормом для рыб любого возраста, может появляться на свет по желанию аквариумиста во всякое время года. Введение в обиход артемии мне представляется не менее значительным событием в развитии аквариумистики, чем разгадка секрета разведения голубого неона и освоение сборки цельностеклянных аквариумов на силиконовом клее. Мало того, этот рачок интересен и сам по себе как уникальный живой организм нашей планеты.
В предлагаемой статье использованы материалы работ Е.Е.Гусева "Гипергалинная аквакультура (1990) и А.Е.Микулина "Живые корма" (1993), а также собственные наблюдения и опыт автора.
Артемия относится к типу Членистоногие (Arthropoda), классу Ракообразные (Crustacea), подклассу Жаброно-гие ракообразные (Branchiopoda), отряду Жаброноги (Anostraca), семейству Arterniidae, роду Anemia.
Род Artemia состоит из пяти четко идентифицированных раздельнополых видов. Три из них обитают на американском континенте (A.monica, A.frariciscana, A.persimilis), один – в странах Средиземноморья (A.tunisiana) и один в Иране (A.urmiana). Кроме того, в Европе, Азии и Африке встречаются популяции и партеногетической артемии, объединяемые временным таксономическим термином A.partenogenetica, хотя они имеют существенные генетические различия. В этой большой группе существуют популяции, которые в определенных условиях начинают генерировать самцов (например, сивашская – в соотношении 1:1,1). Другие популяции производят самцов крайне редко и в незначительных количествах.
Артемия широко распространена на земном шаре. У нас она населяет соленые водоемы от одесских лиманов до забайкальских соленых озер. Зачастую популяции локализованы в достаточно изолированных биотопах. Для них характерны свои биологические и химические особенности.
Взрослые рачки обоеполых видов достигают длины 10 миллиметров, некоторых партеногенетических – 20. Окраска в зависимости от потребляемой пищи и концентрации растворенного в воде кислорода варьирует от зеленоватой до ярко-красной.
Тело рачка, состоящее из сегментов, разделяется на головной, грудной, брюшной отделы и хвостовую фурку ("вилку").
На голове расположены два больших сидящих на стебельках сложных глаза, небольшой науплиальный глаз, антенны, ротовые части.
В грудном отделе 11 сегментов, каждый с парой листообразных ножек. Ножки имеют по внешнему краю по три экзоподита (наружных придатка), а на внутренней стороне – по пять эндоподитов (внутренних придатков) с щетинками. Экзоподиты выполняют функцию жабр, а эндоподиты – плавательные функции, а также отцеживают пищевые частицы.
В брюшном отделе – 8 сегментов без конечностей. Первые два сегмента слиты в единый половой, на котором у самки имеется яйцевой (выводковый) мешок, а у самца – совокупительный орган. Фурка состоит из двух удлиненных члеников с щетинками.
Артемия обитает в хлоридных, сульфатных и карбонатных водах, соленость их достигает 300 промилле (300 граммов солей в 1 литре воды). Но некоторое время она может жить даже в пресной воде, что позволяет использовать ее в качестве живого корма для пресноводных аквариумных рыб.
Удивительная жизнестойкость артемии проявляется и в отношении к температурному режиму водоемов, где она обитает. В течение года температура воды там колеблется в пределах от минус 20 до плюс 30°С, а в отдельных районах этот диапазон еще шире, В то же время артемия – летняя теплолюбивая форма: оптимальная температура для активной фазы ее жизни 25–28°С, но она может существовать и при 35– 37°С. При понижении температуры ее жизненные процессы замедляются, и при температуре менее 5°С она, как правило, погибает, хотя известны случаи, когда вмерзшие в лед рачки после оттаивания оживали.
Не требовательна артемия и к содержанию в воде кислорода, дефицит которого в соленых водоемах – отнюдь не редкость. Пороговая концентрация кислорода для взрослой формы очень низкая – 0,5 миллиграмма на литр, а для науплиев и того меньше – 0,3 миллиграмма на литр. Рачок живет до двух часов даже в анаэробной (бескислородной) среде.
Артемия обладает устойчивостью и к загрязнению среды обитания, в том числе к высоким концентрациям сероводорода. Этим объясняется то обстоятельство, что во многих соленых водоемах, зараженных сероводородом, практически выживает только артемия. Не имея никаких анатомических, поведенческих или других защитных механизмов, она благодаря способности жить и развиваться в среде, совершенно не пригодной для ее возможных врагов и конкурентов, получает надежную экологическую защиту.
