Dino – w żargonie akwarystów morskich to słowo oznaczające plagę (czyli niekontrolowany zakwit) jednokomórkowych organizmów z grupy (phylum) Dinoflagellata (Bruzdnice) należących do królestwa Protista. Dino niestety nie jest tak sympatyczne jak pupil Flinstonów i mimo, że jest niesamowicie ważne dla ekosystemów wodnych, w akwarystyce morskiej jest oznaką problemów.
Poniżej przyjrzymy się bliżej popularnym w akwariach gatunkom Dinoflagellata i omówimy metody ich zwalczania.
Od razu przyznam, że pisząc ten tekst w dużym stopniu posiłkuję się informacjami na popularnych forach, a zwłaszcza wątkami Matta Carrolla oraz Jonathana Begnauda na stronie Reef2Reef.
Dodam również, że niniejszy tekst ma być zwartym kompendium wiedzy na temat rozpoznawania i zwalczania najpopularniejszych szczepów Dinoflagellata. Dogłębna taksonomia oraz analiza procesów metabolicznych wykracza poza tematykę tego tekstu. Poniżej jednak podaję linki do interesujących źródeł, więc zainteresowanych zapraszam do lektury.
Dinoflagellata (Bruzdnice) – co to w ogóle jest?
Dino – to jednokomórkowe protisty, które dzięki wielu podobieństwom np. obecności chloroplastu i zdolności do fotosyntezy (większość z nich), w taksonomii jeszcze niedawno traktowane były jak jednokomórkowe glony. Większość posiada jedną lub dwie wici (flagelle) służące między innymi do aktywnego pływania. To pływanie nie jest jednak zbyt świadome i czyjeś porównanie ruchu wiciowców do ruchu odkurzacza Roomba w zasadzie doskonale opisuje tą czynność.
Ich komórki posiadają złożoną powłokę zbudowaną z kilkuwarstwowych błon, a dodatkowo, wiele z gatunków bruzdnic posiada pancerzyk zbudowany z celulozowych płytek. Istnieje sześć różnych form pancerzyków, które są ważnym elementem klasyfikacji tej grupy.
considerations_based_
on_an_integration_of_molecular_morphological_and_fossil_evidence)
Ciekawostką jest fakt, że bruzdnice wykształciły trzy różne strategie żywieniowe, które mogą się zmieniać w różnych stadiach rozwojowych bruzdnic.
Fototrofia – najczęściej w postaci zwykłej fotosyntezy, jednak znane są liczne przypadki, gdy źródłem węgla są substancje organiczne, a nie CO2 jak to ma miejsce u większości roślin. Niektóre szczepy bruzdnic mają własne chloroplasty, a inne potrafią wchłonąć fotosyntetyzujące zooksantelle.
Heterotrofia – zdobywanie pokarmu przez zjadanie materii organicznej (ożywionej i nieożywionej) bez udziału światła – tak jak typowe zwierzęta.
Miksotrofia – czyli mieszanka dwóch powyższych. Warto tu wspomnieć o fotoheterotrofii, gdzie przemiany substancji organicznych zachodzą pod wpływem fotonów.
Zdolność do tak różnorodnych sposobów zdobywania energii powoduje, że Dinoflagellata jest organizmem doskonale przystosowanym do najtrudniejszych warunków środowiskowych. Wystarczy odrobinę wilgoci, aby przeżyły tam, gdzie inne organizmy nie dają rady.
To jest bardzo ważna informacja dla nas akwarystów, ponieważ w zasadzie tłumaczy, czemu bruzdnice potrafią być zmorą akwariów morskich.
Wiele ze szczepów dino, jest w stanie produkować neurotoksyny, między innymi z grupy palitoksyn, znanych również przy okazji polipów Palythoa sp. Warto tu wspomnieć, że za produkcję tej neurotoksyny odpowiada między innymi szczep Ostreopsis sp, który jest stosunkowo często obecny w akwarium morskim.
