Водоросли представляют собой обширную группу низших растений, основным отличием которых является наличие хлорофилла. В отличие от высших растений, они лишены типичных органов — корней, стеблей, листьев и цветков. Питательные вещества (растворы минеральных солей) и углекислый газ они поглощают всей поверхностью своего тела, которое называется слоевищем или талломом. Слоевище может быть как одноклеточным, так и многоклеточным, а его размеры варьируются от микроскопических (тысячные доли миллиметра) до гигантских, достигающих 60 метров. К типичным представителям одноклеточных зеленых водорослей относятся хламидомонада, хлорелла и хлорококк.
Места обитания водорослей
Хотя водоросли традиционно ассоциируются с водной средой, многие из них успешно приспособились к жизни на суше. Они могут поселяться на коре деревьев, поверхности почвы в сырых местах, и даже на стенках влажных цветочных горшков в теплицах, образуя характерный зеленый налет (например, водоросль хлорококк). Интересный пример — синезеленые водоросли в полупустынях Средней Азии. В дождливые периоды весной и осенью они активно размножаются, покрывая почву, а летом высыхают, превращаясь в черные корочки, которые разносятся ветром.
Жизнь в воде: планктон и бентос
В водных экосистемах водоросли играют фундаментальную роль. Мириады микроскопических видов образуют фитопланктон (см. Водные организмы) — основу пищевых цепей. Чтобы удерживаться во взвешенном состоянии, планктонные водоросли используют различные приспособления: газовые пузырьки, отложения масла, выделение слизи. Летом массовое размножение таких водорослей, как хламидомонада или педиаструм, приводит к «цветению» воды, окрашивая ее в зеленоватый цвет. Это явление характерно как для пресных водоемов (пруды, заводи), так и для морей.
Кроме свободноплавающих форм, существуют и прикрепленные водоросли, формирующие фитобентос. Они крепятся ко дну или подводным объектам с помощью ризоидов — корнеподобных выростов. Яркие представители бентоса — многоклеточные бурые и красные морские водоросли. Их заросли, напоминающие подводные луга и леса, могут простираться на многие километры. Например, тело бурой водоросли ламинарии достигает 5 метров, а некоторые виды вырастают до нескольких десятков метров. В пресных водоемах к бентосным формам относятся нитчатые зеленые водоросли, такие как спирогира, образующая тину, и улотрикс, покрывающая подводные камни.
Экологическая роль
Значение водорослей для водных экосистем трудно переоценить. В процессе фотосинтеза они поглощают углекислый газ и выделяют кислород, тем самым обогащая воду, что жизненно необходимо для всех водных обитателей. Фитопланктон служит пищей для мелких животных (зоопланктона), которые, в свою очередь, становятся кормом для рыб. Густые заросли бентосных водорослей предоставляют идеальные укрытия и места для нагула малькам многих видов рыб.
Практическое использование человеком
Человек научился извлекать пользу из водорослей в самых разных сферах:
- Сельское хозяйство: Водоросли используются как кормовая добавка для скота и ценное органическое удобрение для полей.
- Пищевая промышленность: Многие виды съедобны. Наиболее известны бурая ламинария (морская капуста), зеленая ульва (морской салат) и красная порфира.
- Медицина и фармакология: Ламинария и другие водоросли обладают лекарственными свойствами и являются источником биологически активных веществ.
- Промышленность: Из бурых и красных водорослей добывают ценные вещества: иод, бром, агар-агар (желирующее вещество), калийные соли, а также получают сырье для производства спиртов, ацетона, клея (филлофора, гелидиум и др.).
Вред, причиняемый водорослями
Несмотря на огромную пользу, неконтролируемое размножение водорослей может создавать проблемы. Они являются причиной обрастания подводных частей судов, что ухудшает их ходовые качества. Массовая гибель водорослей в водоемах приводит к дефициту кислорода и загрязнению, что вызывает замор рыбы и ухудшает качество питьевой воды в водохранилищах. Для поддержания работы оросительных систем и чистоты водоемов периодически требуется очистка от излишних водорослевых масс.