до 90-годишнината на Катедрата по хидробиология на Московския държавен университет

Светът на водораслите е толкова разнообразен, че е невъзможно да се намери място на нашата планета, където да се срещат тези растения. Водораслите живеят навсякъде: в океани, морета, реки, езера, върху почвата, скалите, дърветата. Дори в сняг и горещи извори можете да намерите тези невероятни растения.

Подготвили сме поредица от статии за екологичните особености на тези водорасли.

Ролята на водораслите в природата е колосална. Те са основна храна за много организми, предимно ракообразни с филтрационен тип хранене. Ракообразните от своя страна се ядат от риба. Водораслите представляват от 30 до 50% от кислорода, отделян от растенията (според различни автори). Водораслите, подобно на сухоземните растения, ни помагат да решим проблема с излишния въглероден диоксид в атмосферата. Понякога те се развиват в толкова големи количества, че оцветяват водата в различни цветове.

Трето, водораслите са много красиви създания. Например диатомените водорасли (диатомеите с морски центрове на микроснимката) са голяма група едноклетъчни морски и сладководни водорасли. Обърнете внимание на радиалната симетрия, която е взета за основа в таксономията на тази група водорасли. Те осигуряват храна за крил, който от своя страна храни риби, китове, птици и други морски обитатели.

Способността на водораслите да се адаптират към различни условия е уникална. Те живеят в дъждовна вода с минимално количество соли, в солени и свръхсолени водоеми, върху високопланински лед и повърхността на горещи скали. Водораслите се намират дори в горните слоеве на почвата, където слънчевата светлина почти не прониква. Те са първите, които колонизират безжизнения субстрат от скали и почви, създавайки условия за по-нататъшно развитие на почвеното плодородие.

Водораслите, както всички растения, синтезират органични вещества на светлина. И в същото време много от тях са в състояние да живеят на хетеротрофно хранене, т.е. консумират готови органични вещества.

Благодарение на широкото си разпространение, водораслите играят важна роля в кръговрата на веществата в природата. Водораслите от резервоари са основната храна на планктонни, бентосни (дънни) организми и някои видове риби.

Много видове водорасли (особено червени и кафяви) се използват от хората за храна от дълго време. Агар-агар, натриев алгинат и някои киселини, използвани в много индустрии, се получават от водорасли. Изхвърлените на брега водорасли отдавна се използват като фуражни добавки за селскостопански животни и птици, а след изгниване - като тор за растенията.

Индустриалното развитие изисква нови източници на органични и неорганични вещества. Нарастващите изисквания допринасят за интензивното отглеждане на много видове водорасли в моретата. Човекът е получил различни видове микроскопични водорасли, богати на протеини, мазнини и въглехидрати. Някои видове водорасли се използват като хранителни добавки за хората и като храна за животни и птици. За производството на метан от тях се използват водорасли.

Водораслите, както подсказва името, са растения, които живеят във вода. В ботаниката терминът „водорасли“ се използва в по-тесен смисъл, във връзка с по-ниски фотосинтезиращи растения, които нямат разделение на стъбла и листа. Това се дължи на факта, че висшите водни растения също живеят във водата.

Значителна част от водораслите обаче се намират и на сушата: върху повърхностния и подповърхностния слой на почвата, по скалите, стволовете на дърветата, сградите и дори... в косите на белите мечки, живеещи в зоологическите градини или косите на ленивците, живеещи в тропическите гори на Южна Америка. Животът на тези растения обаче по някакъв начин е свързан с водата.

Тези водорасли лесно понасят изсушаване и замръзване и много бързо оживяват при най-малката влага. Веднага след като се появи достатъчно количество влага, повърхността на предметите се покрива със зелено или червено покритие (в зависимост от видовия състав).

Някои водорасли живеят като симбионти в тялото на някои животни (протозои, корали, червеи, мекотели и др.). Има видове водорасли, открити в лед (на долната или горната повърхност) и горещи извори. Така че терминът „водорасли“ е по-скоро екологично понятие, което означава жизнена форма на растителни организми, обединени в една група по начин на живот.

Водораслите нямат цветя или семена. Тялото на водораслите е талус или талус (от гръцки „ Талос" - млад клон, издънка) - структурата му е много по-проста от тази на мъхове, папрати и други сухоземни растения; често няма диференциация на клетките в тъкани. Спорите, репродуктивните органи на водораслите, обикновено нямат твърда обвивка. Клетъчната стена на водораслите се състои от целулоза, пектин, органосилициеви съединения (при диатомеите), алгин и фуцин (кафяви водорасли). Като резервни вещества са представени нишестето, гликогенът, полизахаридите и липидите.

Въз основа на различията в структурата на клетката (ядрен апарат, набор от пигменти, клетъчна мембрана, вещества за съхранение и др.) Различават прокариотни и еукариотни водорасли. В прокариотите (от латински " относно» – преди, по-рано, вместо и гръцки. " карион" – ядро) клетките нямат свързано с мембрана ядро. Те включват всички бактерии и синьо-зелени водорасли (или Cyanobacteria - цианобактерии). В еукариотите (от гръцки " е в" - добре, напълно и " карион" – ядро) клетките съдържат образувано ядро. Еукариотите включват всички висши животни и растения, както и едноклетъчни и многоклетъчни водорасли, гъби и протозои.

Водораслите са групирани в отдели, чиито имена като цяло съвпадат с естеството на цвета им, а в някои и със структурни особености.

Прокариотни водорасли (Pro° Сариота):

1. Синьо-зелени водорасли (Cyanophyta);

2. Прокариотни (първични) зелени водорасли (Prochlorophyta).