Zakwity (HAB – harmfull algae bloom)
Bruzdnice żyją w każdym akwarium morskim i jako producenci troficzni stanowią ważną część łańcuchów pokarmowych. W dojrzałych zbiornikach, tam gdzie jest rozbudowana konkurencja do pokarmu i przestrzeni, stanowią niewielką część filmu biologicznego pokrywającego szyby, skały i piasek. Wystarczy jednak, aby warunki środowiskowe uległy zmianie na tyle, aby konkurencja zmalała na tyle, żeby uwolnioną przestrzeń zajęły Dinoflagellata.
W młodych akwariach zakwit bruzdnic to często jeden z etapów dojrzewania. Nic dziwnego, że tak jest, skoro pokarmu dużo, a konkurencji praktycznie nie ma. W optymalnych warunkach dino potrafi się rozmnażać płciowo i bezpłciowo, bardzo szybko zasiedlając dostępne obszary.
W dojrzałych akwariach ryzyko zakwitu bruzdnic też istnieje. Dzieje się tak zwłaszcza przy gwałtownych zmianach parametrów wody lub biologii. Skok zasolenia, temperatury, przedawkowanie suplementów, ozonu, czy tez gwałtowny spadek poziomu nutrientów spowoduje recesję organizmów będących naturalną konkurencją dla Dinoflagellata, które natychmiast wykorzystają okazję, aby zdominować dostępną powierzchnię.
Zakwit dino – jak to wygląda?
Jeśli czytasz ten tekst, to prawdopodobnie podejrzewasz, że masz dino u siebie w akwarium.
Zakwit Dinoflagellata często jest mylony z zakwitem sinic lub okrzemek. Nie ma się jednak co dziwić, bo często te organizmy występują razem – zwłaszcza podczas dojrzewania akwarium. Najłatwiej rozpoznać je po kolorze i choć nie jest to sposób stuprocentowy, pomoże w dużym stopniu zidentyfikować plagę.
Okrzemki – zakwity okrzemek najczęściej mają postać od jasnobrązowych do zielonożółtych osadów na skałach i piasku. Prawie nigdy nie tworzą kożuchów unoszących się nad substratem i trudno je odciągać z powierzchni, którą zajmują.
Cyjanobakterie – zakwity cyjano maja zwykle kolor fioletowy lub wiśniowy. Dużo rzadziej występuje kolor zielono-niebieski. Cyjanobakterie tworzą zbite kożuchy na substracie i skałach, czasami sprawiające wrażenie, że miejscami unoszą się nad pokrywaną powierzchnią. Łatwo się odciągaja całymi płatami. Nawet nie wielka ilość cyjanobakterii poddana działaniu wody utlenionej powoduje intensywne bąblowanie.
Typowy zakwit dino w akwarium morskim jest opisywany jako brązowy, „glutowaty” (nie jest to termin naukowy :D) nalot zwykle na piasku i skałach, chociaż w skrajnych przypadkach mogą nim być pokryte również korale. Bardzo często taki nalot ma postać galaretowatych nitek falujących w prądzie wody (nawet w całkiem silnym) . Bardzo często nitki te zawierają liczne bąble uwięzionego gazu.
Nie wszystkie szczepy bruzdnic tworzą galaretowaty nalot. Na przykład zakwit Amphidinium sp wygląda jak posypany brązowym proszkiem piasek (trochę jak nalot okrzemek, ale o innym kolorze)
Duże skupiska dino dość łatwo się odciągają, choć nie tak łatwo jak cyjano.
Niektóre szczepy dino, nawet po rozproszeniu (na przykład podczas intensywnego wstrząsania w zamkniętym pojemniku) po kilku godzinach na świetle połączą się w galaretowaty glut.
Dino – czas poznać wroga
Oczywistym jest to, że dino jako żywe organizmy maja jakieś optimum rozwojowe, poza którym albo giną, albo przynajmniej są zahamowane. Poniżej przedstawiam niektóre z warunków, zakwitu lub recesji bruzdnic. Są to jednak informacje ogólne znalezione w opracowaniach naukowych i na forach akwarystycznych i nie wszystkie z nich mogą dotyczyć szczepów powszechnie występujących w naszym hobby.
