Артемия. Часть 1. Теория.

Капсула времени.

Возьмите щепотку яиц артемии. Высыпьте себе на ладонь. Посмотрите на них внимательно. То, что сейчас у вас на ладони - это, возможно, самые совершенные в мире капсулы, хранящие в себе живое существо.

Вода - это жизнь, а без воды жизни нет. Крохотные шарики, которые вы держите в руке, опровергают это. Внутри них нет воды. Вернее нет той воды, которую мы все считаем водой. Нет в них воды, которая может замерзать и испаряться, переносить питательные вещества, растворять, смачивать. Такой воды в этих шариках нет. А жизнь есть. На нашей планете мало существ, которые могут повторить этот фокус.

Кто еще так может? Тихоходки могут. Коловратки могут. Многие нематоды могут. Личинки комара-звонца, пустынное растение Селагинелла чешуелистная, семена высших растений, споры грибов и папоротников, бактерии и их споры, дрожии.

В чем уникальность цисты артемии? У цисты артемии есть трехслойная жесткая оболочка, которая защищает эмбрион от ультрафиолетовых лучей и агрессивных химических веществ и ядов. Цисты артемии могут годами находиться в вакууме или вообще в сероводороде. Даже тихоходки не могут столько времени обходиться совсем без кислорода.

Над цистами артемии любят ставить опыты космонавты. Вывешивают их за окно космической станции и надолго о них забывают. Бедные цисты то замерзают от космического холода, то разогреваются на солнце до 100 °С. Круглые сутки их бомбардирует солнечная и космическая радиация, Но когда, года через два, космонавты о них вспоминают и забирают на землю, они в соленой воде вылупляются, как ни в чем не бывало.

Под коричневой скорлупой этой капсулы находится очень симпатичный сладкий оранжевый шарик. Это зародыш. Он, словно комар в янтаре, надежно упакован от внешнего мира.

Оранжевый - потому что богат каротиноидом кантаксантином. Для аквариумистов каротиноиды - это большая ценность. Регулярное кормление рыб пищей, богатой каротиноидами буквально преображает их. Даже фламинго, огромные по сравнению с нашими аквариумными рыбками, становятся розовыми от поедания артемии.  К тому же кантаксантин - очень мощный антиоксидант. 

Сладкий он, потому что застыл в сахаре трегалозе.

Кислород, pH, температура и соленость.

Если намочить цисты, то сахар растает и может начаться процесс оживания. Если будет кислород. Но если кислорода нет, то процесс остановится и эмбрион практически прекратит свой метаболизм.

Как он это делает? Его клеточный pH закисляется до уровня примерно 6.3. Это как рубильник - вырубает работу всех производственных цехов эмбриона. Когда кислород появляется, pH резко повышается, рубильник врубается и цеха продолжают работу с того места, на которм остановились.

Это дает аквариумистам некоторую зацепку к ответу на вопрос, почему выход артемии меньше ожидаемого. Дело может быть в кислотности воды. Конечно мы понимаем, что внутриклеточная кислотность это совсем не кислотность воды, в которой плавают цисты. Кислая вода с pH 6.3 не остановит метаболизм, но сильно его осложнит и вот почему: клетки эмбриона будут вовсю откачивать лишние протоны, чтобы удерживать свой pH на высоком уровне. Много энергии, полученной от сахара, он растратит на эту лишнюю работу. В результате эмбрион родится слабым, а многим другими и вовсе не хватит сил выйти из скорлупы. Эта проблема решается добавлением соды (1,4 гр/л) в инкубатор, чтобы поднять pH до оптимального уровня 8,0 -8,5.

Есть данные, что у науплий останавливается жизнедеятельность при температуре 5 - 8 °С. Обратимо останавливается. То есть при температуре 5 - 8 °С они впадают в анабиоз и прекращают потреблять кислород. При повышении температуры жизнедеятельность восстанавливается. Они легко переносят резкую смену температуры и без особого вреда могут быть перемещены из 30 °C срзу в 4 °C. При температуре 0 °C и 37–38 °C науплии погибают.

Резкое изменение солености воды для науплий также не смертельно. Если их перенести из инкубатора с 30 ppt (30 г. соли на 1 л воды) в раствор 90 - 110 ppt, то с ними ничего не случится.

