Водоросли

Водоросли (далее В) (Algae), группа низших, автотрофных, обычно водных, растений; содержат и другие пигменты и вырабатывают органические вещества в процессе фотосинтеза. Цветков и семян нет. Споры, как правило, лишены твердой оболочки. Тело В (слоевище, или таллом) по своему строению проще, чем у мхов, папоротников и других наземных растений; часто отсутствует дифференциация клеток на ткани; у самых примитивных В (синезеленых) клетки лишены оформленных ядер и хроматофоров; у части В в клетках содержится помногу ядер; есть В неклеточного строения (ботридиум, сифоновые). у В бывают пластинчатые, звездчатые, лентовидные, сетчатые, мелкие дисковидные (последние характерны для высших представителей ряда типов В). У многих В имеются плотные образования - пиреноиды и пиреноидообразные тельца; у высших В (почти всех бурых и большинства красных) они отсутствуют. Клеточные оболочки состоят из целлюлозы, пектиновых веществ, соединений (диатомовые), альгина и фуцина (бурые). Запасные вещества: крахмал, гликоген, полисахариды, реже масло. Насчитывается около 30 тыс. видов В На основании различий в наборе пигментов, особенностей морфологии и биохимии (состав клеточных оболочек, запасные вещества) различают 10 типов (отделов) В: синезеленые (Cyanophyta), (Chrysophyta), пиррофитовые (Pyrrophyta), диатомовые (Bacillariophyta), разножгутиковые, или желтозеленые (Xanthophyta), эвгленовые (Euglenophyta), зеленые (Chlorophyta), харовые (Charophyta), бурые (Phaeophyta), красные (Rhodophyta). Все типы В эволюционировали в основном независимо. В (по-видимому, зеленые) дали начало наземным растениям.

Размеры В колеблются от долей микрона (кокколитофориды и некоторые диатомовые) до 40 м (макроцистис). Многие В одноклеточные; среди них есть подвижные, совершающие скользящие движения (диатомовые, десмидиевые, синезеленые), механизм передвижения которых окончательно не выяснен, и В, снабженные жгутиками, во многом подобные простейшим - жгутиковым, но отличающиеся от них наличием и Они могут утрачивать (в темноте), становиться бесцветными и существовать за счет поглощения органических веществ, растворенных в воде; есть также виды одноклеточных В, способные, подобно простейшим, захватывать органические частицы (некоторые пиррофитовые). Одноклеточные В часто при помощи слизи или выростов объединяются в колонии. Среди многоклеточных В наряду с крупными есть микроскопические; наиболее просто организованные из них имеют вид разветвленных нитей, состоящих из одного ряда клеток; другие имеют слоевища: корковидные, шнуровидные, шаровидные, пластинчатые или кустистые с "листьями", снабженными жилками (саргассум). У части синезеленых, зеленых и красных В в слоевище откладываются соединения и оно становится твердым. В лишены корней и поглощают нужные им вещества из воды всей поверхностью. Крупные донные В имеют органы прикрепления - подошву (уплощенное расширение в основании) или ризоиды (разветвленные выросты). У некоторых В побеги стелются по дну и дают новые слоевища.

Размножение В - вегетативное, бесполое и половое. Многие одноклеточные В размножаются делением на две части. Крупные В размножаются вегетативно - частями слоевища или при помощи специальных почек (сфацеляриевые). Некоторые многоклеточные В не имеют полового размножения, у большинства же образуются споры и гаметы либо в обычных клетках (зеленые В, часть красных), либо в особых образованиях - спорангиях и гаметангиях (бурые В); споры и гаметы бывают неподвижными (красные, конъюгаты) или подвижными - со жгутиками. У В наблюдаются все формы полового процесса: изогамия, гетерогамия, оогамия и конъюгация (слияние протопластов двух вегетативных клеток). Образующаяся в результате полового процесса зигота делится сразу или после периода покоя. Одновременно в ней может происходить мейоз. У примитивных В одна и та же особь дает гаметы или споры в зависимости от внешних условий. У других В функции бесполого и полового размножения выполняют разные особи (спорофиты и гаметофиты); они могут произрастать одновременно в одинаковых условиях (фурцелярия); одновременно, но в разных местообитаниях (бангиевые); в одних и тех же местообитаниях, но в разные сезоны. У ряда В происходит строгое чередование гаметофита и спорофита, которое принято называть "чередованием поколений". При этом у высших В зигота или прорастает на гаметофите, на нем же вырастает и спорофит (ламинариевые), а гаметофит отмирает, или спора, не отделяясь от спорофита, прорастает в гаметофит, который развивается на спорофите (фукусовые). Советские специалист по В - альголог М. М. Голлербах предложил для этого явления термин "смена форм развития", наиболее верно отражающий существо процесса. Спорофит у В часто диплоиден (ядра содержат двойной набор а гаметофит гаплоиден (ядра с одинарным набором В ряде случаев гаметофит и спорофит находятся в одной ядерной фазе - оба гаплоидны (бангиевые) или оба диплоидны (некоторые кладофоры, фукусовые).

