مطالب آکواریومی آب شور

تغذیه ی مرجان های آکواریومی : مواد مغذی و جریان آب و نور در تغذیه – بخش چهارم

تغذیه ی مرجان ها : مواد مغذی و جریان آب و نور در تغذیه – بخش چهارم

رسیدیم به بخش چهارم سری مقالات تغذیه مرجان های آکواریومی.

امیدواریم بخش اول و دوم و سوم سری مقالات تغذیه مرجانی که نسیم یاس براتون عرضه نموده را مطالع و استفاده کافی برده باشید . با نسیم یاس همراه باشید تا به بخش چهارم این سری از مقالات بپردازیم .

علاقه ی من به تغذیه مرجان در اواخر دهه ی ۱۹۸۰ شروع شد ، زمانی که سرگرمی آکواریوم مرجانی در شمال آمریکا در مراحل پیدایش خود بود .

در آن برهه از زمان ، راه حل ارائه شده برای برخی از رموز تانک های مینی ریف ، طبیعت در اختیار ما گذاشته و بیشتر برروی کیفیت آب استوار بود . نیازهای بیولوژیکی مانند نورپردازی مرجان ها و جلبک همزیست آنها تا حد زیادی ناشناخته بود و بحث های شدیدی در مورد اینکه آیا در واقع مرجان ها نیاز به تغذیه دارند ، می شد . تلاش من در نگه داشتن مرجان هایی با سطح نگهداری سخت با میزان موفقیت ضعیفی همراه بود – من بیش از ۱۸ ماه شاهد تلف شدن چندین عدد از گونه ی Goniopora بودم . من متقاعد شده بودم که مشکل تغذیه نامناسب است و شروع به تحقیق کردم . این تلاش ها منجر به نوشتن یک سری از مقالات در اوایل سال ۱۹۹۰ در مجلات آب های شیرین و شور شد .

مقدمه ای درباره تغذیه مرجان های آکواریومی

افراد زیادی در مورد اهمیت جریان آب در آکواریوم های مرجانی مقاله نوشته اند . قرار نیست ما نیز در این مقاله به بررسی اثرات بی شمار جریان آب بپردازیم . بلکه بر روی مطالب مربوط به تغذیه مرجان از طریق جذب یا به دام انداختن طعمه ها تمرکز خواهیم کرد و اینکه چگونه این مسئله و نور می تواند در سفید شدن مرجان ها نقش داشته باشد .

به عنوان یک مرور سریع ، بسیاری از مرجان های سالم دارای دینوفلاژلات های همزیست هستند . (‌گونه Symbiodinium ، اغلب به عنوان zooxanthellae اشاره شده است ). این جلبک‌های تحت اسارت به‌مرجان کمک‌می‌کند تا در آبی که اغلب از لحاظ مواد مغذی فقیر است زنده‌بمانند. این‌کار را با جذب مواد زائد تولیدشده توسط مرجان ( و همچنین جذب برخی از مواد مغذی از ستون آب محیط. )، تولید ( از طریق فتوسنتز )، به اشتراک گذاری آن ( انتقال ) محصولات مانند گلوکز ، چند آمینو اسید و اسید های چرب، و… با مرجان میزبانش انجام می‎‌دهد.

فتوسنتز وابسته به انرژی نوری جذب شده توسط فوتوپیگمنت ها در zooxanthellae است . مهم ترین فوتوپیگمنت در zooxanthellae کلروفیل a است . دیگر فوتوپیگمنت ها ، رنگدانه های فرعی نامیده می شوند و عبارتند ازکلروفیل c2 ، پریدینین و بتاکاروتن.

نکته :

zooxanthellae حاوی کلروفیل b نیست و هر مقاله ای ، این چنین بیان کند حاکی از تحقیق ضعیف است . نور های جمع آوری شده در این فتوپیگمنت های فرعی به کلروفیل a انتقال داده می شوند . حتی مرجان های سالم نیز حاوی مقادیر زیادی از کلروفیل a نیستند . مقدار کلروفیل a در مرجان های آب های کم عمق ( و خیلی روشن ) با روش توضیج داده شده در زیر اندازه گیری شد که در نتیجه ۲۰۰ میلی گرم در متر مکعب بود اما اغلب کمتر می باشد . مرجان های آب های عمیق اغلب حاوی مقادیر بیشتری هستند .

