Водоросли (лат. Algae ) — гетерогенная экологическая группа преимущественно фототрофных одноклеточных, колониальных или многоклеточных организмов, обитающих, как правило, в водной среде, в систематическом отношении представляющая собой совокупность многих отделов. Вступая в симбиоз с грибами, эти организмы в ходе эволюции образовали совершенно новые организмы — лишайники.
Наука о водорослях называется альгологией.
Содержание
Общие сведения
Водоросли — группа организмов различного происхождения, объединённых следующими признаками: наличие хлорофилла и фотоавтотрофного питания; у многоклеточных — отсутствие чёткой дифференцировки тела (называемого слоевищем, или талломом) на органы; отсутствие ярко выраженной проводящей системы; обитание в водной среде или во влажных условиях (в почве, сырых местах и т. п.).
К водорослям относят различное число (в зависимости от классификации) отделов эукариот, многие из которых не связаны общим происхождением. Также к водорослям часто относят сине-зелёные водоросли или цианобактерии, являющиеся прокариотами. Традиционно водоросли причисляются к растениям.
Цитология
Фотосинтезирующие (и «маскирующие» их) пигменты находятся в особых пластидах — хлоропластах. Хлоропласт имеет две (красные, зелёные, харовые водоросли), три (эвглены, динофлагелляты) или четыре (охрофитовые водоросли) мембраны. Также он имеет собственный сильно редуцированный генетический аппарат, что позволяет предположить его симбиогенез (происхождение от захваченной прокариотной или, у гетероконтных водорослей, эукариотной клетки). Внутренняя мембрана выпячивается внутрь, образуя складки — тилакоиды, собранные в стопки — граны: монотилакоидные у красных и сине-зелёных, двух- и больше у зелёных и харовых, трёхтилакоидные у остальных. На тилакоидах, собственно, и расположены пигменты. Хлоропласты у водорослей имеют различную форму (мелкие дисковидные, спиралевидные, чашевидные, звёздчатые и т. д.).
У многих в хлоропласте имеются плотные образования — пиреноиды.
Морфологическая организация таллома
У водорослей выделяют несколько основных типов организации таллома:
У части сине-зелёных, зелёных и красных водорослей в слоевище откладываются соединения кальция, и оно становится твёрдым. Водоросли лишены корней и поглощают нужные им вещества из воды всей поверхностью. Крупные донные водоросли имеют органы прикрепления — подошву (уплощённое расширение в основании) или ризоиды (разветвлённые выросты). У некоторых водорослей побеги стелются по дну и дают новые слоевища.
Размножение и циклы развития
У водорослей встречается вегетативное, бесполое и половое размножение.
Вегетативное размножение может осуществляться как простым разделением многоклеточного организма (фрагменты нитей Spirogyra (спирогира) или колонии (Synura) на несколько частей, так и при помощи специализированных органов. Например, бурые водоросли из порядка сфацеляриевых имеют для этой цели специальные выводковые веточки, а водоросли из порядка харовых — клубеньки на ризоидах.
Бесполое размножение водорослей осуществляется при помощи подвижных зооспор или неподвижных апланоспор. При этом протопласт клетки-спорангия делится на части и продукты деления выходят из её оболочки. Особь, на которой формируются спорангии, называют спорофитом. Часто подвижные или неподвижные споры имеют специальные названия. Например, апланоспоры, приобретающие форму материнской клетки, находясь внутри неё, называются автоспорами, а если апланоспора одевается толстой оболочкой и впадает в состояние покоя, то это гипноспора; зооспоры, утратившие жгутики, но сохранившие сократительные вакуоли и глазок, будут называться гемизооспорами.
Экологические группы водорослей
Мелкие свободноплавающие водоросли входят в состав планктона и, развиваясь в больших количествах, вызывают «цветение» (окрашивание) воды. Бентосные водоросли прикрепляются ко дну водоёма или к другим водорослям. Есть водоросли, внедряющиеся в раковины и известняк (сверлящие); встречаются (среди красных) и паразитические. Крупные морские водоросли, главным образом бурые, образуют нередко целые подводные леса. Большинство водорослей обитает от поверхности воды до глубины 20—40 м, единичные виды (из красных и бурых) при хорошей прозрачности воды опускаются до 200 м. В 1984 г кораллиновая красная водоросль была найдена на глубине 268 м, что является рекордом для фотосинтезирующих организмов. Водоросли нередко в большом количестве живут на поверхности и в верхних слоях почвы, одни из них усваивают атмосферный азот, другие приспособились к жизни на коре деревьев, заборах, стенах домов, скалах. Микроскопические водоросли вызывают красное или жёлтое «окрашивание» снега высоко в горах и в полярных районах. Некоторые водоросли вступают в симбиотические отношения с грибами (лишайники) и животными.