В природе артемия питается микроводорослями, бактериями, мелкими простейшими, детритом. При домашнем разведении выклюнувшиеся науплии могут подращиваться для кормления взрослых аквариумных рыб. С этой целью в воду вносят пекарские дрожжи – до слабого ее помутнения, а следующую порцию корма задают после просветления. Для кормления науплиев артемии (а также взрослой формы) могут быть использованы любые доступные микроводоросли – живые, сухие, в виде пасты.
По способу питания артемия – активный фильтратор. Рачки не обладают способностью избирательно захватывать и заглатывать только пищевые частицы. Если в воде имеется взвесь тонкого песка и пищевых частиц, заглатываются и те, и другие. К тому же отмечено, что твердые частицы стимулируют сам акт глотания.
При избытке пищи рачок выделяет экскременты с большим содержанием неусвоенных (полупереваренных) органических веществ. Этот своеобразный резерв рачки используют повторно при недостатке в водоеме пищи, взмучивая донные осадки ножками и заглатывая взвесь.
Брачное поведение артемии раздельнополых видов выражается в том, что самец своими крюковидными антеннами захватывает самку, и в таком положении пара плавает долгое время. Самец вводит копулятивный орган в отверстие выводкового мешка самки, где происходит оплодотворение.
При партеногенезе оплодотворения не требуется, и эмбриональное развитие начинается сразу же после того, как яйца попадают в выводковый мешок.
При благоприятных условиях развитие яиц полностью протекает в выводковом мешке и заканчивается яйцеживорождением: самка выметывает или свободно плавающих науплиев, или яйца, в которых за несколько часов завершается эмбриогенез.
Если жизненные условия ухудшаются, яйцеживорождение прекращается и самки выметывают цисты (свыше 300 в течение одной-двух недель), окруженные толстой непрозрачной многослойной оболочкой. На высохших цистах образуется вмятина, исчезающая при намокании.
Выметанная циста находится в диапаузе. Развитие эмбриона приостанавливается до тех пор, пока в окружающей среде не возникнут процессы, "пробуждающие" его. Правда, в литературе отмечается, что отдельные расы артемии имеют жестко запрограммированные сроки диапаузы. В этом случае вывести цисту из диапаузы не удается никаким искусственным воздействием, кроме одного: длительного глубокого охлаждения, имитирующего природный процесс. У эмбрионов нередко действует внутренний механизм, прерывающий развитие с помощью множества диапауз.
Биологическое значение этого явления состоит в сохранении вида при наступлении внезапных экологических катастроф и поголовной гибели животных, а при благоприятных условиях – в быстром освоении биотопа.
Цисты артемии большинства популяций нашего континента подразделяются на три группы.
Часть цист (несколько процентов) находится в состоянии неглубокой диапаузы (олигопаузы) и легко из нее выходит.
Значительному количеству цист (до 90 процентов) для "пробуждения" требуется естественная активация (высыхание, промораживание).
И наконец, есть цисты, находящиеся в состоянии очень глубокой диапаузы, что способствует выживанию при длительных экологических, климатических, геологических катастрофах. Эту группу можно считать "страховым" генофондом вида.
Находясь в диапаузе, цисты обладают удивительной жизнестойкостью. Как показали эксперименты, они выдерживают глубокий вакуум, ионизирующее облучение, промораживание до температуры минус 196°С и прогревание до плюс 103°С, действие агрессивных жидкостей, сильное высушивание, анаэробные условия, воздействие пестицидов и продуктов метаболизма. В этой связи следует упомянуть случай, имевший место в 1979 году в США при бурении скважины в районе Большого Соленого озера (штат Юта). В пробе грунта между двумя слоями соли были обнаружены цисты артемии. После инкубации из них вывелись науплии. Радиоуглеродный анализ показал возраст – 10 тысяч лет.
Цисты артемии могут находиться и в состоянии так называемого криптобиоза, когда задержка развития вызывается неподходящими условиями (недостаток кислорода, высыхание, низкая температура). С наступлением благоприятных условий развитие продолжается. К аквариумистам чаще всего попадают именно такие цисты, обладающие быстрой и высокой "всхожестью". В состояние криптобиоза они вводятся сушкой при заготовке.
