Настоящие водоросли

Экологические группы водорослей Водоросли бывают как микроскопических, так и относительно крупных размеров. Многие  микроскопические водоросли вызывают "цветение" воды (синезеленые, зеленые и др.),  входят в состав планктона (свободноплавающие в толще воды микроскопические  организмы) Мирового океана, точнее, фитопланктона ­ растительной части планктона,  состоящей из одноклеточных жгутиконосцев, зеленых, диатомовых, эвгленовых и других  отделов водорослей. Значение фитопланктона огромно, так как только за счет него в  Мировом океане существует жизнь и создается органическое вещество. Как известно,  планктоном питаются не только мелкие беспозвоночные и мальки рыб, но и крупные  китообразные млекопитающие.  Крупные морские бентосные (прикрепленные к субстрату) водоросли, или макрофиты,  могут составлять "подводные леса" (в основном виды бурых и красных водорослей),  достигая иногда в длину 60 м. Среди бентосных водорослей преобладают представители  зеленых, бурых и красных. Так, в дальневосточных морях массовые заросли бентосных  водорослей насчитывают около 50 видов (ламинарии, фукусы и др.). Среди них существует четкая ярусность.  Зеленые и бурые водоросли широко представлены в зоне литорали (зона морей и океанов,  подверженных приливам и отливам) и сублиторали (материковый склон, постоянно  находящийся под водой) до глубин 30­50 м (рис. 146). Литораль подразделяют на верхнюю  (на границе с супралиторалью ­ зоной брызг прибоя),  Рис. 146. Схема, иллюстрирующая зональное распределение водорослей на скалистом  побережье в Европе  198 среднюю и нижнюю. В верхней литорали преобладают зеленые водоросли, в средней ­  зеленые и бурые водоросли, иногда багрянки, в нижней литорали ­ бурые и красныеводоросли. В сублиторали в основном обитают красные и отчасти бурые водоросли.  Красные водоросли из­за своего пигментного состава и возможности фотосинтезировать  практически в темноте могут произрастать на больших глубинах (200 м и более), куда еле­ еле проникает солнечный свет. Вообще глубина проникновения бентосных водорослей  примерно 30 ­50 м в северных морях и до 180 ­ 200 м ­ в необычайно прозрачном  Средиземном море.  Существует определенная связь между величиной таллома водорослей и характером  грунта. Крупные водоросли (виды Laminaria, Fucus и др.) обычно приурочены к  каменистому и скальному грунту, а также прикрепляются к сваям, лодкам и другим  гидросооружениям. На песчаном и галечном грунте им очень трудно закрепиться своими  короткими ризоидами. Исключение могут составлять некоторые обитатели пресных и  соленых вод (хара ­ Cham, нителла ­ Nitella). На песчаном грунте в тропических широтах  распространены виды каулерпы ­ Caulerpa (рис. 147).  Пресноводный бентос состоит в основном из видов зеленых водорослей (спирогира ­  Spirogym, улотрикс ­Ulothrix, ульва ­ Ulva, кладофора ­ Cladophora и др., рис. 148).  По внешнему виду морские бентосные водоросли отличаются от нежных пресноводных.  Флористическое разнообразие бентоса зависит от состава и прозрачности воды, характера  грунта, интенсивности перемещения водных масс и температуры.  Бентосные водоросли служат пищей для рыб, убежищем для мальков и т.д. Так, в  Баренцевом море годовая продукция бентосных водорослей составляет в среднем 200 т на  1 га. К числу наиболее урожайных относятся ламинариевые и фукусовые. В Саргассовом  море биомасса бурых водорослей, в основном из рода Sargassum, достигает 12­15 млн т.  Кроме этих двух экологических групп (планктонных и бентосных) существуют еще группы  наземных, почвенных водорослей, водорослей снега и льда и др.  Наземные, или аэрофитные, водоросли довольно многочисленны, имеют  микроскопические размеры, увидеть их можно при большом скоплении на стволах  Рис. 147. Сифональная структура морской зеленой водоросли каулерпы ­ Caulerpa (часть  таллома)199 Рис. 148. Зеленые улотриксовые водоросли пресноводного бентоса: А ­ ульва (Ulvd)  (внешний вид таллома); Б ­ улотрикс (Ulothrix); 1 ­ нитчатый таллом, в клетках которого  образуются зооспоры и гаметы; 2 ­ зооспора; 3 ­ гамета и копуляция по типу изогамии  деревьев, на камнях. Особенно много их в местах с теплым и влажным климатом. В  качестве приспособлений к неблагоприятным условиям жизни служат слоистые, сильно  утолщенные стенки клеток, слизистые обертки, чехлы, удерживающие воду, накопление  масла, более вязкая цитоплазма и др. В основном это представители зеленых водорослей.  Почвенные водоросли также микроскопических размеров, увидеть их можно только под  микроскопом. Основная их роль в природе ­ образование органического вещества.  Почвенные водоросли входят в сообщество всех почвенных организмов, самые  многочисленные из них синезеленые и диатомовые, затем зеленые и разножгутиковые.  