Еукариотни водорасли (Eukaryota):

1. Водорасли еуглена (Euglenophyta);

2. Динофитни водорасли (Dinophyta);

3. Криптофитни водорасли (Cryptophyta);

4. водорасли Raphidophyta;

5. Златни водорасли (Chrysophyta);

6. Диатомеи (Bacillariophyta);

7. Жълтозелени водорасли (Xanthophyta);

8. Червени водорасли (Rhodophyta);

9. Кафяви водорасли (Phaeophyta);

10. Зелени водорасли (Chlorophyta);

11. Водорасли Charophyta.

Трябва да се отбележи, че таксономията на водораслите не е напълно установена, така че някои изследователи използват различна таксономия, малко по-различна от дадената по-горе.

Въпреки факта, че историята на изучаването на водораслите датира от няколко века, все още няма консенсус сред експертите относно тяхното място в общата класификация. Това се отнася преди всичко за синьо-зелените водорасли, както и за всички онези водорасли, които са снабдени с органи за движение - флагели (почти всички Euglenophyta, повечето Dinophyta, някои класове Xanthophyta, Chlorophyta).

Синьо-зелените и прокариотните зелени водорасли се класифицират като прокариоти (т.е. безядрени организми), тъй като клетките им нямат формирано ядро.

Отделът на прокариотните (първични) зелени водорасли е отделен в отделна група съвсем наскоро (1976 г.) след описанието на един род Prochloron и един вид P. дидемни(Люин.). Тази група водорасли заема междинно положение между прокариоти - бактерии и синьо-зелени водорасли, от една страна, и еукариоти (ядрени организми) - зелени водорасли. Те приличат на бактериите по липсата на образувано ядро, на синьо-зелените бактерии – липсата на ядро ​​и способността да фотосинтезират, а на зелените бактерии – наличието на хлорофил „b“. Различните изследователи решават въпроса за систематичната сигурност на тази малка група водорасли по различен начин, в зависимост от критерия, взет за основа.

Напоследък синьо-зелените водорасли Cyanophyta започнаха да се класифицират като бактериални, а не като растителни организми по редица характеристики (в ботаническата литература най-често се използва терминът „синьо-зелени водорасли“, а в микробиологичната – „цианобактерии“). В Cyanophyta, за разлика от еукариотите, няма образувано ядро, което ги доближава до други прокариоти; основата на клетъчните стени е гликопептидът муреин; сексуалният процес или отсъства, или протича по вида на конюгацията, т.е. сливане на протопласти на две вегетативни клетки.

Камшичестите форми имат характеристики както на растенията, така и на животните, което е причината да ги обединим в обща систематична група „жгутикови организми“ и да ги включим в системата на животинския свят. За разлика от камшичестите животни, водораслите имат хлорофил и хроматофори (от гръцки " хром" - цвят, " foreo" - Нося). Но на тъмно те могат да загубят пигментите си, да станат безцветни и да съществуват чрез абсорбиране на органични вещества, разтворени във вода. Някои видове едноклетъчни водорасли (от Dinophyta) са способни, подобно на протозоите, да улавят органични частици.

Науката, която изучава водораслите е алгология(от лат. " водорасло" - морски водорасли, " лого“ – наука) – разглежда въпроси на систематиката, морфологията, физиологията, екологията на водораслите и тяхното практическо значение. Алгологията е един от клоновете на ботаниката и е тясно свързана с микробиологията и хидробиологията.

При изпълнението на проекта са използвани средства от държавна подкрепа, отпуснати като безвъзмездна помощ в съответствие със заповедта на президента на Руската федерация от 29 март 2013 г. № 115-рп) и въз основа на конкурс, проведен от Знанието Общество на Русия.

А. П. Садчиков,
Професор на Московския държавен университет на името на М. В. Ломоносов,
Заместник-председател на Московското дружество
природни тестери
(http://www.moip.msu.ru)

.
.
.

ХАРЕСА ЛИ ВИ МАТЕРИАЛЪТ? АБОНИРАЙТЕ СЕ ЗА НАШИЯ ИМЕЙЛ БЮЛЕТИН:

Всеки понеделник, сряда и петък ще ви изпращаме имейл с обобщение на най-интересните материали на нашия сайт.

Невъзможно е да се надцени значението на водораслите в природата и човешкия живот. Благодарение на процесите на фотосинтеза, те са основните производители на огромни количества органични вещества в сладки и солени водоеми. Специално внимание се обръща на факта, че водораслите интензивно произвеждат кислород във водата, който е толкова необходим за речните и морските обитатели. Човекът отдавна е оценил тези растения и е намерил приложение за тях в много хора

Значението на водораслите в природата и живота на човека

Може би най-важната функция, която изпълняват абсолютно всички видове водорасли, е абсорбирането на въглероден диоксид от водата. В замяна те отделят кислород, без който е невъзможно да си представим живота на съвременните растения и животни. Не по-малко важно е участието на водораслите в кръговрата на веществата на планетата. Неговият цикличен характер е позволил на всички видове живи същества да съществуват на земята в продължение на хиляди години. В допълнение, водораслите са основният източник на органични вещества във водните тела, които са отличен източник на храна. Огромен брой животни зависят от него. Еволюционното значение на водораслите е не по-малко важно. Те значително повлияха не само на Земята, но и на формирането на нейния релеф. В допълнение, тези растителни организми (както едноклетъчни, така и многоклетъчни) играят важна роля в самопречистването на реки, езера и езера, както и на отпадъчни води. Водораслите, особено техните едноклетъчни представители, са отличен индикатор за солеността и замърсяването на резервоара. Но те живеят не само във водата, но и в почвата. Участвайки в цикъла на силиций и калций, те активно обогатяват земята с тези компоненти.