– Dino preferuje wyższe temperatury wody (stąd naturalne zakwity są głównie latem). Gwałtowny skok temperatury, może osłabić inne organizmy dając bruzdnicom przewagę i odpowiednie warunki do zakwitu
– Dino potrafi pobierać nutrienty (głownie chodzi fosforany) z bakterii dzięki temu potrafi przetrwać w wodzie o zerowych fosforanach. Dlatego odradza się stosowania VSV podczas zakwitów.
– Bruzdnice bardzo nie lubią wysokiego pH (w okolicy 8.6). Utrzymanie pH powyżej 8.6 przez kilkadziesiąt godzin, w zasadzie oznacza dla nich śmierć.
– Podczas stresu azotowego, niektóre bruzdnice stają się bardziej toksyczne.
– Różne szczepy dino, potrafią z łatwością migrować z wody na substrat (np. szyby) i odwrotnie w zależności od pory dnia.
– Różne szczepy Dinoflagellata produkują różną ilość śluzu, dlatego nie wszystkie występujące w akwarium gatunki tworzą charakterystyczne „gluty”. Nie wszystkie też produkują bąble gazu.
– Wiele szczepów dino jest wrażliwych na obecność wolnych rodników, dlatego większość preparatów do zwalczania bruzdnic opartych jest na aktywnym tlenie. Z tego powodu też popularnym sposobem na dino jest dozowanie wody utlenionej (3%), lub stosowanie ozonu.
– Dino, jak większość organizmów jednokomórkowych jest wrażliwe na promieniowanie UV-C, dlatego stosowanie lamp UV pomaga kontrolować plagę.
– W brew pozorom, Dinoflagellata dość łatwo ustępuje przestrzeni innym organizmom z tych samych nisz pokarmowych, dlatego bioróżnorodność to podstawowa metoda kontroli bruzdnic.
– Bruzdnice, jako producenci są oczywiście pokarmem dla wielu konsumentów pierwszego rzędu. W naturze wiele organizmów np. niektóre mięczaki są odporne na ich toksyny. Niestety w akwarium konsumpcja bruzdnic jest na tyle niewielka, że nie ma tu mowy o zwierzętach regulujących zakwity.
iektóre szczepy Dinoflagellata potrafią produkować cysty i przetrwać niekorzystne warunki.
Dino –najpopularniejsze odmiany
Dinoflagellata to dość liczna grupa protistów. Na szczęście w akwarium morskim najczęściej występuje tylko kilka z nich.
Niewątpliwie do skutecznej walki potrzebne jest dobre rozpoznanie wroga. Niestety cechy niektórych odmian bruzdnic, są różnią się znacznie między sobą utrudniając wybór metody walki.
Dobry mikroskop jest w rozpoznaniu bardzo przydatny. Na szczęście nie musi być to drogi i profesjonalny sprzęt, ponieważ nawet zabawkowe mikroskopy mają wystarczające powiększenie. Zapewne jakość obrazu nie będzie najlepsza, ale prawdopodobnie wystarczająca do rozpoznania szczepu.