هنگامی که شرایط نامساعد می شود ، مرجان ها کلروفیل خود را با خارج کردن zooxanthellae یا با کم کردن فتوپیگمنت های zooxanthellae کاهش می دهند . این فرآیند آخرین تلاش برای زنده ماندن است و سفید شدن مرجان نام دارد. سفید شدن شدید باعث می شود که مرجان تبدیل به سفید برفی شود . اما همیشه هم سفید شدن شدید رخ نمی دهد ، و ممکن است که رنگ مرجان ها روشن شود مثلا از قهوه ای تیره به قهوه ای روشن و یا قهوه ای مایل به زرد تغییر رنگ بدهند . برخی ممکن است که این تغییر جزئی رنگ را به photoadaptation نسبت دهند .

پس ما چگونه می توانیم سفید شدن واقعی را تعریف نماییم؟

محققان مرجان ها می توانند به ما پاسخ دهند . وینترز و همکاران . ( ۲۰۰۵ ) سفیدشدن را می‌توان ، از دست‌دادن تقریبا ۸۰درصد از کلروفیل فتوپیگمنت موجود در دینوفلاژلات‌های Symbiodinium همزیست تعریف‌نمود. یا می توان آن را از دست دادن ۸۰ درصد از zooxanthellae گفت. انریکه و همکاران ، ۲۰۰۵ ، غلظتی در حدود ۳.۳ تا ۱۰۲.۱ میلی گرم در متر مکعب از کلروفیل واقعی را در مرجان Porites branneri سفید شده گزارش دادند . بنابراین فرآیند سفید شدن را می توان به صورت درصدی یا با مقدار کلروفیل واقعی توصیف نمود .

پیش زمینه ای درباره تغذیه مرجان ها

چهل قطعه Porites lobata در یک آکواریوم ۲۴۰ گالنی قرار گرفتند . هدف اصلی این آزمایش اندازه گیری رشد مرجان ها زیر طیف های مختلف و اندازه گیری کلروفیل آن در واکنش به نور است ( به ویژه نور قرمز امکان کاهش مقدار کلروفیل a در بافت مرجان را دارد . جریان نوسانی توسط یک ویو باکس تانزی که در حدود ۳ اینج در ثانیه تخمین زده شده بود ایجاد شد.

همانطور که معلوم شد ، کاهش کلروفیل a صرف نظر از کیفیت طیفی ، در تمام مرجان ها دیده شد .

اگر کیفیت طیفی مقصر نیست پس چه بود ؟

شدت را می توان رد نمود . مرجان های مورد آزمایش از آب های کم عمق آمده بودند جایی که شدت نور خورشید کمتر از سطح آب است ( به حد ۲۰۰۰ میکرو مول در متر مکعب در ثانیه یا حدود ۱۰۰۰۰۰ لوکس ) . شدت نور مورد استفاده در آزمایش کیفیت طیفی تنها ۱۲۸ µmol photonsm²sec است .

اگر شدت لحظه ای معتبر نیست ، شاید انتگرال نور روزانه معتبر باشد ( DLI ) ؟

مفهوم DLI شمارش مقدار کل نور ( فوتون ها ) در حال سقوط بر سطح داده شده در طول کل دوره نوری است . مقیاس محبوب مقدار PAR است ( یا در اصل تراکم شار فوتون فتوسنتزیک یا PPFD است و با µmol photonsm²sec گزارش داده می شود ) که معادل تعداد بارش در ثانیه است . بدیهی است که این چیز زیادی به ما نمی گوید – ما ترجیح می دهیم که مقدار کل بارش ( اینچ در هر رویداد بارش ) را بدانیم و این چیزی است که DLI به ما می گوید – مقدار کل فوتون در حال بارش بر سطح داده شده در طول دوره ی نوری است .