Значението на водораслите в селското стопанство

Огромното значение на водораслите в природата и човешкия живот се обяснява със способността им да произвеждат органична материя. Поради това те се използват широко в парфюмерийната, хранително-вкусовата и фармацевтичната промишленост. Но още повече от тях се използват в селското стопанство. В развитите страни торовете се правят от водорасли. Ако пръскате с тях разсада на доматите, чушките и патладжаните, те не само ще растат по-бързо, но и ще дадат голяма реколта. Освен в зеленчукопроизводството, водораслите са навлезли и в животновъдството. Кравите, гъските, пилетата и патиците стават по-продуктивни с особено балансирана диета. Органичните компоненти на водораслите се въвеждат в храната на селскостопанските животни.

Значението на водораслите в хранително-вкусовата промишленост

Всяка година на всички континенти на планетата хората изяждат няколко милиарда тона преработени водорасли. На първо място, говорим за водорасли. Съдържа огромно количество хранителни и, което е важно, полезни вещества. Това са йодни съединения и калций, който е необходим за нормалния метаболизъм. а човешкият живот е просто огромен. Отглеждането на морски и сладководни култури дава много обнадеждаващи резултати. Те се използват все повече в хранително-вкусовата промишленост. Например японската кухня използва брашно от морски водорасли при печене на хляб. А това е основният продукт на масата във всяко семейство. Водораслите се добавят към пудинги, сладкиши и дори сладолед. Напоследък използването им в консервацията е не по-малко актуално. В много страни всяка година се отварят все повече и повече кафенета, където можете да поръчате различни ястия, приготвени изключително от морски водорасли.

Едноклетъчни водорасли и тяхното значение в космонавтиката

Колкото и да е странно, това е простото едноклетъчно водорасло Chlorella, което играе огромна роля в съвременната астронавтика. Способен е да произвежда големи количества кислород. В това почти всички видове растения му отстъпват. Важен факт е, че има микроскопични размери, което означава, че няма да заема много място. Има кратък вегетационен период и много висока степен на възпроизводство. Цялата получена биомаса от хлорела може да се използва в орбитални станции не само за производство на кислород, но и като храна. Хранителните му качества са наистина впечатляващи. Съдържанието на протеин в хлорела е най-малко 50 процента от сухото тегло. В допълнение, това водорасло съдържа аминокиселини и витамини, необходими за човешкия живот. Всичко това прави използването на хлорела в космическите полети много обещаващо.

Приложение на водораслите в микробиологията

Разнообразието и значението на водораслите е голямо. Те дори са намерили своето приложение в микробиологията. Веществото агар-агар се получава от кафяви. Може да се втвърди при стайна температура и да се превърне в желе. Именно това свойство стана решаващо при избора между желатин и агар при производството на хранителни среди за култивиране на микроорганизми. Това вещество има добри хранителни свойства и не се топи при термостатични условия. Затова в момента всички изкуствени се приготвят на базата на агар.

Използване на водорасли за пречистване на отпадъчни води

Напоследък значението на водораслите в човешкия живот в битовата сфера се е увеличило. Те се култивират в промишлени отпадъчни води, за да активират процеси на самопречистване. В бъдеще излишната органична материя ще се използва за производство на метан, който се планира да се използва в селскостопанското и промишленото производство. Chlamydomonas може най-добре да се справи със замърсяването. Той е в състояние да избира органични вещества от водата, като я пречиства.

Те абсорбират въглероден диоксид и освобождават кислород, създавайки хранителни вещества за водните животни. Водораслите се използват от хората в хранително-вкусовата, фармацевтичната и парфюмерийната промишленост.

Водораслите са от голямо значение за биосферата. Това се улеснява от широкото им разпространение. Благодарение на способността си да фотосинтезират, те създават огромно количество органични вещества във водните тела, които се използват от водните животни. С други думи, водораслите са хранилки за водните животни. Водораслите са източник на кислород. Поглъщайки въглероден диоксид от водата, водораслите я насищат с кислород, необходим за всички живи организми.

Много водорасли (Euglena, Chlamydomonas и др.) се привличат от активни почистващи препарати на замърсени водоеми, включително стопански и битови отпадъчни води от градската канализация.

В геоложкото минало на Земята водораслите са играли важна роля в образуването на тебеширени скали, варовици, рифове, специални разновидности на въглища и са били предците на растенията, които са колонизирали сушата.

Водораслите се използват изключително широко в различни сфери на човешката икономическа дейност, включително хранително-вкусовата, фармацевтичната и парфюмерийната промишленост.

Хлорелата има голямо значение в природата и стопанската дейност на човека. Бързото размножаване и високата интензивност на фотосинтезата (около 3-5 пъти по-висока, отколкото при растенията) водят до факта, че масата на хлорела се увеличава повече от 10 пъти на ден. В същото време в клетките се натрупват протеини (до 50% от сухата маса на клетката), захари, мазнини, витамини и др.Хлорелата се отглежда в промишлен мащаб в специални инсталации (фиг. 40).

Способността на Chlorella интензивно да абсорбира въглероден диоксид и да отделя кислород по време на фотосинтезата прави възможно използването й за възстановяване на въздуха в затворени пространства, например на космически станции и подводници.

Водораслите служат като суровина за производството на ценни органични вещества: алкохоли, лакове, органични киселини, йод. От водораслите се получават и специални вещества, на базата на които се прави висококачествено лепило. Тези вещества се използват в текстилната и хартиената промишленост за придаване на плътност и гланц на хартията.