Мелкие свободноплавающие В входят в состав планктона и, развиваясь в больших количествах, вызывают "цветение" (окрашивание) воды. Бентосные В прикрепляются ко дну водоема или к другим В Есть В, внедряющиеся в раковины и известняк (сверлящие); встречаются (среди красных) и паразитические. Крупные морские В, главным образом бурые, образуют нередко целые подводные леса. Большинство В обитает от поверхности воды до глубины 20-40 м, единичные виды (из красных и бурых) при хорошей прозрачности воды опускаются до 200 м. В нередко в большом количестве живут на поверхности и в верхних слоях почвы, одни из них усваивают атмосферный другие приспособились к жизни на коре деревьев, заборах, стенах домов, скалах. Микроскопические В вызывают красное или желтое "окрашивание" снега высоко в горах и в полярных районах. Некоторые В вступают в симбиотические отношения с грибами (лишайники) и животными.

В - главные производители органических вещества в водной среде. Около 80% всех органических веществ, ежегодно создающихся на земле, приходится на долю В и других водных растений. В прямо или косвенно служат источником пищи для всех водных животных. Известны горные породы (диатомиты, горючие сланцы, часть известняков), возникшие в результате жизнедеятельности В в прошлые геологические эпохи. В участвуют в образовании лечебных грязей. Некоторые, в основном морские, употребляются в пищу (морская капуста, порфира, ульва). В приморских районах В идут на корм скоту и удобрение. В ряде стран В культивируют для получения большого количества биомассы, идущей на корм скоту и используемой в пищевой промышленности. Многие В - важный компонент процесса биологической очистки сточных вод. Из В получают: студне- и слизеобразующие вещества - агар-агар (анфельция, агароиды (филлофора, грацилярия), карраген (хондрус, гигартина, фурцелярия), альгинаты (ламинариевые и фукусовые), кормовую муку, содержащую микроэлементы и иод. В широко применяют в экспериментальных исследованиях для решения проблем фотосинтеза и выяснения роли ядра и других компонентов клетки. Предпринимаются попытки использовать некоторые быстро размножающиеся и неприхотливые В (например, хлореллу, которая быстро и в большом количестве синтезирует жиры, углеводы, витамины и достаточно полно поглощает вещества, выделяемые человеком и животными) для создания круговорота веществ в обитаемых отсеках космического корабля. Наука о В называется альгологией.

Лит.: Арнольди В М., Введение в изучение низших организмов, М. - Л., 1925; Курсанов Л. И. и Комарницкий Н. А., Курс низших растений, 3 изд., М., 1945; Воронихин Н. Н. и Шляпина Е. В, В, в кн.: Жизнь пресных вод СССР, под ред. В И. Жадина, т. 2, М. - Л., 1949, гл. 19; Определитель пресноводных водорослей СССР, в. 1 - Голлербах М. М. и Полянский В И., Пресноводные водоросли и их изучение, М., 1951; Чэпмен В, Морские водоросли и их использование, пер. с англ., М., 1953; Определитель низших растений, под ред. Л. И. Курсанова, т. 1-2, В, М., 1953; Зинова А. Д., Определитель зеленых, бурых и красных водорослей южных морей СССР, М. - Л., 1967; Oltmanns ., Morphologie und Biologie der Algen, 2 Aufl., Bd 1-3, Jena, 1922- 23: Fritsch . Е., The structure and reproduction of the algae, v. 1-2, Camb., 1935-45; Smith G. М., Manual of phycology, L., 1951; Fott ., Algenkunde, Jena, 1959; Chapman . J., The algae, L., 1962.

Ю. Е. Петров.

	Copyright © 1999-2023 Oval.ru, All Rights Reserved.