8.Роль водорослей в природе. Основные группировки водорослей – краткая характеристика.

ЗНАЧЕНИЕ: - Фотоавтотрофы водной среды –поставщики органического вещества - звено в пищевой цепи(пища для других организмов) - выделение токсинов (цветение воды) - отмерающие остатки входят в состав детрида - формирование осадочных пород - почвенные формы повышают плодородие, участвуют в формировании первичного гумуса.

ГРУППИРОВКИ: В силу широкой приспособленности к внешним условиям водоросли в своём

расселении по земному шару распределяются в разнообразные экологические группировки, характеризующиеся более и менее определённым составом слагающих их водорослей, приспособленных к определённой амплитуде экологических факторов. Одним из важнейших факторов в распределении водорослей является общая солёность воды. Основную массу природных бассейнов, составляют бассейны морские со средней солёностью 35 г. солей на 1 л. воды и бассейны пресноводные, в которых содержится солей примерно 0,01 – 0,5 г. на 1 л. воды. Это определяет разделение водорослей на морские и пресноводные, и только очень немногие из них, могут жить как в одной, так и в другой среде. Так, например, почти все бурые и красные водоросли обитают в морях, около половины диатомовых водорослей живёт в морской, другая половина – в пресной воде. В пределах каждого бассейна водоросли могут населять толщу воды, свободно плавать в ней, составляя группировку, называемую планктоном. Однако водоросли могут жить не только в водоёмах. При наличии хотя бы периодического увлажнения многие из них успешно развиваются на различных наземных предметах – скалах, коре деревьев. Вполне благоприятной средой для развития водорослей служит также толща почвенного слоя. Таким образом, здесь рассматриваются следующие экологические группировки, или сообщества водорослей:

планктонные водоросли;Морской фитопланктон состоит в основном из диатомовых и перидиниевых водорослей. Применение методов центрифугирования и осаждения помогло обнаружить в планктоне существенное число мелкоразмерных видов, ранее неизвестных. Из диатомовых водорослей в морском фитопланктоне особенно многочисленны представители класса центрических диатомей (Centrophyceae), в частности роды хетоцерос (Chaetoceros), ризосоления (Khizosolenia), талассиозира (Thalassiosira), коретрон (Corethron), планктониелла (Planktoniella) и некоторые другие совсем отсутствующие в пресноводном планктоне или представленные в нем лишь небольшим числом видов.Очень разнообразен в морском фитопланктоне состав жгутиковых форм пирофитовых водорослей, особенно из класса перидиней Эта группа и в пресноводном фитопланктоне довольно разнообразна, но все же насчитывает меньшее число видов, чем в морском, а некоторые роды представлены только в морях: динофизис (Dinophysis), гониаулакс (Goniaulax) и некоторые другие. Весьма многочисленны в морском фитопланктоне также известковые жгутиковые — кокколитофориды, представленные в пресных водах лишь несколькими видами, и встречающиеся исключительно в морском планктоне кремнежгутиковые, или силикофлагеллаты

бентосные водоросли; К числу бентосных (донных) водорослей относятся водоросли, приспособленные к существованию в прикрепленном состоянии на дне водоемов и на разнообразных предметах, живых и мертвых организмах, находящихся в воде.В зависимости от места произрастания среди бентосных водорослей различаются:1) эпилиты, которые растут на поверхности твердого грунта (скалы, камни и т. д.);2) эпипелиты, населяющие поверхность рыхлых грунтов (песок, ил);3) эпифиты, живущие на поверхности других водорослей;4) эндолиты, или сверлящие водоросли, внедряющиеся в известковый субстрат (скалы, раковины моллюсков, панцири ракообразных);5) эндофиты, которые поселяются в слоевищах других водорослей, но, в отличие от паразитических видов, содержат нормальные хлоропласты в клетках; 6) паразиты, живущие в слоевищах других водорослей, хлоропласты в клетках не выражены.