Систематика
Водоросли — крайне гетерогенная группа организмов, насчитывающая около 100 тысяч (а по некоторым данным до 100 тыс. видов только в составе отдела диатомовых) видов. На основании различий в наборе пигментов, структуре хроматофора, особенностей морфологии и биохимии (состав клеточных оболочек, типы запасных питательных веществ) большинством отечественных систематиков выделяется 11 отделов водорослей [источник не указан 616 дней] :
Происхождение, родственные связи и эволюция
Роль в природе и жизни человека
Роль в биогеоценозах
Водоросли — главные производители органических веществ в водной среде. Около 80 % всех органических веществ, ежегодно создающихся на земле, приходится на долю водорослей и других водных растений. Водоросли прямо или косвенно служат источником пищи для всех водных животных. Известны горные породы (диатомиты, горючие сланцы, часть известняков), возникшие в результате жизнедеятельности водорослей в прошлые геологические эпохи. Кстати, именно по диатомовым водорослям определяется возраст этих пород.
Пищевое применение
Некоторые, в основном морские, употребляются в пищу (морская капуста, порфира, ульва). В приморских районах водоросли идут на корм скоту и удобрение. В ряде стран водоросли культивируют для получения большого количества биомассы, идущей на корм скоту и используемой в пищевой промышленности.
Съедобные водоросли — богаты минеральными веществами, особенно йодом, продукт — используется в восточноазиатских кухнях. Одно из самых популярных блюд с водорослями — суши.
Водоочистка
Многие водоросли — важный компонент процесса биологической очистки сточных вод.
Бурное развитие нитчатых и планктонных водорослей (цветение воды) может создавать проблемы в работе очистных сооружений систем водоснабжения.
В фармацевтической промышленности
Из водорослей получают: студне- и слизеобразующие вещества — агар-агар (анфельция, гелидиум), агароиды (филлофора, грацилярия), карраген (хондрус, гигартина, фурцелярия), альгинаты (ламинариевые и фукусовые), кормовую муку, содержащую микроэлементы и иод.
Водоросли участвуют в образовании некоторых типов лечебных грязей.
Химическая промышленность
Биотопливо
Из-за высокой скорости размножения водоросли применяются для получения биомассы на топливо.
В науке
Водоросли широко применяют в экспериментальных исследованиях для решения проблем фотосинтеза и выяснения роли ядра и других компонентов клетки.
Биотестирование
Водоросли являются одним из наиболее широко применяемых биообъектов при биотестировании химических веществ и образцов природных и загрязнённых вод.
Водоросли — растения, которые производят 80% биомассы на Земле
В царстве растений водоросли – примеры древнейших организмов, появившиеся ещё на заре жизни на Земле. Они играют огромную роль в биогеоценозах, производя большинство органических веществ в мире. Их используют в пищу, применяют в фармацевтике и химической промышленности, из них производят различные лекарства.
Общая характеристика
Водоросли – это самые древние и примитивные растения, но при этом они отличаются многообразием форм и размеров. Они могут быть многоклеточными и одноклеточными, микроскопическими и в десятки метров длиной. Большинство их обитает в водоемах (как в морских, так и пресных), но существуют виды водорослей, освоившие жизнь на суше.
Они сильно разнятся по форме и могут быть нитевидными, кустистыми, ветвящимися, в виде пластин и шаров.
Отличие от высших растений
Водоросли имеют более примитивную структуру, чем растения, среди ним немало одноклеточных видов. Их тело (оно называется слоевище или таллом) не разделено на органы, у них нет листьев, стеблей или корня, хотя у ряда видов есть отделы организма, которые выглядят похоже. Питательные вещества они поглощают с помощью клеточных мембран. В то же время в слоевищах содержатся пластиды с хлорофиллами, благодаря чему они могут осуществлять фотосинтез. Поэтому их всё же относят к низшим растениям, а не выделяют в отдельное царство. Не следует также путать их с водяными растениями, которые не относятся к водорослям.
