硝化細菌的生活環境及特點

自我介紹:大家對我們可能都不陌生了吧,我們叫硝化細菌,可不是幫助你們消化大魚大肉的那個消化哦。我們兄弟二人(等等,怎麼是兩個?),別急,一會你們就明白了。哥哥叫硝酸菌,弟弟叫亞硝酸菌,因為我們哥兒倆老是形影不離,長得又酷似雙胞胎,人們就把我們統稱為硝化細菌了,其實我們兄弟兩個差別還不小呢,硝酸菌雖然是哥哥,但干起活來打頭陣的還是弟弟。

說了半天,大家怎麼也不和我們打個招呼呀,傷自尊了,也難怪,我們太小了,大家如果不用顯微鏡是根本看不見我們的,哎,真是“菌微言輕”啊,好吧,既然看不到我們,那我們兄弟就自我描述一番吧:我們身材都很苗條,人稱我們“桿菌”(像電線杆)。在革蘭氏染液(一種專門染細菌的染液)里洗過澡后,我們都是紅色的。我們大部分的同胞都長着長長的鞭毛,我們可以藉助它們像船槳一樣在水中自由地游泳。

我們的重要性大家了解嗎?不是吹牛,如果沒有我們兄弟兩個,大家在水族箱里養魚種草幾乎是一件不可能的事,真的,不信給大家顯擺顯擺。 

硝化細菌的生活環境及特點


在大家的缸中氮元素是普遍存在的,水草、魚、飼料、藻類甚至魚類糞便中都有它的蹤影,它是構成蛋白質的必要元素。那麼,爛掉的水草葉子、死去的魚兒、沒吃完的飼料、凋亡的藻類和魚兒的糞便中的氮後來去哪裡了呢?有人可能說,我從來沒有注意過它們,可最後都不見了啊,其實它們是被一些稱為腐生細菌的傢伙分解了,有機的氮變成了無機的氨,就像一條剛死的魚是沒有味的腐敗時就會產生刺鼻的臭味,這裡邊就有氨的味道。

氨對於魚類是劇毒的,它能使魚類血液中的蛋白質變性而失去生理功能,導致魚類的死亡。當水體中氨濃度超過0.2ppm時就會造成魚類急性死。

氨有如此劇毒,那為何大家的魚都還好好的呢?哈哈,就是因為有我們硝化細菌呀。弟弟亞硝酸菌負責把氨氧化成亞硝酸鹽,再由哥哥把亞硝酸鹽氧化成硝酸鹽。亞硝酸鹽也是有毒的,但比起氨來說是小得多了,而硝酸鹽是無毒的,它是水草等水生植物很好的氮肥。大家種水草時並不添加氮肥,液肥、基肥、根肥的說明書講得明明白白:不含氮、磷,那為什麼大家的水草還養得那麼好啊?還不是有我們兄弟唄。

有人認為魚的排泄物可以當作水草氮肥,可水草根本無法直接利用魚類排泄物。這些排泄物必須在那些腐生細菌的“幫助”下(可不是我們兄弟哦,這種事可不能爭功)變成一些小分子無機物如氨、硫化氫等(凈是劇毒物,這幫小子)。我們得給它們收拾殘局,把氨轉化成水草可以直接利用的硝酸鹽,這才把大家的草養得肥肥壯壯的,魚兒也避免了氨毒之苦。

下面着重介紹下我們的生活特點:

1、我們屬於自給自足性的自食其力的細菌,科學家叫我們自營性細菌,我們用最簡單的無機物如二氧化碳為碳源來構成我們的身體,而建造我們自己的能量源泉就是我們氧化氨和亞硝酸鹽過程中所釋放出來的能量。可見我們的工作也不光為了大家,更重要的是為我們自己,那句話怎麼說來着“菌不為己,天------”不說了,有點太不厚道了。我們這種生存方式,大家看是不是和水草很相似啊,只不過水草是利用光能來養活自己,我們是利用化學能而已,而另一些傢伙比我們聰明得多,它們被稱為異營性細菌(就是那些專門製造毒物的傢伙),它們用有機物做碳源來構建它們的身體。

2、我們除了像水草一樣進行糖類合成反應外(把二氧化碳和水在化學能的作用下合成葡萄糖),也需要其他的營養元素,如鐵、錳、磷、鉀等,用以代謝合成我們生長所需的一些蛋白質和脂肪等物質,所以大家給水草施的肥料和二氧化碳,我們也笑納了些,抱歉沒打招呼哦。