Существует несколько экспресс-методов, позволяющих быстро определить качество цист. Вот некоторые из них.
Цисты перетирают пальцами. В сухом виде мертвые цисты и скорлупа рассыпаются в порошок, а во влажном – скатываются в "веретенца", тогда как живые остаются в виде зернышек.
Можно положить цисты между тонкими стеклами и, раздавив, рассматривать в лупу. Вокруг живых образуются жировые пятна.
Еще один способ – обработка гипохлоридом натрия. Через 5 минут оболочка цист растворяется и становятся видны живые оранжевые эмбрионы.
Таким образом, используя небольшое количество цист, можно примерно определить процент "всхожести" имеющихся яиц артемии. Высушенные цисты следует хранить во влагонепроницаемой упаковке.
Но, несмотря на высокую жизнестойкость, неправильное хранение цист может привести к гибели эмбрионов. Цисты весьма гигроскопичны и на открытом воздухе вбирают влагу, что приводит к повышенной активности внутренних метаболических процессов и, как следствие, к истощению энергетических ресурсов.
Перед инкубацией цист можно провести их обработку, способствующую прерыванию диапаузы и повышению "всхожести". Приведу несколько способов.
Промораживание. Наилучшие результаты дает выдерживание цист в насыщенном солевом растворе в течение 1–2 месяцев в морозильной камере холодильника (при минус 25"С).
Обработка перекисью водорода. 50 граммов сухих цист выдерживают 30 минут в 1 литре 3-процентного раствора перекиси водорода. Перекись водорода может быть добавлена и непосредственно в инкубационный аппарат.
Обработка пресной водой и солью. Сухие цисты размачивают в пресной воде при температуре 25–30°С в течение двух часов. Затем их отцеживают и выдерживают в течение суток в насыщенном растворе соли. Эта процедура повторяется трижды, после чего цисты инкубируются.
Удовлетворительные результаты дает инкубирование в растворе обычной поваренной соли в концентрации 1 столовая ложка на один литр воды. Не следует применять очищенную йодированную соль.
Для инкубации цист предложено много устройств. Одним из простейших и удобных в работе является аппарат Вейса, в который подается воздух. Подобие аппарата Вейса легко изготовить в домашних условиях из 2–3-литровых пластиковых бутылок.
У бутылки отрезают дно, которое будет служить крышкой. Через отверстие в крышке пропускают трубку для подачи воздуха. Для непрерывного производства одна или несколько бутылок могут быть установлены в штативе. Выборка науплиев производится сифоном или через трубку с краном, герметично вделанную в пробку бутылки для этого можно воспользоваться силиконовым герметиком). Если в помещении, где находится инкубатор, температура ниже 24–25°С, то целесообразно поместить его в изотермический бокс – ящик, изолированный пенопластом. В качестве обогревателя лучше всего использовать маломощные лампы накаливания, включаемые с помощью терморегулятора. Опытным путем, варьируя мощность и число ламп, можно добиться нужной степени обогрева и без автомата включения.
Оптимальной .температурой для выклева науплиев считается 28°С, хотя он происходит быстрее и более дружно при 30–31°С. Основная масса выходит через сутки-двое после начала инкубации.
Для обогащения инкубационной среды кислородом и удаления углекислоты используется интенсивная продувка воздухом через распылитель. Кроме того, благодаря продувке цисты не оседают на дне и стенках сосуда, а в слое осадка не возникают анаэробные условия, не скапливаются продукты метаболизма. Поток воздуха должен быть таким, чтобы цисты постоянно находились в толще раствора.
За первые сутки циста поглощает воды в 1,4 раза больше ее собственного исходного веса, после чего эмбрион оживает и его развитие возобновляется. В цисте образуется щель, через которую постепенно выходит эмбрион, окруженный мембраной выклева. Спустя несколько часов он освобождается полностью, но все еще находится в мембране выклева, которая соединена с пустой скорлупой, висящей шаром над каплеобразным эмбрионом ("парашютист" – так именуют практики эту очень характерную стадию развития, служащую надежным признаком успешного хода инкубации). Вскоре мембрана выклева разрывается и науплий переходит к свободному плаванию.