محاسبه DLI در یک آکواریوم که در آن شدت نور ثابت است ، آسان است . و عبارت است از…

 µmol photonsm²sec * 60 ثانیه‌در هردقیقه * ۶۰ دقیقه‌در هرساعت * ساعت‌در دوره‌نوری تقسیم‌بر ۱۰۰۰۰۰۰=mol photonsm²photoperiod

همانطور که معلوم شد DLI حتی به مقدار نوری که مرجان ها در یک روز ابری در زمستان دریافت می کنند نزدیک نمی شود . ( شکل ۱ را مشاهده نمایید ) . بنابراین ، کیفیت طیفی ، شدت نور لحظه ای و دوز کل نور ( DLI ) به عنوان عوامل کاهش کلروفیل مشاهده شده ، رد شد .

 

شدت نور در رشد مرجان ها
شکل ۱ .

مجموع دوز نور در ( هوا ) و در ( عمق ۲″ ) در سواحل‌هوایی در مقایسه با مقدار

تجربه‌شده توسط مرجان‌ها در شدت نوری ۱۲۸ میکرومول در مترمکعب درثانیه در یک‌آکواریوم.

 

رشد مرجان ها و کیفیت طیفی با توجه به تغذیه

این داده ها نشان می دهد که کیفیت طیفی ( در زیر شدت نور اشباع شده و دیگر شرایط در طول آزمایش ) تاثیر قابل توجهی بر روی رشد مرجان ها نمی گذارد . شکل ۲ را مشاهده نمایید .

 

نقش نور LED در رشد مرجان ها
شکل ۲. تمام مرجان های رشد کرده در نور مورد آزمایش . از نور LED با کیفیت طیفی متفاوتی استفاده شد . میزان رشد با وزن مرجان مشخص شده با ترازوی تعادلی تعیین شد . تفاوت در سرعت رشد معنی دار نبود . آیا این مرجان ها از مواد مغذی محروم هستند ؟

با این حال ، همه ی مرجان ها ، صرف نظر از قرار گرفتن در معرض طیف ها با کیفیت های مختلف ، محتوای کلروفیل را از دست داده اند . واضح است که عامل دیگری دخیل بوده است ، و جریان آب اولین مظنون بود . برای این منظور این فرضیه ایجاد شد :

فرضیه :

تحت شرایط مطلوب ( شدت نور متوسط تا بالا ) جریان آب با سرعت کافی برای به حداقل رساندن لایه ی مرزی و انتشار مواد مغذی لازم برای فتوسنتز اعمال خواهد شد و همچنین آب های راکد نیز عبور خواهند کرد و برای zoxanthellae در دسترس خواهد شد . دستگیری ذرات توسط پلیپ مرجان ها بر قابلیت دسترسی مواد مغذی اضافه خواهد شد .

مواد مغذی مورد نیاز برای فتوسنتز با زمانی که جریان بیش از حد کم یا بیش از حد زیاد باشد مواجه نخواهد شد ( با توجه به لایه مرزی افزایش یافته اگر جریان کم است پس مانع انتشار مواد مغذی از لایه ی راکد آب می شود ، یا هیچ ذره ای توسط پلیپ ها زمانی که آنها برای جلوگیری از صدمات جریان بالا منقبض شده اند ، دستگیر نمی شود ، یا زمانی که انرژی مورد نیاز برای انبساط پلیپ برای جذب کم ذرات بر آورده نشده است ، منقبض شده اند ) . خلاصه ، میزان کلروفیل می تواند با جریان آب تنظیم شود .

بنابراین ، پروتکل آزمایش ساده خواهد بود – محتوای کلروفیل برای ایجاد پایه و زمانی که سرعت آب در حال افزایش است مانیتور خواهد شد .

چگونه کلروفیل اندازه گیری شد : اندازه گیر مقدار کلروفیل CCM-300

ابزار مورد استفاده در این آزمایش یک متر مقدار کلروفیل CCM-300 ساخت شرکت opti-sciences است . ( هادسون ،‌ نیو همشایر ، ایالات متحده ی آمریکا ) . این دستگاه اجازه می دهد که کلروفیل a ، بدون تهاجم و تخریب اندازه گیری شود . یک کابل فیبر نوری دو شاخه شده یک نور آبی را به نمونه آزاد می کند که موجب تحریک کلروفیل a می شود ، و نسبت نور قرمز پس داده شده در ۷۰۰ تا ۷۳۵ نانومتر تعیین می شود . این نسبت برابر مقدار کلروفیل a است و نتایج بدست آمده بر حسب میلی گرم در هر متر مربع گزارش شد . (mg/m2 ) .