Агар-агар се получава от морски водорасли. Използва се като твърда среда, върху която се отглеждат гъби и бактерии с добавяне на определени хранителни вещества. Агар-агар се използва в големи количества в хранително-вкусовата промишленост при производството на мармалад, пастили, сладолед и други продукти.

Хората използват водорасли за храна. Ламинарията е най-известна като хранително, терапевтично и превантивно средство. Известно е като морски водорасли (фиг. 41). Морското зеле се използва за лечение на стомашно-чревни разстройства, заболявания на щитовидната жлеза, рахит и др. Материал от сайта

Ламинарията се използва като храна за добитък като хранителна добавка, съдържаща много химични елементи, включително големи количества йод. Поради това се използва за получаване на йод и въглехидрати, които също се използват в хранителната, медицинската и микробиологичната промишленост.

В селското стопанство водораслите се използват като органични торове за някои растения (фиг. 42).

Водораслите могат да навредят на икономическата дейност на човека. Прекомерното им размножаване в мелиоративни канали и рибни езера може да доведе до цъфтеж на водорасли, смърт на риба, смърт на други водни организми и затруднява улова на риба. Обилният растеж на водорасли пречи на преминаването на кораби в плавателни водни тела. Поради това каналите и резервоарите трябва периодично да се почистват от водорасли.

Водораслите са организми, които живеят чрез фотосинтеза. Благодарение на хлорофила, присъстващ в техните клетки, те могат да създадат своето органично тяло от неорганичната материя, която е в тяхната среда. А за да протича свободно процесът на фотосинтеза, той изисква светлина. За да улавят слънчевата светлина дори на най-големите дълбочини, водораслите имат различни цветове: от ярко зелено до тъмно бордо, почти черно.

1. Как действат водораслите.

Водораслите са много разнообразни по своята структура. Те могат да бъдат много малки, микроскопични по размер (едноклетъчни водорасли), а има и гигантски водорасли с много различни форми на структурата си. Близо до Испания, близо до Балеарските острови, на дъното на Средиземно море е открито най-голямото растение в света - 8-километровото водорасло Poseidonia. Освен уникалните си размери, това растение има и уникална възраст. Намереното водорасло е на 100 хиляди години.

Има водорасли, които са много прости по структура; те дори нямат ядро. По този начин те са много подобни на бактериите.

Има и едноклетъчни водорасли, които могат да се движат с помощта на флагели. Това беше причината да ги причислим към животинския свят.

Цветът на водораслите може да бъде или зелен, ако съдържа само хлорофил, или да придобие голямо разнообразие от нюанси поради включването на други оцветяващи пигменти. Оказва се, че не всички растения във водата са водорасли. Именно водораслите може да не забележим в езерото, защото някои от тях са толкова малки, че трудно се виждат без микроскоп.

2. Местообитания на водорасли.

Понякога водораслите избират много необичайни (от човешка гледна точка) местообитания. В езерата е лесно да забележите добре познатата тиня, тя се прикрепя към самото дъно и образува масивни зелени гъсталаци. Има и големи екземпляри, които приличат на къдрави нишки или хвощ. Те са ясно видими без увеличителни устройства. Това също са водорасли.

Не по-малко от водата, голямо разнообразие от микроводорасли живее на земната повърхност. Те се намират дълбоко в почвата и на самата повърхност, например върху камъни и дървета. Разбира се, целият им живот все още зависи от водата, но те използват само друга вода: роса или подземни води, или валежи. „Земните“ водорасли са по-устойчиви на суша от „водните“ и при най-малък контакт с влага бързо се възстановяват.

В тропиците те могат да се заселят в чаените листа, причинявайки заболяване на чаения храст, наречено чаена ръжда. В средните ширини те живеят върху кората на дърветата. Изглежда като зелено покритие от северната страна на дърветата. Зелените водорасли влизат във взаимноизгодно съжителство с гъбите, което води до появата на специален независим организъм, наречен лишей. Някои зелени водорасли са избрали черупка на костенурка за свой дом. Много водорасли живеят на повърхността и вътре в по-големите си двойници. Червени и зелени водорасли се намират в космените фоликули на тропическите животни ленивци. Те не пренебрегнаха ракообразните и рибите, червеите и плоските червеи.

3. Зелени водорасли.

Зелените водорасли са зелени организми, те се различават по структура и форма. В допълнение към едноклетъчните зелени водорасли има многоклетъчни и колониални водорасли. Тези форми на живот са подвижни и неподвижни. Фиксираните или се носят свободно, или са прикрепени към нещо. Подвижните имат специални флагели. С тяхна помощ тези водорасли могат да се движат в космоса.

Зелените водорасли се срещат както в сладка вода, така и в солени морета. През лятото, когато е топло, често можете да видите вода, която "цъфти" в локви или в езерце. Това водорасло възпроизвежда - едноклетъчен Chlamydomonas. Хлорелата обича да живее на самата повърхност на водата, където има много светлина; тя също може да хареса стволовете на дърветата, да се утаи в дъждовните капки и да образува зелено покритие върху кората. Хлорелата произвежда много кислород.

Волвоксът, друг вид зелени водорасли, живее в цели колонии във водни тела. Външно тези колонии приличат на топки за коледно дърво, всички клетки в тях работят много хармонично.

По-нататък в дълбините има многоклетъчни зелени водорасли. Това е нишковиден улотрикс. Със своите космоподобни образувания (ризоиди), използвани като корени в обикновените растения, улотриксът се прикрепя под вода към корчове или камъни.

Многоклетъчното зелено водорасло Spirogyra прилича на топка памук. Това водорасло има голямо ядро ​​с ядро. Размножава се по два начина: сексуално и безполово. Сексуалното размножаване става през есента.