Съедобные водоросли
Существует огромное количество съедобных представителей водорослей. К примеру ламинария, или морская капуста, порфиру (она же нори), спирулина, морской салат. Есть и другие разновидности съедобных водорослей, например фукус, лиму, родимения, уми будо.
Роль в природе
В первую очередь, эти растения служат основным источником питания для большинства обитателей вод: ракообразных, моллюсков, многих видов рыб. Они насыщают воду кислородом, а из отмерших растений образуются осадочные породы.
Жизненный цикл
Способны к фотосинтезу, в результате которого и получают органические вещества, хотя ряд видов поглощает уже готовые органические из внешней среды. Как и у высших растений, в качестве запасного вещества используют крахмал, а также гликоген (последнее характерно для животных).
Как и растения, споры способны как к половому, так и бесполовому размножению.
Размножение
У водорослей есть различные способы размножения, основные это вегетативное, бесполое и половое. Вегетативное осуществляется делением клеток или размножением отдельных участков слоевища. При бесполом в слоевище происходит формирование новых спор, которые прорастают в новые особи. Споры делятся на зооспоры (подвижные) и апланоспоры (неподвижные). Наконец, при половом размножении формируются половые клетки – гаметы, после слияния которых образуются зиготы, из которых появляются новые особи.
Классификация водорослей
Разнообразие водорослей в природе велико, названия водорослей (классов) зависит преимущественно от цвета.
Зеленые водоросли
Самая многочисленные представители водорослей (количество видов насчитывает около 7 тысяч). Бывают как одно- так и многоклеточными. Обитают преимущественно в верхних слоях водоёмов, кроме того одноклеточные растения могут жить даже в лужах, снегах и почве.
Бурые водоросли
Охрофитовые водоросли, насчитывается около 2 тысяч видов. Большинство обитают в морях и лишь 6 видов приспособились к жизни на суше. Содержат пигмент фукоксантин, придающих им коричневый цвет.
Красные водоросли или багрянки
Малочисленная группа водорослей (около 200 видов), в основном многоклеточные. Содержат пигмент фикоэтрин, придающий им красный цвет. Преимущественно обитают в морях. Считаются одними из первых, и возникли ещё в меловой период.
Сине-зеленые водоросли
Они же цианобактерии или цианеи. Древнейшие из земных организмов. Встречаются практически повсюду – морях или реках, в жарком климате и льдах. Размножаются делением. Большая часть фитопланктона состоит из них, некоторые виды водорослей вступают в симбиоз с лишайниками. Имеют дурную славу из-за токсичности многих видов загрязняющих воду, опасных как для рыб, так и животных.
Симбиотические
Водоросли, живущие в симбиозе с другими организмами. Не являются отдельной группой и к симбиотам относятся растения разных видов. Из примеров – вышеупомянутый лишайник, состоящий из грибов и водорослей; зооксантеллы, живущие в симбиозе с коралловыми полипами; зелёные водоросли, поселяющиеся внутри инфузорий. Они также могут осуществлять симбиоз даже с высшими позвоночными животными, например, желтопятнистая амбистома, в теле которой поселяются водоросли-симбиоты или ленивец, у которого они живут на шерсти.
Почему появляются в аквариуме?
В отличие от водяных растений, почти все из видов водорослей в аквариумах не желательны и даже вредны, фактически являясь аналогом огородных сорняков. Они мутят воду, оседают на стенах и губят растения, на которых паразитируют.
Как избавиться?
Существуют различные способы борьбы с водорослями. Во-первых – аквариум можно банально очищать вручную, удаляя вредные растения и прочищая стенки и грунт, на который они попали, смена большей части воды.
Во-вторых, можно использовать самих обитателей аквариума. Из рыб хорошо подходят сиамские водорослееды, сомики отоцинклюсы и анциструсы, пециллиевые, ряд моллюсков. Лучше всего подойдут моллюски теодокусы и креветки кардина мультидентат они же креветки амано. Следует учитывать, что они нужны в больших количествах, иначе особой пользы не принесут.
Наконец, это различные препараты для борьбы с подводными сорняками. Из примеров – Сайдекс, TetraAlguMin, Tetra Algetten, Tetra AlgoStop (от Algae – латинское название водорослей).
Однако использовать эти препараты надо крайне осторожно и дозировано, некоторые из них могут быть не безопасны и для рыб и растений.