Dodatkowo różne szczepy różnią się między sobą postacią zakwitu. Poniżej przedstawiam ich charakterystykę na podstawie opracowania Jonathana Begnauda
Ostreopsis
| Ostreopsis |
| Wielkość komórki: 40-80 µm |
| Toksyczność: Wysoka |
| Migracje: podczas zaciemnienia (np. w nocy) do kolumny wody |
| Produkcja śluzu: średnia |
| Nitki: długie |
| Bąble: liczne |
| Występowanie: Często pokrywa skałę i makroglony. |
| Wygląd pod mikroskopem: Charakterystyczne owalne komórki o z białawym (w zależności od oświetlenia) zaostrzonym z jednej strony kształcie. Obecność pancerzyka powoduje niezmienny kształt komórki. |
Amphidinium (duża komórka)
| Amphidinium (duża komórka) |
| Wielkość komórki: 30-60 µm |
| Toksyczność: brak lub niewielka |
| Migracje: podczas zaciemnienia (np. w nocy): w głąb piasku |
| Produkcja śluzu: niska |
| Nitki: brak |
| Bąble: nieliczne |
| Występowanie: Najczęściej występuje na piasku i na pierwszy rzut oka przypomina nalot okrzemek. |
| Wygląd pod mikroskopem: Owalne komórki z charakterystycznym wgłębieniem z zakrzywionym „dzióbkiem”. Wyraźnie widoczny pyrenoid (okrągła struktura w chloroplaście). Ze względu na brak pancerzyka, komórki są elastyczne i mogą przyjmować różne kształty |
Prorocentrum
| Prorocentrum |
| Wielkość komórki: 30-60 µm |
| Toksyczność: niska lub średnia |
| Migracje: podczas zaciemnienia (np. w nocy): do kolumny wody |
| Produkcja śluzu: średnia |
| Nitki: krótkie |
| Bąble: małe i nieliczne |
| Występowanie: Makroglony, potencjalnie każda powierzchnia. |
| Wygląd pod mikroskopem: Prawie idealnie owalny kształt. Wyraźnie widoczny pyrenoid (okrągła struktura w chloroplaście). Obecność pancerzyka powoduje niezmienny kształt komórki. Najmniej ruchliwe dino z najczęściej występujących. |
Coolia
| Coolia |
| Wielkość komórki: 30-50 µm |
| Toksyczność: średnia lub duża |
| Migracje: podczas zaciemnienia (np. w nocy): do kolumny wody |
| Produkcja śluzu: wysoka |
| Nitki: brak, lub krótkie |
| Bąble: średnie |
| Występowanie: Makroglony, potencjalnie każda powierzchnia. |
| Wygląd pod mikroskopem: Prawie idealnie kulisty kształt z wyraźnie widoczną bruzdą i dobrze widocznym pancerzykiem. Ruchy skokowe, często po okręgu. |
Amphidinium (mini)
| Amphidinium (mini) |
| Wielkość komórki: 10-15 µm |
| Toksyczność: niska lub średnia |
| Migracje: podczas zaciemnienia (np. w nocy): do kolumny wody |
| Produkcja śluzu: niska |
| Nitki: krótkie |
| Bąble: małe i nieliczne |
| Występowanie: Makroglony, potencjalnie każda powierzchnia. |
| Wygląd pod mikroskopem: Podobny do swojego dużego kuzyna, jednak dużo mniejszy i dużo bardzie aktywny ruchowo. |
Chrysophyta
| Chrysophyta (nie-dino, ale tworzy podobną, glutowatą galaretkę – często braną za dino) |
| Wielkość komórki: 5-15 µm |
| Toksyczność: niska |
| Migracje: brak? |
| Produkcja śluzu: bardzo wysoka |
| Nitki: długie, często w postaci wstążek |
| Bąble: małe i nieliczne |
| Występowanie: skały i piasek |
| Wygląd pod mikroskopem: drobne, kuliste i nieruchome komórki, prawie zawsze występujące gromadnie. Galaretowaty twór często zachowujący kształt poza wodą. Kolor zielonkawo żółty. |
Powyższe przykłady to najczęściej występujące Dinoflagellata (i chrysophyta) w akwarium morskim. Oczywiście istnieje potencjalnie spora szansa na przywleczenie do akwarium kolejnego, jednego z ponad 2000 przedstawicieli tej grupy. Jednak z punktu widzenia zakwitów to te powodują największe problemy.
Dinoflagellata – sposoby walki
Każdy sposób walki z Dinoflagellata wymaga zastosowania węgla aktywnego, ponieważ obumierające bruzdnice uwalniają neurotoksyny, które są niebezpieczne dla zwierząt w akwarium i mogą być niebezpieczne również dla domowników.