Има и сферични малки водорасли, наречени protococcus, които приличат на светлозелена слуз. Сифонните водорасли обичат слънчеви места и приличат на тъмнозелени разклонени нишки.

Разклонени бледозелени или сиви храсти с размери 2-3 см, прикрепени към листа във водата или дървесина, са кладофора.

В моретата и океаните, близо до повърхността, където водата е добре затоплена и осветена, планктонът живее и се размножава. Състои се от едноклетъчни водорасли от голямо разнообразие от видове, включително зелени водорасли. Планктонът е храна за ракообразни и китове.

4. Кафяви водорасли.

Кафявите водорасли са предимно морски организми, доста големи и многоклетъчни. Те предпочитат да се заселват във води с ниски температури както в едното, така и в другото полукълбо. Те често се прикрепят към скали в зоната на приливите. Имат кафяв цвят. Има видове с малки разклонения, докато други са много големи, състоящи се от различни части, като стъбло с листа. Някои страни използват тези гигантски водорасли водорасли като торове и като богат източник на йод. Те се добавят към храната за добитък и птици, за да обогатят млякото и яйцата с йод. Жителите на Далечния изток използват много от тези водорасли в храната, например водорасли (водорасли). Расте в Северния ледовит океан и достига дължина от един до няколко метра. Прикрепен е към дъното чрез ризоиди (израстъци, подобни на корени) и поглъща вода с цялото си тяло. По отношение на структурата си водораслите са доста сложен организъм, донякъде подобен на висшите растения, но без съдове. Размножаването става с помощта на спори. При някои водорасли стъблото нараства до 30 m или повече, след което се превръща в лист, съдържащ мехурчета, благодарение на които цялото растение се поддържа във вода.

В плитки води живее малко интересно водорасло с необичаен вид, наречено падина. Има гигантско водорасло, наречено макроцистис, което расте до 60 метра, съдържа въздушни мехурчета и расте със зашеметяваща скорост: за един ден може да нарасне 50 см. Кафявите саргасови водорасли могат да плуват сами, откъсвайки се от дъното. Саргасово море е кръстено на тях. При някои видове клетките са покрити със слуз. Кафявите водорасли включват кафяв пигмент и хлорофил. След изследване на ДНК на кафявите водорасли учените забелязват много прилики с жълто-зелените водорасли. Впоследствие, ако има достатъчно доказателства, кафявите водорасли ще бъдат класифицирани като жълто-зелени сортове.

5. Червени водорасли.

Червени водорасли – Тези средно големи многоклетъчни морски организми наброяват 2500 вида. Особено много от тях има в тропиците, където предпочитат дълбоки места, достигащи до 200 метра. Вече няма да намерите кафяви водорасли на такава дълбочина, там царуват представители на червените водорасли. Червените водорасли се намират във влажна почва и прясна вода, но те все още са морски обитатели.

Червените водорасли изглеждат много елегантни, под формата на храсти с тънки клони или тънки красиви плочи с ръбове с ресни. Понякога приличат на нишки, цилиндри и корали. Цветът на пигмента е много различен, можете да видите бледорозови водорасли, както и кафяви, сини и дори черни нюанси. Очевидно такива цветове са необходими за нормална фотосинтеза на дълбочина, където прониква едва забележима светлина.

Лилавите риби, живеещи в прясна вода, са предимно многоклетъчни. Размерите им варират от микроскопични до няколко сантиметра, понякога достигат до един метър. Цветът на червено може да бъде нежно розов, преминаващ в малинови нюанси, както и синкав, зеленикав и жълт.

У нас вирее водораслото порфира. От него се прави агар-агар, който се използва в лаборатории за отглеждане на микроорганизми. Други видове водорасли се използват за извличане на сгъстители, използвани при направата на сладолед или в козметиката. В Япония червените водорасли се смятат за деликатес.

Водораслите живеят в различни среди. Някои обичат да се привързват към скали, скали, предмети, създадени от човека, и дори техните събратя водорасли.

Червените пигменти са в състояние да улавят много слаба разсеяна светлина, поради което червените се чувстват страхотно на голяма дълбочина.

Червените водорасли се размножават доста бързо и се разпространяват на огромни разстояния за кратък период от време.

6. Използване на водорасли.

1) Водораслите са мощни източници на кислород в атмосферата и абсорбери на въглероден диоксид.

2) Водораслите създават уютни, богати на храна и кислород местообитания за риби и морски животни.

3) Водораслите служат за храна на много видове животни, включително хора. Като ядлив продукт това растение е надарено с богато съдържание на минерални вещества и се използва главно в кухнята на източноевропейските народи, особено в суши. Някои червени водорасли са деликатес в източните страни. От водораслите се приготвят различни ястия, като се получава ценното вещество агар-агар, което се използва за направата на желе. Веществото карагенан се използва за създаване на сладолед и консервиране на храни. Ако кафявите водорасли се добавят към храната на добитъка, особено на кравите, млякото ще бъде обогатено с ценен йод и много полезни минерали. Кокошите яйца също са обогатени с йод по същия начин.

4) Водораслите се използват в козметологията и медицината. Те са богати на витамини, минерали, имат лечебен и подмладяващ ефект.

5) Водораслите се използват като торове в селското стопанство.

6) Бяха открити около 15 хиляди вредни и увреждащи околната среда вещества, открити във водните ресурси на земята. Проблемът с пречистването на водните ресурси на планетата е много актуален в момента. И най-подходящите филтриращи устройства за тези цели са водораслите. Това явление се обяснява много просто: първоначално те са били предопределени за това от самата природа.