наземные водоросли; На коре деревьев самыми обычными поселенцами являются такие повсеместно распространенные зеленые водоросли, как одноклеточный плеврококк и нитчатая трентеполия

Наземные местообитания заселяют микроскопические одноклеточные, колониальные и нитчатые водоросли, как правило, способные развиваться в массовом количестве в виде порошкообразных или слизистых налетов, войлокообразных масс, мягких или твердых пленок и корочек. Большинство из них относится к сине-зеленым (отдел Cyanophyta) и зеленым (отдел Chlorophyta) водорослям, значительно меньшим числом видов представлены диатомовые водоросли (отдел Bacillariophyta).

почвенные водоросли; На поверхности почвы нередко можно видеть невооруженным глазом различные разрастания — кожистые или войлокообразные пленки или слизистые слоевища сине-зеленых водорослей. Часто наблюдается также общее позеленение почвы, обусловленное массовым развитием микроскопических форм, рассеянных среди почвенных частиц.Характер распространения водорослей меняется при переходе от одной почвенно-растительной зоны к другой. На участках с разреженным растительным покровом водоросли занимают свободную поверхность почвы, где быстро и интенсивно разрастаются в периоды временного увлажнения и благоприятной температуры. В арктической пустыне и в тундре такие пленки образованы зелеными, желтозелеными и сине-зелеными водорослями. В толще тундровых почв водоросли (главным образом одноклеточные зеленые) развиваются лишь в самых верхних слоях.На южных почвах с разреженным травостоем (сухие степи, полупустыни и пустыни) усиливается развитие эфемерных поверхностных водорослевых пленок, которые сформированы преимущественно видами сине-зеленых. В одних случаях это кожистые пленки, образованные нитчатыми водорослями (Microcoleus, Phormidium, Schizothrix), в других — слизистые, хорошо оформленные слоевища (Nostoc commune с сопутствующими видами), а иногда встречаются войлокообразные скопления разных видов.

водоросли горячих источников; термофильными (любящими тепло) водорослями, являются синезеленые. К ним относится наибольшее количество видов, живущих в этих условиях и выносящих наиболее высокую температуру. В значительном количестве здесь встречаются также диатомовые, но они обычно ютятся в более холодных местах по окраинам водоемов. Наконец, меньше всего термофильных форм среди зеленых водорослей. Так, например, в хорошо изученных горячих источниках Камчатки, температура которых достигает +75,7 °С, было обнаружено 52 вида водорослей, из которых 28 относилось к сине-зеленым, 17 — к диатомовым и только 7 — к зеленым

водоросли снега и льда; Главным организмом, вызывающим окраску снега, является один из видов хламидомонады, названный хламидомонадой снежной (Chlamydomonas nivalis) – снег приобретает красную окраску. Окраска снега при этом может быть зеленой, желтой, голубой, бурой и даже черной — в зависимости от преобладания в нем тех или иных видов снежных водорослей и других организмов. В частности, в Йеллоустонском парке в США основным организмом зеленого снега была также хламидомонада, но, в отличие от вышеописанной, лишенная красного пигмента гематохрома. В Карском море наблюдали зеленый снег, вызванный развитием нитчатой водоросли рафидонемы (Rhaphidonema nivale, рис. 43, 10). Нередко такую окраску определяют и десмидиевые водоросли. Коричневую окраску снега вызывают обычно диатомовые, но в Гренландии известен случай, когда она была обусловлена массовым развитием десмидиевой водоросли анцилонемы (Ancylonema nordenskioldii, рис. 43, 11), и т. д. В общей сложности в настоящее время обнаружено уже свыше 100 видов таких «спежных» водорослей. Водоросли снега и льда составляют подавляющее большинство организмов, поселяющихся на замерзших субстратах. Такие субстраты получили общее название криобиотопов (греч. «криос»— холод, «топос»— место), их поселенцы — криобионтов,

водоросли солёных водоёмов; Одним из важнейших факторов в распределении водорослей является общая солёность воды. Основную массу природных бассейнов, составляют бассейны морские со средней солёностью 35 г. солей на 1 л. воды и бассейны пресноводные, в которых содержится солей примерно 0,01 – 0,5 г. на 1 л. воды. Это определяет разделение водорослей на морские и пресноводные, и только очень немногие из них, могут жить как в одной, так и в другой среде. Так, например, почти все бурые и красные водоросли обитают в морях, около половины диатомовых водорослей живёт в морской, другая половина – в пресной воде.