 

دستگاه اندازه گیری مقدار کلروفیل
شکل ۳ .

دستگاه اندازه گیری مقدار کلروفیل CCM-300 شرکت opti-sciences . کابل فیبر نوری متصل به متر اجازه اندازه گیری در زیر آب را می دهد .

 

در طول این دوره تقریبا ۷ ماهه ، اندازه گیری میزان کلروفیل a در فواصل ۱۲ ،‌۳ ، ۶ و ۱ ساعته از مرکز هر مرجان انجام گرفت . این مقادیر میانگین گیری شد و به اکسل وارد شد .

 

افزایش جریان آب

به منظور افزایش جریان آب ، یک Maxspect Gyre XF-150 استفاده شد ( علاوه بر سرعت آب تولید شده توسط ویو باکس تانزی ) . جریان به صورت تدریجی با استفاده از کنترلر پمپ در طول یازده روز اول آوریل افزایش یافت .
اندازه گیری دقیق جریان آب بدون استفاده از یک ابزار پیچیده بسیار دشوار است . در این مورد ، یک اندازه گیر الکترونیکی سرعت آب مورد استفاده قرار گرفت – یک FloMate 2000 ( تولید شده توسط مارش – مک بیرنی ( فردریک ، مریلند ، ایالات متحده آمریکا ) و به بازار عرضه شده توسط شرکت HACH در لاولند در کلرادو ، ایالات متحده آمریکا ) .

نتایج

شکل ۴ مقدار کلروفیل a مرجان ها و تنظیم ها را نشان می دهد . مقدار کلروفیل a در تمامی مرجان ها با افزایش جریان آب ، افزایش یافت .

 

مقدار کلروفیل a مرجان ها در طول آزمایش
شکل ۴ .

مقدار کلروفیل a مرجان ها در طول آزمایش . خط نارنجی مقدار کلروفیل مرجان های در معرض سرعت آب بالا است در حالی که خط سبز کنترل شده است ( به طور مشخص یک افزایش سرعت جریان را به نمایش گذاشته ولی هنوز سرعت کمتر از مرجان های نمایش داده شده در خط نارنجی است ) . جریان در ۱ آوریل ، ۶ آوریل و ۱۰ آوریل افزایش یافت .

نتیجه گیری

مقدار کلروفیل a به نظر می رسد مربوط به افزایش سرعت آب و به احتمال زیاد به علت کاهش ضخامت لایه ی مرزی باشد . ( در نتیجه ی نرخ انتشار کافی مواد ماکرو و میکرو مورد نیاز برای فتوسنتز ) و انبساط پلیپ ( افزایش جذب ذرات و در نتیجه ی غذا برای مرجان و مواد زاید برای zooxanthellae ) . تلفات عمده ی محتوای zooxanthellae / فتوپیگمنت ممکن است با تعیین بصری مشکل باشد مانند تغییر رنگ قهوه ای به رنگ قهوه ای روشن یا قهوه ای مایل به زرد می تواند یک فرآیند آهسته ( ماه ها ) باشد . از دست دادن کلروفیل a نیز می تواند توسط فلورسنس بافت های مرجانی پوشیده شود .

لازم به ذکر است که تنها تغییر عمدی که موجب تغییر بلافاصله ( هفته ها ) می شود و در طول این دوره ی افزایش سرعت آب مورد استفاده قرار گرفت ، افزایش سرعت پمپ بود . هیچ مواد افزودنی و یا تغییرات آب انجام نشد .

اگر چه پارامتر های شیمیایی آب در طول این دوره ی آزمایش سرعت مورد بررسی قرار نگرفت ولی هیچ دلیلی برای تغییر قابل توجه در داده های این ۷ ماه وجود نداشت ( از جمله درجه حرارت آب ، شوری ، pH ، آلکانیتی ، آمونیاک ، نیتریت ، نیترات ، نیتروژن کل ، نیتروژن آلی ( با محاسبه ) ، ارتو فسفات ، فسفر کل ، پتاسیم ، آهن ، آهن کل ، ترکیبات آهن ، سولفات ، مس ، مس کل ، مس آزاد ، ید ،‌کلسیم ، استرانسیم ، منیزیم ، فلوراید ، سیلیس و با محاسبه سیلیسیوم ) .