7) Черупките на древните диатомеи са много търсени в индустрията. Използват се в строителството (от диатомит се правят много леки тухли). От тях се правят и стъкла, филтри и полиращи материали.

8) В целия свят се разглежда задачата за създаване на структура от биологични технологии, която ще помогне по много начини да се заобиколят всички видове проблеми, свързани с липсата на горивни ресурси. В момента японски учени разработват технология за извличане на гориво от водорасли.

9) Генетичните изследвания на водораслите се развиват активно. Те ще бъдат от първостепенно значение в медицината.

3. Заключение

1) Водораслите са необикновени растения. Те играят огромна роля на Земята, като създават кислород и абсорбират въглероден диоксид. Освен това те се използват в почти всички сфери на живота ни.

2) Възможностите на водораслите трябва да бъдат проучени колкото е възможно повече. Това са много обещаващи растения от гледна точка на изследователите. Днес човечеството използва само 10 процента от ресурсите на водорасли.

3) Водораслите започват да се използват в селското стопанство, козметологията, фармацевтиката, медицината и хранително-вкусовата промишленост.И това изследване показва, че това са само първите стъпки по дългия път на едно малко водорасло.

До около средата на 20 век всички растения са разделени на непълноцененИ по-висок.ДА СЕ до най-нискатаса приписвани растения бактерии, гъбички, слузеста плесен, водорасли, лишеи. Представителите на тези групи са изключително разнородни, но се характеризират с някои общи черти: липса на тъкани и диференциация на тялото на корен, стъбло, лист (т.е. липса на органи).

Понастоящем бактерииИ гъбиразделени на независими царства от живи организми и слузеста плесенИ лишеисе разглеждат като отделни групи (подразделения) в кралството гъби.

Растенията се характеризират със следните характеристики:

– аеробна фотосинтеза;

– наличие на хлоропласти в клетките;

– резервно вещество – нишесте;

– плътна целулозна клетъчна мембрана;

– относителна неподвижност.

Според една класификация царството растенияразделен на три подцарства: Багрянка(червени водорасли), Истинско водораслоИ Висши растения.

Вегетативно тяло червен цвятИ истински водораслине се разделят на органи и тъкани. Често се наричат ​​по стария начин по-ниски растения.Сега обаче червен цвятИ истински морски водораслипринадлежат на кралството Протиста.

Висши растения, за разлика от нисшите те са сложни многоклетъчни организми, обособени в органи и тъкани, приспособени за живот в земна среда.

Морски водорасли - колективна група от предимно водни фотосинтетични протисти. Те са възникнали през протерозоя преди ~800–900 милиона години.

Понятието „водорасли“ страда от голяма несигурност в научно отношение. Самата дума „водорасли“ означава само, че те са най-простите организми, живеещи във вода. Въпреки това семенните растения могат да бъдат намерени и във вода ( водна лилия, водна леща), висши спори (мъх fontinalis, конска опашка река, езеро полошник,папрат салвиния) вторични водни растения. В допълнение, фотосинтезиращите бактерии също живеят във водни тела ( цианобактерии), които не са растения или протисти, но са способни на аеробна фотосинтеза (често наричана синьозеленоводорасли). От друга страна, значителен брой микроскопични водорасли растат и на сушата (за разлика от „водните“ водорасли, тези „земни“ водорасли лесно понасят изсъхване и много бързо оживяват при най-малката влага).

Известни са повече от 40 000 вида водорасли, които преди са били групирани в 9 отдела: червено, диатомично, зелено, кафяво, пирофитно, жълто-зелено, златисто, харофитно, евгленово.Понастоящем въпросът за броя и състава на отделите на водораслите, като представители на царството Protista, не е окончателно решен. Общото между водораслите е способността им да имат автотрофен метод на хранене поради наличието на фотосинтетичен апарат (обаче, някои водорасли имат хетеротрофно хранене заедно с автотрофно хранене). Различните групи водорасли се различават по набора от пигменти, структурата на хлоропластите, фотосинтетичните продукти, броя и структурата на флагелите. Смята се, че отделите на водораслите са произлезли от различни групи едноклетъчни организми, т.е. не са пряко свързани помежду си. Вероятно от тях произхождат сухоземните хлорофилни растения.

Науката, която изучава водораслите е алгология(от лат. водорасли- морски водорасли).

Клетъчна структура. Организацията на клетката на повечето водорасли се различава малко от организацията на типичните растителни клетки, но има и свои собствени характеристики (фиг. 4.7.).

Клетката на повечето водорасли е покрита с плътен черупка,състоящ се предимно от целулоза и пектинови вещества.

Черупката на водораслите е слоеста (хетерогенна, 2-3 слоя). По правило вътрешните слоеве са целулоза, а външните са пектин, който предпазва клетката от вредното въздействие на киселини и други реагенти.

В много водорасли в черупката се отлагат допълнителни компоненти: калциев карбонат ( Characeae), алгинова киселина ( кафяво), желязо ( червено, волвокс). U диатомеиВместо целулоза клетъчната мембрана съдържа силиций(укрепва матрицата на черупката, създавайки структура, подобна на черупка).

Само няколко водорасли са „голи“ (т.е. без черупка, заобиколени само от плазмалемата); по-често те са покрити пеликула –плътен еластичен протеинов слой ( еуглена) и могат лесно да променят формата на тялото си.

СЪС

Ориз. 4.7. Структурата на клетката на водораслите.

А - хламидомонада; Б – спирогира(част от нишката).

Под черупката има протопласт, който включва цитоплазмаИ сърцевина(ядра). При повечето водорасли цитоплазмата е разположена в тънък стенен слой, обграждащ голям централна вакуолас клетъчен сок.

