АКВАРИУМИСТИКА КАК НАУКА
Этот вопрос стоял в первой редакции сайта Аквария: Аквриумистика это наука. искусство или развлечение?

Аквариумистика - это наука, которая возникла благодаря увлечению человека содержанием рыбок и других животных, совместно с выращиванием водных растений замкнутом водоёме с прозрачными стенками –аквариуме.
Мы остановимся на аспектах аквариумистики водных растений. Вопросы:
- поддержания биологического равновесия в аквариуме,
- совместимости содержания растений из различных регионов Земли,
- адаптации природных форм в аквариумах,
- перевода полуводных растений из сухопутного состояния
- в подводное - в аквариумы,
- и, наоборот, из водного состояния в сухое состояние- в полудариумы,теплицы.

Эти вопросы требуют исследований и могут рассматриваться, как научные задачи биологии, экологии и физиологии растений.
Например, перевод взрослых растений, полученных из меристем в теплицы, затем в «детское»,подводное состояние в аквариум, подобен клонированию и в философском аспекте бессмертию.

Миллионы аквариумистов с пытливым умом исследователей природы на многочисленных интернет –форумах сообщают о своих наблюдениях, о полученном опыте, складывая по кирпичику великое здание Науки о Жизни.

Постановка задач
Особенности аквариумного культивирования растений

Температура.
Поскольку аквариумные растения родом из тропических и субтропических районов, температура имеет для них очень большое значение. Доказано, что значительный температурный перепад между днем и ночью очень благотворно влияет на рост растений. Большинство аквариумных растений хорошо себя чувствует в пределах 24- 26 градусов.

Освещение.
В природе растения хорошо приспособлены к естественным условиям освещения. В аквариуме же растения вынуждены довольствоваться искусственным освещением. Используются для этих целей различные лампы. У этих ламп различная светоотдача и спектры света. Вопрос выбора ламп рассмотрен в статье «Светокультура аквариумных растений» и требует дальнейших исследований.
Грунт.
Большинство аквариумных растений болотного происхождения, питание получают при помощи корневой системы, поэтому состав грунта играет большую роль. Важно, чтобы грунт был пористым, подвижным, для хорошей циркуляции воды и в нем были питательные вещества свойственные природным биотопам разных видов высаживаемых в аквариум растений. Грунты в аквариумах бывают природные: речной песок, мелкая галька, гранитная крошка, вулканит и искусственные: керамзит, вермикулит и др.

Вода.
Разные растения требуют различные показатели жесткости воды, но жесткость свыше 15 кH считается неблагоприятной. Избытки извести многие растения способны выводить в осадок (явление инкрустации) и использовать во время фотосинтеза в качестве источника углерода. Значение рН специфично для каждого вида растений Циркуляция воды должна осуществляться постоянно, так как верхние слои воды более теплые и богаты растворенными газами. Циркуляция, достигается при помощи фильтров.
Для фотосинтеза и роста растений необходим углекислый газ СО 2, точнее. углерод, в составе карбонатов и бикарбонатов. Углекислый газ растения получают от дыхания рыб и других обитателей аквариума, если этого не хватает углекислый газа, следует подавать в аквариум, лучше под колокол и аквариум сам возьмет сколько надо.
Высокое содержание кислорода является критерием благополучного содержания аквариума. При бурном росте растений величина насыщения воды О2 может вырасти до 130%. Также О2 способствует более хорошему усвоению питательных веществ и в меньшей степени их выпадение в осадок.