До первой линьки, в течение 10–12 часов, науплий не питается: рот и анальное отверстие закрыты, пищеварительная система не работает. Через полсуток он переходит во вторую личиночную стадию и начинает отфильтровывать и поглощать одноклеточные водоросли, бактерии, детрит.
В процессе роста в течение 8 суток совершается до 15 линек.
Живет артемия до 6 месяцев.
Думаю, для аквариумистов будет интересна информация о размерах науплиев исследованных видов артемии. Самый маленький науплий (сухая масса 1,63 микрограмма) выходит из цист артемии, живущей в заливе Сан-Франциско (США), а самый крупный (сухая масса 3,33 микрограмма) – в заливе Маргерита-ди-Савойя (Италия), Науплии артемии, обитающей в водоемах нашей страны, в среднем имеют сухую массу 3,0 микрограмма при длине 450 микрометров.
Артемии из различных водоемов имеют и биохимические различия, из которых наиболее важен качественный состав высоконенасыщенных жирных кислот (ВНЖК). Так, артемия из залива Маргерита-ди-Савойя подходит для морских организмов и малопригодна для пресноводных рыб, тогда как артемия из залива Сан-Франциско годится для выращивания молоди пресноводных рыб и губительна для морских.
Универсальной можно считать австралийскую артемию из залива Шарк, которая отличается высоким уровнем содержания ВНЖК, необходимьк как для морских, так и для пресноводных рыб.
Скорлупа цисты – многослойная. Под тонкой поверхностной мембраной расположен хорион – твердая сферическая оболочка темно-бурого цвета. Его основная функция – защита эмбриона от механических повреждений и ультрафиолетового излучения солнца. Хорион не разрушается и пищеварительными ферментами рыб, поэтому проглоченная циста выходит из кишечника непереваренной. Однако хорион может быть растворен с помощью препаратов, содержащих активный хлор: диоксида хлора, гипохлорита натрия или кальция, хлорной извести. Эта процедура получила название декапсуляции: эмбрион лишается защитной оболочки, оставаясь живым. Декапсулированные цисты могут сразу скармливаться личинкам или инкубироваться обычным способом.
Инкубирование декапсулированных цист имеет свои преимущества: нет необходимости отделять скорлупу и неразвившиеся цисты от науплиев, так как они в инкубатор не попадают; исчезает возможность привнесения в аквариум бактерий, опасньк для рыб; появившиеся на свет науплий более питательны, поскольку не расходуют энергию на разрыв скорлупы и выход из нее; вдвое увеличивается "всхожесть" цист; почти вдвое возрастает выживаемость молоди рыб, выкармливаемых декапсулированной артемией.
Декапсулируют цисты после одночасового набухания.
Отцедив воду, цисты помещают в декапсулирующий раствор: 3-процентный гипохлорита кальция, 6-процентный хлорной извести или 9-процентный гипохлорита натрия. Более эффективна смесь, при которой в 1 литре воды растворяют последовательно 30 граммов гипохлорита кальция и 16 граммов безводной кальцинированной соды. После растворения смесь отстаивают 15 минут и сливают до осадка. Соотношение объемов набухших цист и раствора 1:5.
Декапсуляция продолжается до 1 часа при постоянном перемешивании цист вручную или воздухом от компрессора.
Процесс растворения хориона легко контролируется визуально: первоначальный бурый цвет становится белесым, а затем переходит в оранжевый. Нужно дождаться декапсуляции всех цист, после чего их промывают проточной водой для удаления остаточного хлора. Процесс промывания можно ускорить, погружая цисты в раствор тиосульфита натрия или сульфита натрия. Все отцеживающие приспособления должны быть изготовлены из капрона и других стойких к воздействию хлора материалов (поливинилхлорид, полистирол, винипласт, резина, стекло, фарфор).
Декапсулированные промытые цисты можно сразу скармливать рыбам или консервировать. Для консервации их помещают в насыщенный раствор хлористого натрия при комнатной температуре. В течение 3–4 часов цисты обезвоживаются (при помешивании или продувке), после чего их отцеживают и помещают в свежий насыщенный раствор хлористого натрия. В таком виде они могут храниться до двух месяцев в морозильной камере при температуре ниже минус 4°С. По мере надобности цисты извлекают из раствора, промывают и скармливают рыбам или подвергают инкубации.