鱼缸要二氧化碳吗为什么:鱼缸需要二氧化碳吗
鱼缸要二氧化碳吗为什么, , , 我们中有多少人从水族馆店买过一块色彩鲜艳明亮的珊瑚,只是为了让它的颜色在接下来的几个星期,在家里的水缸中慢慢变淡,变成棕灰色?鱼缸要二氧化碳吗为什么
我们中有多少人从水族馆店买过一块色彩鲜艳明亮的珊瑚,只是为了让它的颜色在接下来的几个星期,在家里的水缸中慢慢变淡,变成棕灰色?珊瑚颜色偶尔的变化是正常的。我们买一块颜色暗淡的棕灰色珊瑚放进缸里,有时候我们很开心看到它的颜色渐渐地变得明亮鲜艳,在高强度的光照下变成了明亮的绿色或者是粉色。某些珊瑚出现某些颜色的原因和影响珊瑚颜色的因素是复杂多样的。在本文中,我将为大家介绍一些导致珊瑚变色的原由,以及如何将我们的珊瑚培养成我们想要的颜色。这里有许多影响珊瑚颜色的因素:光的强度、光谱、营养水平,微量元素的浓度,黄藻,荧光颜料、非荧光颜料等等。但是在这之前我们首先需要逐一了解一下这些影响因素的特性,才能理解这些东西对珊瑚颜色的作用。
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黄藻
我们养的大多数珊瑚,与一种我们称为黄藻的藻细胞具有共生关系。正是这些藻细胞的光合作用,为珊瑚提供营养物质,如葡萄糖、甘油和氨基酸,它们从藻类细胞传递到珊瑚的组织细胞。黄藻本身需要通过光合作用直接从一些水中的物质如氨、亚硝酸盐、硝酸盐、二氧化碳和磷酸盐、以及珊瑚的细胞代谢废物中获得营养。这些物质都是以前面提到的糖和氨基酸的形式传递给珊瑚。珊瑚消耗这些营养物质并且产生的废物,在黄藻的光合作用过程中被再次利用。我们需要维护黄藻和之间的平衡,因为黄藻的光合作用发生在珊瑚组织里面。太多的黄藻和过高的光合作用率对珊瑚的损害不大,正因为如此,珊瑚会调整黄藻的浓度是影响珊瑚颜色的一个主要因素。大部分黄藻都是棕色或淡棕色的,这就是为什么大多数珊瑚是棕色或者淡棕色。
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荧光颜料
荧光是一个用来描述一种对象行为的术语。它会吸收一种特殊的波长(或颜色)的光,然后以一种不同的波长折射出来。这种辐射光的改变是与改变能量水平的光子,光子的能量水平的波长有关,我们把这认为是颜色的改变。荧光颜料吸收特定波长的光,它所折射出来的光的波长比原来的长。这种荧光对珊瑚的感知颜色,特别是当珊瑚被光照着的时候,光就会倾向于显示出荧光,例如高开尔文利率金属卤化物灯
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非荧光颜料
顾名思义,这些色素所散发的荧光并不明显,其中包括非荧光粉色和蓝色的。我们称之为非荧光颜色颜料的珊瑚,在其中还夹杂着一些紫色和红色的珊瑚。你的珊瑚整体的色彩,将会与缸内大量的黄藻,荧光和非荧光色素之间具有直接联系。
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光照
照明可能是影响珊瑚色的最重要的因素。光的强度也很重要,某些光的波长,颜色或浓度也很重要。光照是由各种不同波长的光组成的,每个波长对应于一种特定的颜色。我们肉眼不能看见这些所有的波长,那些水平较低为人类肉眼所能看见被称为紫外线和那些高于上部可检测水平的被称为红外线。我们可以看到的波长范围从380纳米(纳米代表纳米波长的测量单位)780纳米。对于海洋养殖者来说,了解紫外线和可见光是很重要的。紫外线从射程的100纳米到400纳米之间被分三个不同的组:
A段:波长在315 - 400纳米之间时,它将穿过普通硅酸盐玻璃。
B段:波长在280 - 315纳米之间,会导致皮肤晒伤。它不可通过普通硅酸盐玻璃,在水中被迅速吸收,然而在清澈透明的海水中A段和B段都可以穿透超过30米深的珊瑚礁。
C段:波长在100 - 280纳米之间,对活组织细胞非常的有害,是用于消毒器类型的光。可被地球大气迅速吸收,应该注意的是, C段波长是由单端吸收的金属卤化物灯所发出的,被用于灯泡和盖玻片的蛋分所吸收。大多数金属卤化物灯也产生一些对紫外线a和紫外线b辐射,而通常日光灯就不会产生。