Повечето водорасли имат само 1 ядро ​​на клетка, но напр. кладофориима няколко десетки от тях и водна мрежа (хидродикция) - няколко стотин. Наричат ​​се клетки с голям брой ядра ценоцитен.

Клетките на водораслите съдържат всички органоидихарактерни за растителните клетки: ендоплазмен ретикулум, рибозоми, комплекс Голджи, митохондрии, хлоропластии други.

Въпреки това, хлоропластиводорасли ( хроматофори) се различават от растителните хлоропласти в огромно разнообразие от форми, местоположение в клетката и набор от пигменти.

Те могат да бъдат с форма на чаша ( хламидомонада), спирала ( спирогира), ламеларен ( мелосира), цилиндричен ( улотрикс), звездовиден ( зигнема) и т.н. (фиг. 4.7., 4.8.).

IN хлоропластиима различни пигменти: хлорофили a, b, c, d; каротеноиди(портокал), фукоксантин(кафяв), фикоцианин(син), фикоеритрин(червен).

IN

Ориз. 4.8. Някои форми

водорасли хлоропласти.

1 – звездовидна зигнема; 2 – цилиндрични улотрикс; 3 – пластинчат Мелосири.

Едноклетъчните водорасли също имат фоточувствителни червени очи - стигма(улавя и трансформира светлината, необходима за ориентация в пространството) , пулсиращи вакуоли(отстранява излишната вода от клетката, изпълнява екскреторна функция) И камшичета(използва се за движение) . Почти всички водорасли, с изключение на червен, могат да образуват подвижни клетки.

Строеж на тялото.Водораслите може да са едноклетъчни (Chlamydomonas, Chlorella), колониални (водна мрежа, Volvox, Pandorina)И многоклетъчен(нишковидни - спирогира, кладофора; ламеларен – фукус, водорасли; харофитни – хара, нитела).Размерите им варират от микроскопични (1 микрон – хлорела) до гигантски (до 60 м дължина – макроцистис гигантски).

Представено е тялото на многоклетъчно водорасло талус,или талус,няма истински тъкани и органи (листа, стъбла и корени), въпреки че някои имат външно подобни части (фиг. 4.9.).

Талусводораслите се отличават с голямо разнообразие от морфологични структури, отразяващи основните етапи на тяхната еволюция. Различават се следните основни морфологични структури на водораслите:

– амебоид –това е първичната и най-примитивна морфологична структура, характерна за едноклетъчните организми и се характеризира с липсата на постоянна клетъчна форма, мембрана и флагели. Тези водорасли, подобно на амебите, се движат с помощта на псевдоподи ( златистИ жълто зелен);

– монадиченструктура - характерна за едноклетъчните организми и се характеризира с наличието в такива клетки на един, два или няколко флагела, благодарение на които се движат ( пирофитен, златен, евгленов); в по-високо организираните клетките, служещи за безполово и полово размножаване, имат монадна структура;

– кокоид –характеризиращ се с неподвижни клетки с плътна клетъчна стена, единични или свързани в колонии ( зелено, златисто,при диатомеи –това е единствената структура);

– палмелоид –е обединение на много кокоидни клетки, потопени в обща слуз, но без плазмени връзки ( зелено);

– нишковиден –свързване посредством цитоплазмени нишки на неподвижни клетки във влакна, които могат да бъдат прости и разклонени, свободно живеещи и прикрепени, често обединени в мукозни колонии (зелено, жълто-зеленои т.н.);

–разнороден -това е сложна нишковидна структура, състояща се от нишки, пълзящи по субстрата и вертикални нишки, простиращи се от тях ( зелено, златно, червено, кафяво);

– ламеларен –характеризиращ се с многоклетъчни тали под формата на плочи, състоящи се от един, два или повече слоя клетки ( зелено, кафяво, червено);

– сифонна –талусът се характеризира с липсата на клетъчни прегради и голям брой ядра; това е главно водорасло ( зелено, жълто-зелено)

– харофитни –голям многоклетъчен талус с линейно-сегментирана структура, където се разграничават основните „издънки“, „листа“ и ризоиди ( Characeae).

Възпроизвеждане. Водораслите се размножават безполовИ сексуаленначин.

Възниква безполово размножаване вегетативноили спорове.

ВегетативнаРазмножаването при едноклетъчните организми се извършва чрез клетъчно делене (митоза), при колониални и нишковидни организми - чрез части от талуса или чрез специални органи (например нодули в characeaeводорасли).

В някои нишковидни водорасли ( Спирогира) нишката (тялото, талуса) се разделя по строго определен начин, като в същото време се образуват две нови нишки - фрагментация.

При редица нишковидни водорасли (напр. улотрикс) отделните клетки се закръглят, натрупват голямо количество резервни хранителни вещества и пигменти, а мембраните им се удебеляват. Такива клетки се наричат акинет. Те са в състояние да оцелеят в неблагоприятни условия, при които клетките на обикновените вегетативни водорасли умират и техните нишки се разрушават. Когато настъпят благоприятни условия Акинетпоникват на нишки.

споравъзпроизвеждането се извършва с помощта на апланоспора(фиксирани спори) или зооспора(подвижен - в повечето водорасли)), образуван чрез разделяне на протопласта на обикновени клетки или в специални клетки - спорангии.

Сексуаленразмножаването се извършва с помощта на зародишни клетки - гамети (гаметогамия), след сливането им се образува зигота,което произвежда нов индивид или зооспори. Гаметисе образуват в клетки, които не се различават от вегетативните, или в специални клетки - гаметангии(женски гаметангий - оогоний,мъжки - антеридиум).само characeaeводораслите gametangia са многоклетъчни. Основни видове полово размножаване – изо-, хетеро-И оогамия.Среща се и във водораслите спрежение –сливане на протопласти на неспециализирани неподвижни клетки ( спирогира) И хологамия –сливане на два възрастни едноклетъчни подвижни организма (някои волвокс).