Если рассматривать две важные для аквариумиста характеристики: скорость вылупления и процент вылупившихся науплий, то такие факторы как температура и соленость воды гораздо больше влияют на скорость вылупления, чем на количество вылупившихся науплий. Если данная партия яиц дает 80 процентный выход, то она будет давать его и при темпертуре 28 °С и при 23 °С, только в первом случае массовый выход произойдет раньше, а во втором позже.

Свет.

Многие аквариумисты считают обязательное присутствие света при инкубации спорным требованием. Что об этом говорят ученые? 

Ученые говорят, что свет определенно является одним из триггеров метаболизма цист артемий. Однако, чуствительность к свету у разных штаммов артемии разная. Если одним цистам нужен яркий свет, то другим не очень. Яркий или не яркий, но свет по любому должен быть. 

Существует некоторое пороговое значение световой энергии после преодоления которого метаболизм идет на максимальной скорости уже без света. Если свет недостаточно яркий, чтобы сразу преодолеть порог, то его енергия накапливается эмбрионом. Когда пройдет достаточное количество времени и порог будет достигнут, то метаболизм стартует. Общее время вылупления, однако, в этом случае будет больше.

Попробуем ответить на вопрос, почему одни аквариумсты говорят, что надо проводить инкубацию на свету, другие же уверяют, что их аретемии вылупляются в полной темноте за 24 часа и дают выход 90 %.

У разных штаммов артемии цисты имеют разную толщину оболочки, что влияет на светопропускную способность. Как правлио у штаммов с толстыми оболочками пороговое значение световой энергии выше, чем у штаммов с тонкими оболочками.

Однако опыты показывают, что некоторые штаммы у которых оболочка тоньше, имеют световой порог выше, чем у штаммов с толстой оболочкой. Это происходит потому, что кроме толщины надо принимать во внимание цвет оболочки. Темные цисты пропускают меньше цвета, чем светлые.

Светлым цистам с тонкими оболочками на момент начала инкубации, возможно, уже не нужен свет, потому что они накопили его достаточно во время пересыпания из упаковки, добавления воды, во время сбора и сушки и т. д. Вспомните, что эмбрионы световую энергию накапливают. Обладатели таких цист говорят, что артемию можно инкубировать в полной темноте. И они по своему правы.

Те же кому достались цисты с темными и толстыми оболочками, которым не хватило света за время различных манипуляций, могут просто не дождаться вылупления, потому что эмбрионы никак не могут накопить достаточно световой энергии, чтобы процесс пошел на полную катушку. Если же поставить над ними лампу, то вылупление проходит в нормальные сроки. Такие аквариумисты будут утверждать, что без света процесс инкубации не возможен. И они тоже будут правы.

Нужен свет в инкубаторе или не нужен, а если нужен то сколько, зависит от многих факторов: и от вида артемии, и от конкретной партии. Мы не можем знать сколько света она уже получила пока дошла до нас. Но если взять какое-то значение, от которого неохдодимо оттолкнуться, то исследователи называют цифру 1000 люкс. 

1000 люкс - это как если взять обычную светодиодную лампу мощностью 9 – 11 Вт и светить ей на инкубатор с растояния 20 - 30 см. 

Заморозка и перекись водорода.

Когда заготовители собирают яйца артемии на берегах соленых озер, эти яйца находятся в состоянии глубокой диапаузы, из которой они могут выйти только при одном условии: после длительного глубокого охлаждения, имитирующего природный процесс. Поэтому заготовители намеренно помещают свежесобранные яйца в мощные холодильники, где выдерживают их несколько месяцев. К потребителю они уже попадают прошедшими стадию заморозки. 

Искусственная заморозка снимает запрет на выход из диапаузы. Цисты становятся готовыми к инкубации. Впрочем, процесс инкубации можно сделать еще эффективнее. В природе после морозной зимы приходит весна, тает снег на берегах соленых озер и талые воды ручьями стекаются в озера, опресняя их. Озера освобождаются от ледяного покрова. Весенний ветер перемешивает воду, насыщая ее кислородом до самого дна. Богатая кислородом вода проникает в цисты. Внутри них, клеточные митохондрии начинают дышать и выделять перекись водорода H2O2. Эмбрион понимает - пришла весна. Пора просыпаться. 