غلظت فتوپیگمنت و رنگ ظاهری

کلروفیل a و c2 نور آبی و قرمز را جذب می کند ، پس نور منعکس شده در طول موج سبز افزایش یافته است ، و بسیاری از گیاهان زمینی و آبزی را سبز رنگ می سازد . برخی از موجودات فتوسنتز گر ( دیاتوم ها ، دینوفلاژلات ها ، جلبک قهوه ای )‌ شامل فتوپیگمنت های اضافی هستند ( از قبیل فوکوزانتین و پریدینین ) که برخی از طول موج های سبز را جذب می کند و این موجب می شود که قهوه ای به نظر برسند . از این رو ، فتوپیگمنت بیشتر ، موجب ظاهر شدن ارگانیسم های قهوه ای تر می شود . در مقابل ، کاهش غلظت فتوپیگمنت ها موجب می شود که گیاهان/ مرجان ها کمتر قهوه ای به نظر برسند .

سوال این است که – آیا شکل بصری برای تعیین اینکه یک مرجان از نظر فنی سفید شده باشد ممکن است ( از دست دادن ۸۰ درصد از zooxanthellae / فتوپیگمنت ها و نه رنگ سفید برفی ناشی از مرجان به شدت سفید شده ) . شکل ۵ را برای نمونه هایی از رنگ های مرجانی با توجه به محتوای فتوپیگمنتشان ، مشاهده نمایید .

 

مرجان سمت چپی در زیر نور با شدت ۷ میکرو مول در متر مربع در ثانیه رشد نموده است
شکل ۵ .

مرجان سمت چپی در زیر نور با شدت ۷ میکرو مول در متر مربع در ثانیه رشد نموده است و شامل ۱۲۴ میلی گرم بر متر مربع کلروفیل a است . مرجان های وسطی و سمت راستی در ۱۲۸ میکرو مول در متر مربع در ثانیه رشد یافته اند . مرجان سمت راست تقریبا ۷۰ درصد از کلروفیل a را از دست داده است. بسیار شبیه به سفید شده است . مرجان وسطی دارای ۵۰ میلی‌گرم بر متر مربع کلروفیل است. (‌ از دست دادن حدود ۴۵ درصد از کلروفیل a ) .

از دست دادن کلروفیل مرتبط با جریان آب قبلا گزارش داده نشده بود . این از دست دادن کلروفیل بیشتر در آکواریوم رخ می دهد ، زمانی که جریان آب به خوبی صخره های مرجانی واقعی نباشد .

مشاهدات مهم نیز حاکی بر این مسئله است که سفید شدن یک فرآیند آهسته است و لزوما تبدیل شدن مرجان به رنگ سفید نیست – یک مرجان سفید شده می تواند رنگ قهوه ای روشن یا مایل به زرد نیز داشته باشد . از دست دادن فتوپیگمنت ها می تواند ناشی از فقر نرخ انتقال قند ها ، اسید های آمینه ، اسید های چرب و دیگر مواد به مرجان باشد و در نتیجه ضعف مرجان را به ارمغان آورد . نتایج حاصل از این آزمایش سوالاتی زیادی را مطرح کرد….

  • آیا فقط با حفظ ساده ی جریان آب ، حفظ طبیعی مقادیر کلروفیل ممکن است ؟
  • آیا تغذیه ، محتوای کلروفیل مرجان را افزایش ( و یا سلامت کلی) می دهد ؟
  • و…

یک آزمایش برای پاسخ به این سوالات طراحی شده و هم اکنون در جریان است .

در پایان باید بدانید

این مقاله توسط جناب آقای رضا پور باقری، ترجمه و تدوین شده.

لطفا به حق کپی رایت نسیم یاس و نویسنده احترام بگذارید.

ممنون که تا اینجای مقاله مارا همراهی کردید. امیدواریم با مطالعه این مقاله اطلاعات مفیدی در مورد تغذیه مرجان ها به دست آورده باشید.

 

 

 

 

 

انواع غذای تخصصی مرجان های آب شور

دیدگاهتان را بنویسید