При примитивните водорасли (напр. хламидомонада)всеки индивид е способен да образува както спори, така и гамети в зависимост от времето на годината и външните условия (например температура). В други функциите на безполово и сексуално размножаване се изпълняват от различни индивиди - спорофити(образуват спори) и гаметофити(образуват гамети). При редица водорасли има строг смяна на поколенията -хаплоиден гаметофити диплоиден спорофит.

Екологични групи.Мнозинство водораслиживее в сладководни резервоари и морета. Съществуват обаче и сухоземни, почвени и други екологични групи водорасли.

Различават се следните: екологични групиводорасли:

– водни: – фитопланктон –колекция от преобладаващо малки, пасивно плаващи водорасли във водния стълб ( Волвокс, Пандорина, Фрагилария, Еуглена, Хламидомонас); – фитобентос –съвкупност от водорасли, живеещи на дъното на водоеми или растящи над различни водни обекти, както и плуващи по повърхността на водата зелени натрупвания, подобни на вата, т.нар. кал(хара, нитела, кладофора, улотрикс, спирогира, пиннулария, новикула, келп, фукус);

– земята(аерофитни, няколкостотин вида) – водорасли, които образуват различно оцветени плаки и филми по дърветата ( плеврокок, хлорокок, хлорела, трентеполия), скали, влажна земя, покриви и стени на къщи (cosmarium, pinnularia),на огради и др.;

– почва -водорасли, живеещи на повърхността на почвата или в най-горните й хоризонти (в Република Беларус има ~ 200 вида: диатомеи, зелени, жълто-зелени: Chlamydomonas, Chlorella, Chlorococcus, Navicula, Pinnularia);

– криофитон –водорасли от лед и сняг (~350 различни оцветени вида; феноменът „червен сняг“ е натрупване на едноклетъчни водорасли хламидомонада снежна; зелен цвят на сняг - рафидонема снежна; кафяв цвят на сняг и лед - ancylonema nordenskiöld); и т.н.

Значение.

1. Във водните тела те са основният източник на органични вещества - производители.

Настоящите оценки показват, че океанът представлява най-малко половината от световното първично производство по отношение на фиксиран въглерод.

Водораслите (предимно фитопланктон) са много важна връзка във водните екосистеми; повечето хранителни вериги започват с тях.

2. Участват в биогеохимичните цикли на веществата.

Те обогатяват хидросферата и атмосферата с кислород, като водораслите отделят ~50% от целия кислород в атмосферата. Въглеродният диоксид е фиксиран. Участват в цикъла на Ca и Si.

3. Участват в почвообразуването.

4. Влизат в симбиоза с други организми.

5. Те участват в процеса на естествено самопречистване на отпадъчни и замърсени води, регенерация на въздуха в затворени системи (при космически полети, гмуркане), могат да се използват за пречистване на води, замърсени с радионуклиди ( хлореласпособни да натрупват радионуклиди).

6. Те са индикатори за замърсяване на околната среда и соленост.

7. Използвани от хората като хранителни продукти ( водорасли, алария, улва, порфира), торове и фуражни добавки за животни, източник на витамини (A, B 1, B 2, B 12, C и D) и биостимуланти.

Очевидно почти всички водорасли могат да се ядат, тъй като сред тях няма отровни форми. Например на Сандвичевите острови от 115 налични вида водорасли местното население яде около 60.

Червените водорасли са особено богати на витамини лилаво. Най-известно като лечебно и профилактично средство са морските водорасли ( захарна ламинария), използван срещу някои стомашно-чревни разстройства, склероза, гуша, рахит и други заболявания.

8. Те са суровини за индустрията.

Агар-агар (от червен), алгин (от кафяво), получени от водорасли се използват в хранително-вкусовата промишленост (при производството на мармалад, блатове, сладолед и др.; като добавка към хляба - не застоява толкова бързо), хартията (придава плътност и гланц), фармацевтичната промишленост (за производство на кремове, мехлеми), в научни изследвания (твърда среда за култивиране на микроорганизми).

Диатомин(натрупвания на мъртви диатомеи) се използва в почти 50 индустрии. Техните ценни качества са високата порьозност и ниското специфично тегло. Голямо количество диатомеи се използва за приготвяне на леки тухли; използва се като добавка към цимента. Но най-широко се използва като филтърен материал в производството на масла, мазнини, в захарната и химическата промишленост.

Някои вещества се използват в парфюмерията, за производство на лепило (алгинови киселини) и др. Използват се за производство на органични киселини, алкохоли, лакове и др.

от кафявоводораслите получават йод и бром.

9. Заедно с бактериите причиняват „цъфтеж“ на водата.

„Цъфтеж“ се наблюдава при сравнително топло време, когато във водата има много хранителни вещества (тази ситуация много често е изкуствено създадена от човека, когато промишлените отпадъци се изхвърлят във водата или когато торове от полета навлизат в реки и езера). В резултат на това започва експлозивно възпроизвеждане на първичните производители и те, в нарушение на всички закони на природата, започват да умират, преди да имат време да бъдат изядени. С последващото разлагане на остатъците се получава също толкова интензивно размножаване на аеробни бактерии (разложители) и водата е напълно лишена от кислород. В резултат на това рибите и другите животни и растения започват да умират. Токсините, произведени по време на цъфтеж на водата, особено по време на размножаването на цианобактерии (синьо-зелени водорасли), увеличават смъртта на животните.