我们知道珊瑚礁是暴露于高水平的紫外线a和紫外线b当中的,特别是浅水区的珊瑚,珊瑚自产类似于防晒霜的物质进行自我保护,保护自己免受被紫外线烧伤。这种现象我们已经知道有很长一段时间了,其中我们发现的最重要的被称为s - 320或类似杀枝曲菌素的氨基酸。它被认为是由这些在浅水区的珊瑚所产生的“防晒霜”,在这些领域的珊瑚的颜色鲜艳,然而众所周知,这些色素是透明紫外线a段,它和用于阻止紫外线辐射的波长不同,这些波长低于那些诱导色的波长。然而在这一点上似乎有一些分歧,邓拉普和丘克(1986)发现在三疣福尔摩沙中s - 320化合物吸收光线在310到340纳米之间。他们声称这些化合物在珊瑚中显示为紫色或荧光色。金属卤化物灯产生的光波长峰值在某些确切的紫外线中,例如汞用于金属卤化物灯泡中产生一个峰值在365纳米,而铊和钪所产生的峰值分别是378纳米,391 纳米和393 纳米。众所周知,这些波长引起在某些珊瑚色的变化,所以你可能会认为将你的珊瑚暴露在金属卤化物灯和紫外线下来帮助你获得想要的颜色是一个好主意。但是,事实并非如此。它表明了波长中的紫外线辐射暴露在由金属卤化物灯泡所发出的紫外线辐射强度的水平下时,珊瑚色会受到光的抑制。这种抑制是珊瑚进行光合作用的一个过程,在该过程中,珊瑚会因为黄藻缺乏营养而停止光合作用。400纳米的光是珊瑚发生光合作用的下限,光波长低于此限度会导致叶绿体受到伤害。人们认为珊瑚受到的紫外线a光经由光合作用途径回送的长波长的光可以使用于黄藻进行光合作用,如前所述导致珊瑚发出荧光。通过使用这个系统以及防晒颜料和紫外线耐药菌株的黄藻,珊瑚能够生存,它的光合作用暴露于紫外线辐射中。然而,有珊瑚所能容忍的极限,正如前面提到的光抑制是爱好者所应该关注的。从过度曝光一系列波长会发生光抑制。黄藻光合生产的过氧化氢对活的细胞组织是有害的,为了抵消这种伤害,珊瑚本身产生一个中和的过氧化氢酶。如果黄藻光合作用的速率过高,黄藻数量的突然增加或珊瑚不能产生足够的中和酶来抵制过氧化氢,珊瑚将会驱逐部分或全部黄藻。驱逐一些藻类细胞似乎是有益的,如果我们试图使我们的珊瑚获得明亮的颜色在,但通常在这种情况下,珊瑚就会变得脆弱,生长放缓,随着珊瑚变得虚弱它所产生的彩色颜料会褪色。相反,如果珊瑚暴露于光强度减弱的情况下,珊瑚就会生产更多黄藻以满足主体组织的需求。所以当我们将珊瑚礁从一种高强度光照的环境移到低强度光照的环境时,黄藻的光合作用速率也会有所增强。 珊瑚接受来自于黄藻对低营养水平的回应,通过光合作用释放更多的新陈代谢废物促进黄藻的生长。而珊瑚需要从不断生长的黄藻的细胞组织内获得营养,重新获得它的营养需求,在该过程中,珊瑚逐渐变成棕色。
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营养物质
另一个影响因素是丰富的黄藻溶解组织有机物这一过程是发生在水里的。在水中这些营养物质的水平很低,黄藻可以得到来自从周围的水通过他们的废物代谢过程来对珊瑚进行补给所流失的营养物质。如果在水中溶解的有机物的浓度大大增加,对于我们的水缸中的黄藻来说,它们有充足的营养来维持珊瑚的生长和繁殖,以及表皮的颜色。吸收的营养成分过高,珊瑚不能处理所有的在它的组织中的光合作用过程。它将开始驱逐黄藻和褪色。黄藻有一个对光的较低限制称为补偿点。在这一个点上,黄藻的光合作用=黄藻的呼吸作用。如果光强度太低,那么黄藻将无法传递足够的光合产品或使用足够的珊瑚代谢废物来使珊瑚健康成长。在黄藻的规模上也有一个点,被称为饱和点。这一点上,光合作用的速率的值最大,光照强度的增加不会增加光合作用的速率。珊瑚的饱和点也会因物种的不同而异,当他们已经适应了环境,一般许多种类的珊瑚的饱和点,每秒不会超过300µmol·m?2;。这是光照的一般水平,通常是将能达到水面下直属的250 w 10 k的金属卤化物灯泡安装在水面上。然而,一些珊瑚的饱和点往往达到低于这个光强度和接触强度。而高于饱和度将导致光抑制,驱逐黄藻,珊瑚越来越脆弱颜色越来越苍白,通常会导致珊瑚死亡。正如你所看到的,对珊瑚色有益的关键是按比例决定光的强度、光谱和水中的营养负荷。关键是要将所有的物质维持于一种平衡状态。然而并没有结束,我们还有很多东西需要考虑。