3、要說我們最不喜歡呆的地方,那就是一個充滿了有機廢物(如魚便便)的環境,因為過多的有機物讓我們無法忍受,我們又不能把它們當作食物,過多的有機物將會抑制我們的生長和繁殖,但是哥哥硝酸菌對有機物並不那麼敏感,有時甚至還能“吃”些水溶性有機物(啊,變節啊),但大多時候我們配合還是非常默契的,兄弟就是兄弟嘛。因為我們有這一特性,所以大家就別指望我們在有一大堆魚便便的骯髒的過濾棉上安家了,最適宜我們居住的地方是比如生化球、生化環、生化棉這樣的,當然在水流流過我們家之前最好把水裡的魚便便、爛葉子提前過濾掉,不然的話,這些東東堵在我們家裡,我們可就慘啦,拜託了啊。

4、前邊說過了,我們很多兄弟都是游泳健將,我們可以在水中做主動的遷移,雖然這很耗費體能,但如果我們居住的家園受到外來干擾、沒有食物吃、有外族入侵、生活環境突然變化時,我們還是會做主動的戰略轉移的,在轉移的途中,我們可是不會吃任何東西的,所以一旦我們背井離鄉,請趕快給我們找一個家吧,讓我們固定下來好為大家更好地服務。不用擔心我們無法在固體表面固定的問題,我們兄弟可是這方面的高手,我們在水中到處遊盪時,如果發現有什麼固體物質,就會立即分泌一種粘性物質,牢牢地把自己粘到那上邊,這樣一層層地粘上去,直到形成一個膜,大家都管我們形成的這個膜叫“生物膜”,水質的凈化就要靠它了。
5、再透漏些比較隱私的問題,就是我們的繁殖了。我們的繁殖速度說起來真有些不好意思,我們是微生物世界的“大象”,繁殖周期非常長,和那些異營性的腐生菌比較一下大家就明白了。在20個小時內,1個異營性細菌可以分裂成1000000000個,但我們還停留在1個的狀態,這也沒有什麼奇怪的,我們維持生命和繁殖的物質都是自己製造的,要耗費大量能量和時間,而那些異營性細菌則可以利用很多現成的東西。講到這裡就不能不說一種發生在開缸后不久容易發生的問題,我們暫且叫它開缸綜合征。有些人在開缸后的一個月內魚兒會不明不白的死去,這主要是因為魚類的排泄物被那些異營性細菌分解為氨等有毒物質,它們繁殖得實在太快了,相信大家都了解夏天飯菜變質的速度,越來越多的氨在產生,直到超出了魚、蝦能夠忍受的極限,它們就……,好痛心啊,那大家問,你們幹什麼去了?真白養活你們了!各位老大先別急,這事不怪我們,在剛開缸的一個月內,因為我們生得實在太慢了,根本沒辦法處理那麼多的氨,寡不敵眾啊。所以提醒各位在開缸后的一個月內勤換換水、少喂餵魚。

6、大家可能認為我們兄弟也太遜了,生得又慢、長得又慢,怎麼還沒有被淘汰掉呢?達爾文的理論看來問題是不小啊。先等等,我們兄弟雖然有弱點,但也有其他細菌不具備的優勢呢!最主要一點就是我們在食物短缺等惡劣環境下可以像冬天的狗熊一樣“休眠”,避免了像其他細菌一樣被餓死的命運,我們的休眠期最長可以達到2年之久。利用這個原理,有人把我們製成了菌液出售,可以長期保存,其實那裡邊就是“休眠”的我們。

7、我們還對氧有一種由衷的偏愛,在缺乏氧氣的環境里我們根本就無法高效率地處理氨和亞硝酸鹽,以至造成我們的生存危機。所以大家如果想讓草缸的水質真正良好的話,就讓水草製造更多的氧氣給我們吧,大家會得到回報的。

8、可能還有人不知道,我們對光線有多麼厭惡。弟弟亞硝酸菌對近紫外線的可見光非常敏感,所以不要把飛利普865照到我們身上哦,紫外線對我們的殺傷力更是巨大的。所以讓我們在黑暗中工作吧,我們會感謝大家的。

9、在酸鹼度方面我們也提點小小要求:我們在弱鹼性的環境里生活得更舒服些,如果是草缸,最好也別把PH值調整到6以下,對我們的健康很不利的呀。另外,最適合我們的溫度是25度哦。

10、有些毒物也對我們的健康不利,如一些治療魚病的魚葯、硫酸銅或螯合銅等,所以在治療魚病的時候一定要注意,如果我們都死光光了,你的缸即使不是新開的,也有可能發生開缸綜合征的。

最後澄清一個問題,那就是在魚缸中即使添加我們也無助於改善水的渾濁問題,因為我們是被大家用來對付氨和亞硝酸鹽而不是水中懸浮的細小顆粒、細菌乃至藻類的。但有一點可以肯定,那就是我們會使你的水族箱和魚缸中的水變得更優質、更適合生物之生長。

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