Золотистые и багрянки встречаются очень редко. Численность водорослей в почве зависит  от водного и солевого режима почвы, от наземной растительности и даже от агротехники.  Оказывается, количество почвенных водорослей на окультуренных почвах выше, чем на  целине (на глубине до 10 см в окультуренной почве насчитывается до 1 млн клеток в 1 г, а  в целинных ­ 300 тыс.).  Водоросли снега и льда, или криофиты, также микроскопических размеров и увидеть их  можно только при скоплении. Так, "красный снег" обусловлен скоплением одноклеточной  водоросли хламидомонады снежной (Chlamydomonada nivalis), а "красные приливы" ­  водорослью из рода гимнодиум Gymnodium (отдел Пирофитовые водоросли). Во льдах  арктического и антарктического бассейнов преобладают диатомеи, которые вызывают  буровато­желтое окрашивание льда. Подсчитано, что с 1 м3 льда собирают около 1 кг  водорослей. В настоящее время "снежных" водорослей насчитывается более 100 видов.  Водоросли горячих источников способны жить в горячей воде и даже в загрязненных  сточных горячих водах с температурой, превышающей 50 °С. В термальных водах  водоросли вегетируют в200 течение года. Состав минеральных компонентов воды определяют жизнь того или иного  вида водорослей. Водоросли служат порой индикаторами химического состава термальных вод. Среди термофильных настоящих водорослей преобладают диатомовые и меньше  зеленые водоросли. Наибольшее число видов отмечено среди синезеленых водорослей. Так, в одном из горячих источников Камчатки из 52 обнаруженных видов водорослей на долю  синезеленых пришлось 28, диатомовых ­ 17, зеленых ­ 7 видов. Температурный предел для  диатомовых и зеленых ­ 50,7 °С, для синезеленых ­ 85,2 °С.  Термальных водорослей насчитывается примерно 200 видов. С повышением температуры в  минеральных водах число видов уменьшается. Максимальная численность водорослей  наблюдается в пределах температур 30­40 °С.  Водоросли соленых и пресноводных водоемов. В континентальных водоемах концентрация солей доходит до 285 г на 1 л воды, если в ней преобладает хлористый калий, и до 347 г на  1 л ­ при сульфате натрия. В континентальных соленых водоемах живут представители  зеленых и синезеленых водорослей.  Известковые водоросли. Это микроскопические водоросли, связанные с известковым  субстратом как в морских, так и в пресных водах. Известно примерно 20 видов, живущих  на известковых скалах, кораллах, раковинах. Некоторые из них в результате своей  жизнедеятельности выделяют в субстрат органические кислоты и тем самым постепенно  растворяют, "просверливают" известковый субстрат, образуя своеобразные ходы. Другие  известковые водоросли способны выделять углекислый кальций. Эти водоросли  способствуют образованию отложений, называемых туфами, которые особенно обильны в  осадочных породах древних геологических периодов.  Различают несколько типов сожительства водорослей с другими организмами: эпифитизм,  эндофитизм, паразитизм, мутуализм. Эпифитизм представляет собой тесный наружный  контакт между водорослью и другим организмом. При этом водоросли используют другие  растения как место поселения, не проникая внутрь их тела. В пресных водоемах это могут  быть диатомеи, живущие на кладофоре, в морях ­ бурые и красные водоросли,  прикрепляющиеся к многолетним ризоидам бентосных водорослей. При эндофитизме  водоросль поселяется внутри другого организма, не нанося ему вреда, например, носток,  обитающий в межклетниках цикасов (саговниковые). Паразитизм ­ это взаимоотношения,  при которых водоросль живет внутри другого организма и в конечном итоге губит его. Так, лишенная хлорофилла Harveyella mirabilis (рис. 149) развивается на красной водоросли  родомеле. При мутуализме совместно существующие виды извлекают из симбиоза  обоюдную пользу. Примером такого сожительства служат лишайники, представляющие  собой симбиоз гриба и водоросли.  201 Настоящие водоросли считаются древнейшими представителями растительного мира,  возраст ископаемых остатков которых насчитывает 900 млн лет. Преимущественно это  обитатели водной среды. Современные водоросли благодаря относительному постоянству  среды обитания мало изменились с древнейших времен, однако разные отделы их  отличаются друг от друга набором пигментов, строением хлоропластов, продуктамифотосинтеза и другими признаками. Считается, что на филогенетическом древе разные  отделы настоящих водорослей имеют свое собственное происхождение.  По совокупности вышеописанных сходных признаков водоросли обычно подразделяют на  несколько отделов: Пирофитовые, Золотистые, Диатомовые, Бурые, Желто­зеленые,  Эвгленовые, Зеленые и Харовые. Некоторые систематики признают другое число отделов.  Рис. 149. Harveyella mirabilis (1) паразитирует на родомеле (Rhodomeld) (мелкоклеточные  бесцветные нити паразита внедряются в ткань хозяина)