водоросли в известковом субстрате.

Значение водорослей для человека Водоросли — планктонные и бентосные, наземные и почвенные — играют большую роль в природе и в хозяйственной деятельности человека.Водоросли и другие водные растения вырабатывают около 80% всей массы органических веществ, образующихся на Земле, причем наибольшее количество образуют планктонные формы благодаря своей способности быстро размножаться. Питательная ценность планктона считается очень высокой: по содержанию белков и углеводов планктон приравнивается к хорошему луговому сену. Являясь первичными накопителями органического вещества, водоросли прямо или косвенно служат источником пищи для всех водных животных, в том числе и для рыб. При выборе водоемов для рыборазведения прежде всего исследуются состав и количество планктонных организмов и в случае необходимости предпринимаются меры для стимулирования развития планктона путем внесения в водоем удобрений или культуры нужной водоросли. Вред от растительного планктона в рыбном хозяйстве возможен при «цветении» водоемов, следствием которого является замор рыбы. Некоторые виды водорослей (из отделов Cyanophycophyta, Pyrrophycophyta, Chlorophycophyta, Chrysophycophyta) известны своей токсичностью. В период интенсивного размножения они являются причиной появления в воде ядовитых веществ, вызывающих иногда гибель скота, приходящего на водопой. Сильное развитие водорослей способствует загрязнению насосных станций и водопроводов. Наземные водоросли часто выступают в роли пионеров растительности, поселяясь на бесплодных, минеральных участках суши, на скалах и песке. Представители отдела Cyanophycophyta играют большую роль в обогащении почв азотом, фиксируя его из атмосферы подобно клубеньковым бактериям. Многие водоросли принимают активное участие в процессе биологической очистки сточных вод. Они могут служить также показателем качества питьевой воды, степени ее загрязнения и пригодности для питья. В приморских районах водоросли используются как ценные удобрения, так как содержат большое количество калийных солей. Ряд водорослей участвует в образовании лечебных грязей.Некоторые морские макрофиты (например, ламинария) обладают целебными свойствами и употребляются в медицине при болезнях желудочно-кишечного тракта, ревматизме, микседеме, зобе и других заболеваниях, связанных с нарушением функций щитовидной железы. Хондрус используется в народной медицине при легочных заболеваниях, в Англии его применяют при лечении язвы желудка. Кораллина, церамиум, энтероморфа обладают глистогонным действием.Морские водоросли богаты микроэлементами, витаминами, углеводами, белками и употребляются в пищу (ламинария, порфира, ульва) и на корм скоту (аскофиллум, родимения, алярия и многие другие). В ряде стран (Япония, Китай) широко практикуется искусственное выращивание некоторых морских водорослей, используемых в пищу и для других целей. У нас на Дальнем Востоке искусственно разводят ламинарию. Морские водоросли — наиболее урожайные растения на Земле. Их запасы в Мировом океане исчисляются сотнями миллионов тонн. Промышленное применение находят главным образом красные и бурые водоросли, а из зеленых — только кладофора и близкий к ней ризоклониум, служащие для изготовления бумаги. Из морских макрофитов получают закрепители для красок, студне- и слизеобразующие вещества (агар, альгинат, карраген, агароид). Эти соединения широко используются в пищевой промышленности как заменители желатина, в медицине, при изготовлении красителей, в текстильной промышленности и т. д. В нашей стране налажено получение агара из анфельции, образующей большие скопления в северных и дальневосточных морях, и агароида из филлофоры, добываемой в Черном море. Источником каррагена служит хондрус. Альгинаты, применяемые в целом ряде производств, связанных с химической промышленностью, извлекают из ламинариевых и фукусовых водорослей. Морские макрофиты — сырье для производства йода, брома, калия. Для сохранения растительных ресурсов океана необходимо охранять их от неблагоприятных воздействий, связанных с промышленной деятельностью (загрязнение воды и т. д.).