Metoda naturalna – „na brudasa”
Załóżmy, że na skutek jakiejś awarii pojawiło się w akwarium dino. Długotrwała naturalna walka z zakwitem jest o tyle trudna, że najpierw musi być gorzej, żeby było lepiej. A akwarium z intensywnym zakwitem dino wygląda mówiąc kolokwialnie, paskudnie.
Tak jak pisałem wyżej, nagły zakwit dino, to najczęściej efekt braku konkurencji lub optymalnych warunków dla rozwoju konkurencji. Jeśli rozwój innych mikroorganizmów zostanie zahamowany z powodu np. braku pokarmu, wtedy bruzdnice maja przewagę w postaci rozbudowanych strategii żywieniowych, które są poniekąd połączeniem tych u roślin i tych u zwierząt.
Żeby przywrócić równowagę biologiczną, należy podnieść nutrienty do wyraźnie wykrywalnych poziomów (azotany 2-5mg/L, fosforany 0.2 mg/L) i na nowo budować podstawę piramidy pokarmowej.
To oczywiście na początku wpłynie na intensywny rozwój również bruzdnic, ale te powinny w ciągu dwóch – trzech tygodni, zacząć ustępować rozrastającej się konkurencji w postaci mikroorganizmów takich jak bakterie, protozoa, wirki, wrotki i drobne skorupiaki np. widłonogi czy ostracoda.
Warto również dodawać do wody żywy zooplankton (najlepiej przy zatrzymanej cyrkulacji) i fitoplankton.
Podczas tej metody wszelką filtrację włączamy tylko na noc i zatrzymujemy dozowanie węgla organicznego np. VSV.
Pomijając metody filtracji typu ULNS np. Zeovit, w celu długoterminowego utrzymania bruzdnic w ryzach, zaleca się utrzymywanie azotanów i fosforanów na lekko wykrywalnych poziomach.
Metoda “na brudasa” opiera się w zasadzie na wzbogaceniu bioróżnorodności, bo im więcej gatunków konkuruje ze sobą tym lepiej. Pisałem już o tym przy okazji tekstu o “Współczynniku Redfielda” w którym chodzi o uzyskanie prawidłowego stosunku ilościowego pomiędzy azotem a fosforem. Utrzymanie tego stosunku w okolicach 16:1 oznacza zdrową konkurencję pomiędzy producentami troficznymi.
Filtracja i odciąganie
Zalecanym sposobem walki z bruzdnicami jest również regularne odciąganie „glutów”. Po pierwsze zmniejszamy tym samym organikę w akwarium, jednocześnie ułatwiając zadziałanie innych metod, ale również zmniejszamy ładunek palitoksyny.
Odciąganie działa przede wszystkim na szczepy produkujące śluz np. Ostreopsis czy Prorocentrum. Natomiast Amphidinium z oczywistych względów jest trudniej odessać
Osoby stosujące rollermaty mogą założyć rolkę 9 µm lub 17 µm (Innovitech takie produkuje) i uruchamiać urządzenie na noc. Ta metoda działa dobrze na większość komórek bruzdnic, a zwłaszcza Ostreopsis i Prorocentrum, ponieważ te szczepy na noc przechodzą do kolumny wody i maja największe komórki.
UV
Tu znów nie będzie zaskoczenia, jak powiem, że lampy UV-C działają dobrze na większość szczepów dino, które mają stadium pływające. Niestety Amphidinium jest na tę metodę dość odporne.
Lampa powinna być stosunkowo dużej mocy i powinna być włączana tylko na noc.
H2O2 – 3% woda utleniona
Dziennik ze stosowania tej metody prowadził @Walker na forum Nano-Reef.pl. https://nano-reef.pl/forums/topic/53589-dino-vs-h2o2/
Metoda jest skuteczna, ale musimy być świadomi tego, że aktywny tlen nie pozostaje bez wpływu na inne, również pożyteczne organizmy. Sam skutecznie stosowałem tę metodę i muszę powiedzieć, że zauważyłem u siebie spadek ilości drobnego życia. Woda utleniona jednak nie działa jednakowo na wszystkie drobne organizmy. Bez problemu mogę znaleźć pojedyncze wirki, widłonogi, czy spaghetti worms, ale padło mi większość kiełży.