Свет.
В природе растения получают солнечный свет. Свет, воспринимаемый нами как белый в действительности является смесью цветов с различной длиной волны и располагающихся в диапазоне 380-780 нм. Такой диапазон необходимо обеспечивать аквариумным растениям за счет искусственных источников света
Продолжительность солнечного света, то есть относительная продолжительность светового и темного времени суток, влияет на очень многие биологические процессы на Земле. В Тропиках ,откуда пришли большинство аквариумных растений светлое и темное время суток по 12 ч.
С изменением угла падения солнечных лучей меняется спектральный состав света. При низком положении солнца спектр, сдвигается в длинноволновую область. Переход света из атмосферы в воду носит название фазовый переход. При этом часть света просто отражается от водной поверхности, отражательная способность воды не одинакова и зависит от целой группы факторов. В аквариумах, если источник света уже заведомо расположен к водному зеркалу под углом, то в воду лучей попадет крайне мало. Во время фазового перехода свет меняет угол падения. Также, если в воде содержатся взвешенные частицы, то свет может либо поглотиться ими, либо от них отразиться. Поглощается свет и растворенными веществами. Отражение и поглощение света - это потери, которые вместе обозначаются как световое ослабление. Длина волны с глубиной меняется. Грубо говоря, свет проникает тем глубже в воду, чем короче длина волны.
Очень важно обращать внимание на соотношение светового потока и потребляемой из сети мощностью. Это соотношение называется светопередачей (лм/вт). Очень большое количество энергии тратится на тепло в лампе, поэтому, чем выше световой поток при одинаковой мощности, тем выше светопередача и ниже высвобожденное количество теплоты.
Погруженные водные растения могут осуществлять развитие при недостатке света. Слабое проникновение света даже на сравнительно небольшой глубине обусловило у растений частичное или полное отсутствие дифференциации на губчатую паренхиму, сказалось на биосинтезе основного пигмента - хлорофилла в клетках эпидермиса. Такого рода изменения способствуют более полному и экономному использованию проникающего в воду света в фотосинтезе.

Под водой
У высших водных растений, в том числе аквариумных преобладает вегетативный тип размножения, наблюдается атрофирование зародыша и угнетение полового процесса, что является также приспособлением к подводному образу жизни. Действие пониженных температур сказывается на соотношении накопления отдельных видов пигментов и способствует биосинтезу антоциана, который придает стеблям и листьям красно-фиолетовую окраску.
Высшие водные растения могут быть способны покрываться известковыми корочками. Это называется явлением инкрустации. Оно распространено в водоёмах с жёсткой, богатой известью водой. Инкрустация связана с фотосинтезирующей активностью растений. Водные растения в процессе фотосинтеза могут поглощать углерод свободной углекислоты и карбонатов. Это явление часто наблюдается в аквариумах.
Хлорофилл - основной пигмент растений, отвечающий за фотосинтез. Находится он в мембранах тилакоидов хлоропластов. Основным фотосинтезирующим органом является лист. У водных растений он, как правило, имеет более упрощенную структуру по сравнению с наземными растениями. Так, например, у водных растений слабо развита
механическая и проводящая системы листа, погруженные растения не имею устьиц, нет или слабо развита кутикула, отсутствует палисадная ткань, хлоропласты имеются даже в эпидермисе.
Из большого числа самых различных пигментов только хлорофилл способен осуществлять преобразование энергии, все остальные пигменты (каротиноиды, фикобилины и т.д.) играют вспомогательную роль.
В химическом отношении - хлорофилл представляет собой соединение группы магнийпорфиринов. Магний (Mg) в растениях находится в молекуле хлорофилла (около 10% общего количества этого элемента в растениях), еще он находится в клеточном соке и протоплазме. Магний принимает участие в фотосинтезе, процессах дыхания и энергетического обмена, оказывает существенное влияние на деление клеток, синтез нуклеиновых кислот и нуклеопротеидов.
Ряд растений обладают высокой чувствительностью к содержанию магния. При недостатке магния содержание хлорофилла в зеленых частях растения уменьшается, листья (прежде всего нижние) становятся пятнистыми, "мраморными", бледнеют, а вдоль жилок сохраняется зеленая окраска,
затем листья постепенно желтеют, скручиваются с краев и преждевременно опадают. Развитие растений замедляется и ухудшается их рост.

О научных целях аквариумистики
На наш взгляд, это:
- исследование действия различных спектров света, температур и других факторов при выращивании растений,
- исследования факторов света, питательных веществ, температур и др. при переходных процессах аквариум –палюдариум, теплица –аквариум.
- систематический анализ распределения аквариумных растений (ревизия).
С целью:
- определения морфометрических характеристик растений,
- определения содержание пигментов в фотосинтетическом аппарате,
- сравнения ростовых и функциональных характеристик водных растений,
- определения совместимости видов и условий получения устойчивых гибридных форм.

Результаты таких исследований по отдельным видам растений могут быть представлены к защите в области биологии.