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微量元素
许多水族添加剂制造商广泛宣称微量元素能够极大地增强珊瑚的颜色,然而他们却对许多微量元素对珊瑚的作用了解甚少,但他们散布的一些小道消息却开始传播。尽管没有一些决定性的证据证明碘离子在珊瑚颜色的过渡中发挥着一定的作用有些确切的转基因的黄色荧光蛋白变体是受到某些卤化物如氟、碘化,氯和溴 的影响。相反一些从蔷薇珊瑚属物种提取的非荧光颜色颜料已被证明碘的增加。某些微量元素促进酶和光合反应,也可能会终止它在珊瑚颜色中所起的重要作用,但是在这个领域我们需要做出更多的研究。但是在你将微量元素滴到你的水缸之前,想要你的珊瑚的颜色有所改善,那么不要忘记适当降低你的鱼缸内珊瑚的密度,大多数微量元素需要的是常规水。有趣的是, 在90年代末德纳.瑞德和安迪.埃谬森的一些研究似乎表明,降低碱度水平会导致一些珊瑚的颜色色素的缺失。经过十个系统的实验,他们把四个系统的碱度水平降至7 dkh,并且发现许多珊瑚的颜色褪色了。然后他们在这些系统中使用碱性缓冲快速将dKH提高至10。他们还发现水缸内一些珊瑚的色素在很短的时间内被强化,之后的几天里其他色素也恢复了。
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终极无营养盐系统
近年来,形成了一种低营养盐珊瑚礁系统的潮流, Fauna Marin(海水驿站)和Prodibio(科迪净水硝化细菌水族箱)是两个在英国非常受欢迎的品牌。这些系统通过提供过滤细菌处理额外的碳源来增加缸内物种规模,高效地将硝酸盐和磷酸盐从水中移除。这种技术与定期添加微量元素和氨基酸相结合。
这些系统明显地减少硝酸盐和磷酸盐的使用量,由于水中较低的营养浓度,少量的化肥使用,黄藻及其浓度下降,使荧光和非荧光颜料达到标准。添加微量元素可以确保光合代谢过程中所需的这些元素具有良好的供应,添加氨基酸提供珊瑚可能需要的不同的蛋白质,生化酶和人造色素来促进机体的生长。这些添加剂应该谨慎使用,尽管它们的作用至关重要,但是硝酸盐和磷酸盐的过度使用可能引起珊瑚的褐变。硝酸盐在天然珊瑚礁水域的浓度太低是为了保持珊瑚生物多样性,必须用来自珊瑚代谢的废物来弥补黄藻的损失。如果珊瑚的代谢废物的产物传递给黄藻的效率太低,在该系统中,黄藻可能由于饥饿导致珊瑚的死亡。氨基酸补充剂可能直接被珊瑚吸收,用于各种代谢活动,使珊瑚为黄藻提供必要的营养物质的传输环境,否则就会缺乏营养。对于你最想要的珊瑚色,我们没有最好最确切的答案,但是,光照是一个最主要的因素。众所周知,确切的波长特别是光谱的蓝色部分对一些荧光颜料具有刺激作用。光照强度增加将导致黄藻多样性减少。因此,彩色颜料将变得更加明显,然而在光强度超过珊瑚饱和点,珊瑚的代谢活动将减少,颜色就会变得苍白。在极端情况下,珊瑚就被漂白了。高水平的营养物质如硝酸盐会引起黄藻的浓度增加,将会改变珊瑚表皮的颜色。维持低水平的营养会减少黄藻的数量。但是在这种情况下,如果珊瑚不能提供氨基酸或其他足够的代谢废物给黄藻,那么黄藻将无法支持珊瑚的成长,它就会被饿死。又有一些证据表明,微量元素对色素生产是很有必要的,他们当然需要许多代谢和光合作用的过程,因此会影响感知颜色,同样有一些证据指出碱度也会影响颜色。正确的照明标准加上良好的水环境的维护和清洁通常会让你的鱼缸拥有美丽的颜色。常规的水变化将提供所需的微量元素,珊瑚能够从鱼所造成的废物和其他食物中获得必要的氨基酸和其他营养物质。在水缸中,过多的珊瑚可能需要补充更多微量元素和氨基酸。新的超低营养系统展示了一些令人印象深刻的珊瑚色,不过我们已经了解到珊瑚的健康是一个微妙的平衡,它是由许多因素造成的。因此想要改变你的珊瑚颜色是一个循序渐进的过程。
(作者系网易新闻.网易号“各有态度”签约作者)
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