W moim przekonaniu, woda utleniona nie działa zbytnio na Amphidinium, które niestety cały czas gdzieniegdzie u mnie występuje.
Zaciemnienie
Większość szczepów dino i w sumie wszystkie odmiany występujące w akwarium korzystają z fotosyntezy. Dlatego logicznym wydaje się pomysł odcięcia dino od światła. Ta metoda jest bardzo skuteczna w połączeniu np ze stosowaniem wody utlenionej.
Najbardziej efektywne jest całkowite odciecie akwarium od światła, np przez oklejenie go kartonem lub owinięcie kocem. Przez ten czas nie karmimy ryb, ani korali. Cyrkulacja i dodatkowe napowietrzanie jest wskazane.
Zaciemnienie trzeba przeprowadzić przez co najmniej 3 doby, po czym należy zdjąć wszystkie osłony.
72h zaciemnienia nie wpłynie negatywnie na ryby ani korale, jednak zaciemnienie nie powinno być przeprowadzone dłużej niż 3 doby ponieważ może wpłynąć niekorzystnie na korale.
Podnoszenie pH
Wiele osób na forach zagranicznych rekomenduje powolne podniesienie ph ponad 8.6, co jest skutecznym sposobem na pozbycie się dino.
Podnoszenie pH następuje za pomocą wody wapiennej. Ważne jest, aby kropelkowanie kalkwasser było powolne, ale ciągłe. W żadnym wypadku nie możne wlewać wody wapiennej na raz. Podniesienie pH powinno następować około 0.2 na dobę i być utrzymywane powyżej 8.6 przez kolejną dobę. Następnie należy powoli ograniczać kropelkowanie, aby pH powoli spadało do poziomu normalnego 8.1 – 8.3.
Metoda jest bezpieczna dla korali, ale niewątpliwą jej wadą jest spory skok wapnia, który należy uwzględnić w suplementacji. Oczywiście dla „ballingowców” będzie to dużo łatwiejsze niż dla tych co stosują reaktor wapnia.
Dodatkowo część metod można łączyć ze sobą w celu zwiększenia wydajności.
Podsumowanie
Uff, mam nadzieje że o niczym nie zapomniałem. Chociaż zdaję sobie sprawę, że różni akwaryści mają różne doświadczania z dino, to mam nadzieje, że tekst okaże się przydatny.
Kiedy już mamy zakwit bruzdnic, najważniejsza jest identyfikacja szczepu i i powstrzymanie się od pochopnych działań. Jakiekolwiek reakcje są wymagane raczej w dojrzałych zbiornikach z zaburzona biologia, niż w dojrzewających systemach.
Chyba najtrudniejsze w zwalczaniu jest Amphidinium, ponieważ większość czasu spędza na piasku, a w nocy ucieka w jego głąb. Na szczęście ten szczep prawie nie jest toksyczny, więc poza rdzawą plamą na piasku nie stanowi jakiegoś niebezpieczeństwa dla obsady akwarium.
Życzę sukcesów w walce z dino i zapraszam do komentowania.
Źródła:
https://www.reef2reef.com/threads/dinoflagellate-identification-guide.671466/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3849724/
https://www.researchgate.net/publication/301660453_ The_toxic_benthic_dinoflagellates_of_the_genus _Ostreopsis_in_temperate_areas_a_review
http://www.int-res.com/articles/meps2006/314/m314p119.pdf
https://en.wikipedia.org/wiki/Dinoflagellate
https://www.ucl.ac.uk/GeolSci/micropal/dinoflagellate.html
http://www.biol.uw.edu.pl/ewolucja/bioroznorodnosc/prezentacja_9.pdf