Можно воспользоваться этим фактом для стимуляциии метаболизма тех цист, которые по каким-либо причином вяло прореагировали на "весну". Надо либо замочить цисты в перекиси водорода, либо накапать ее прямо в инкубатор. Существует большое количество научных статей, где исследователи подробно докладывают, какие концентрации перекиси дают наиболее продуктивный результат. Активация цист перекисью не ускоряет вылупление, но может значительно увеличить процент вылупления. (О конкретных пропорциях во второрй части.)

Когда все ритуалы выполнены, а инкубатор булькает пузырьками, внутри него кипит невидимая работа сотен тысяч крохотных цехов. Почти 4000 клеток каждого эмбриона меняют свою форму и увеличивают размеры.

Проходит около 24 часов и эмбрионы ломают скорлупу и выбираются наружу. С этого момента они называются науплии артемии.

Пищевая ценность.

В первые 12 - 20 часов науплии ничего не едят кроме своего желточного мешка. У них в это время просто нет рта. С каждым часом пищевая ценность их уменьшается. Спешите скормить их малькам либо законсервируйте, не дожидаясь, когда они сожгут ценные белки и жиры и покроются жестким хитином.

Пищевая ценность науплий артемии зависит от многих факторов: от вида самой артемии, от места вылова, от времени вылова, от погоды, от пищевой базы. Если брать усредненные данные, то в пересчете на сухую массу где-то так:

• белки - 50 %
• жиры - 17 %
• углеводы - 8 %

Часто бывает, что количество полученных науплий больше, чем можно скормить малькам за 1 - 2 раза. Для наиболее выгодного сохранения существует 3 стратегии:

1. Охлаждение.
2. Заморозка.
3. Кормление науплий, когда у них откроется рот.

Для пресноводных аквариумных рыб пункт номер 3 не имеет особого смысла, поэтому выбирайте либо охлаждение либо заморозку. А лучше и то и другое. Охлаждайте такое количество науплий, которое можете скормить за двое суток. Остальное морозьте.

Почему охлажденные лучше, чем замороженные? Потому что замерзая, кристаллики воды разрывают нежные ткани науплии и ценные питательные вещества частично просто выльются в воду при разморозке.

Дар богов.

Вряд ли будет преувеличением сказать, что артемия - дар богов аквариумистам. Из огромного количества достоинств у нее есть всего лишь один недостаток - потребность в соленой воде. В пресной воде она слабеет, опускается на дно и погибает в течение шести часов.

Жизнь в соленой воде - это эволюционное приобретение артемии для защиты от конкурентов и хищников. Больших соленых озер не так уж много на планете. Впрочем, на каждом обитаемом континенте они есть. В разных озерах обитают разные штаммы.

В Австралии, как водится, обитает вообще другой вид артемии. Нет, не сумчатый. Парартемия. Она примерно в 2 раза крупнее и немного отличается внешностью, хотя и сильно похожа.

До 50-х годов прошлого века, когда артемия была еще не известна аквариумистам, разведение тропических рыбок в нашей средней полосе было весьма проблематичным. Приходилось ждать весны, надевать высокие резиновые сапоги, вооружаться сачком и этаким Дуремаром пугать лягушек, вылавливая живую пыль из луж и прудов.

С приходом артемии все изменилось. Прекрасный, идеально сбалансированный живой корм для мальков стал доступен в любое время года.

Однако, в последнее время судьба артемии вызывает опасения. С потеплением климата пересыхают соляные озера. Спрос на артемию растет, ее вылов увеличивается. В некоторых случаях популяция артемии просто не успевает восстановиться к следующему сезону. 

Взгляните по новому на капсулы в вашей ладони. Попытайтесь выжать из них максимум, используя знания и методы, о которых говорилось выше.

Литература:

• https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8779471/
• https://openknowledge.fao.org/server/api/core/bitstreams/d85ce746-5e29-4834-8318-88724804b908/content/ab907e.htm
• "International Study on Artemia*. XV. Effect of Light Intensity on Hatching Rate of Artemia Cysts from Different Geographical Origin" - Paul Vanhaecke, Annie Cooreman and Patrick Sorgeloos.
• "Влияние пероксида водорода на выклев науплиев артемии Artemia sp." Кряхова Н. В., Ковачева Н. П., Глазунов А. А.
• Metabolic Transitions in Embryos of Artemia franciscana: Regulation and Consequences for Oxidative Stress. Daniel Anthony Arabie.