Профилактика
Водоросли любят свет, поэтому следует сократить время освещения и не ставить аквариум возле окон. Свет не должен быть слишком сильный или слабый – первый способствует росту зеленых, а второй – бурых водорослей. Большое количество органических остатков также способствует их размножению, поэтому воду надо регулярно чистить и менять, а также отбирать корма, после которые остаётся меньше органических остатков и не перекармливать рыб. Температура не должна быть слишком высокой – водоросли это любят. Также не рекомендуется применять мощные фильтры, создающие сильное течение в воде – это любят красные виды водорослей. Из растений хороши длинностебельковые, вроде роголистника, элодеи – если они будут быстро расти, то затрудняют питание водорослям. Также, как и c рыбами, важно следить за подкормкой растений – её переизбыток также способствует их росту.
Применение
Как и высшие растения, водоросли также используют в пищу, применяют в медицине и косметологии.
Кулинария
Большая часть съедобных водорослей относится к трём группам – красные, зелёные и бурые. Они содержат большое количество белков, витаминов и йода, кроме того из них получают полезные вещества (вроде агар-агар, альгиновая кислота, каротиниды), которые используют в качестве пищевых добавок. Преимущественно блюда из водорослей используют в пищу в странах Юго-Восточной Азии, особенно в Японии.
Съедобные водоросли примеры:
Также, существуют различные блюда с применением с добавками веществ, производимых из водорослей, к примеру японская пастила ёкан, с добавкой из агар-агара.
Медицина
Водоросли известны в первую очередь за высокое содержание йода, который хорошо борется с вирусами и улучшает синтез гармонов щитовидной железы. С древних времён их использовали для лечения запора, диареи, анемии, нарушении работы щитовидной железы. Регулярное употребление водорослей восполняет нехватку таких микроэлементов как фтор, марганец, железо. Также они способствую выведению из организма солей тяжёлых металлов, радионуклидов и других вредных веществ. Наконец, в них содержатся множество витаминов.
Косметология
Водоросли также активно применяют в косметологии, преимущественно морские водоросли. Косметические препараты с водорослями обеспечивают уход и питание за кожей, омолаживают кожу и обладают противовоспалительным эффектом, а также улучшают структуру и вид волос и ногтей. Каждая из группы водорослей обладает своими полезными свойствами:
Сельское хозяйство
Морские водоросли, кроме всего прочего, активно применяются в животноводстве и растениеводстве. Наиболее простой способ обеспечить пищу скоту – выпас его в прибрежных районах, где они могут питаться водорослями. Также существуют специальные корма на основе водорослей, вроде водорослевой муки и водорослевые добавки в пищу животных.
В растениеводстве водоросли используются в качестве удобрений, поскольку содержат полезные для растений макро- и микроэлементы, вроде йода, калия, азота, а в отличие от навоза или компоста не содержат семян сорняков, грибных спор или яиц гельминтов
Понравился ли вам текст, сталкивались ли вы с приведёнными в ней примерами? Часто ли употребляете в пищу морскую капусту или нори, использовали ли косметические препараты из водорослей? Если у вас есть аквариум, то сталкивались ли с проблемой водорослей и как с ней боролись?
пУОПЧОЩЕ РТЕДУФБЧЙФЕМЙ ТПДБ УФЙЗПОЕНБ (Stigonema) Й НБУФЙЗПЛМБДХУ (Mastigocladus).
тБУРТПУФТБОЕОЙЕ Й ЬЛПМПЗЙС УЙОЕ-ЪЕМЕОЩИ ЧПДПТПУМЕК
уЙОЕ-ЪЕМЕОЩЕ ЧПДПТПУМЙ ТБУРТПУФТБОЕОЩ РПЧУЕНЕУФОП ОБ ъЕНОПН ЫБТЕ Й РПУЕМСАФУС ФБН, ЗДЕ ОЕ НПЗХФ РТПЙЪТБУФБФШ ДТХЗЙЕ ТБУФЕОЙС.
уЙОЕ-ЪЕМЕОЩЕ ЧПДПТПУМЙ ЧУФТЕЮБАФУС Ч РТЕУОЩИ Й УПМЕОЩИ ЧПДБИ, ПВЩЮОЩ Ч РПЮЧЕООЩИ Й ОБДРПЮЧЕООЩИ УППВЭЕУФЧБИ, Ч УЩТЩИ НЕУФППВЙФБОЙСИ, ОБ ЛБНОСИ, ЛПТЕ ДЕТЕЧШЕЧ, ОБ МЕДОЙЛБИ Й УОЕЦОЙЛБИ.
