Водорості

У групу водоростей поєднують нижчі рослини, тіло яких не розчленовано на органи і тканини і називається сланню (талломом). Водорості надзвичайно різноманітні й у систематичному відношенні являють собою сукупність декількох відособлених відділів рослин, – імовірно, самостійних по своєму походженню й еволюції. Про це говорять істотні розходження в наборі пігментів у різних групах водоростей, деталях тонкої структури хлоропластів (які у водоростей часто називають хроматофорами), продуктах фотосинтезу, що накопичується в клітці, у будівлі жгутикового апарата і т.д.

Ламінарія

Серед водоростей є дрібні одноклітинні, колоніальні і багатоклітинні – іноді дуже великі – організми. Різна і фарбування водоростей: крім хлорофілу, що існує в декількох формах (a, b, c, d, e) і каротиноїдів, у їхніх хлоропластах присутні й інші пігменти: фікоціанін, фікоеритрин, фікоксантін, ксантофілл і т.д., що часто маскують основне зелене фарбування, роблячи тіло водоростей бурим, червоним, жовто-зеленим, золотавим і т.д.

Клітки більшості водоростей мають клітинну стінку, що складається з аморфного, утвореного геміцелюлозами і пектиновими речовинами матрікса, у який занурені волокна целюлози. Нерідко до складу клітинної стінки водоростей входять і інші, специфічні, компоненти: солі кальцію (ацетобулярія, харові водорості, багато червоних водоростей), солі заліза (вольвокс), спорополленін (хлорелла, сценедесмус і ін.), хітин (кладофора, едогониум). Ці компоненти нерідко формують структуру, схожу на панцир. У діатомових водоростей матрікс клітинної стінки також пектиновий, але містить як кістякову речовину не целюлозу, а кремнезем.

Хлоропласти (хроматофори) водоростей, на відміну від хлоропластів вищих рослин надзвичайно різноманітні за формою. Вони можуть мати вид чи зерен дисків, розташованих у постінному шарі цитоплазми, бути чашоподібними (хламідомонада), у виді кільця, що оперізує клітку (улотрікс), мати вид стрічки, розташованої по спіралі (спірогира). В одноклітинних рухливих водоростей на передньому кінці клітки добре помітне цегляно-червоне чи вічко стигма, що складається з гранул, що містять пігмент астаксантин (гематохром). У більшості водоростей такі вічка є частиною хлоропласта.

Різноманітні також способи розмноження водоростей, їхні життєві цикли, особливості чергування статевого і безстатевого поколінь.

Макроцистіс – велетень серед водоростей

Водорості, що не мають покривів, що захищають їх від висихання і провідних елементів, що доставляють воду до різних ділянок тіла, не можуть активно існувати в умовах зниженої вологості. Більше усього водоростей живе безпосередньо у водяному середовищі. По способі життя їх можна розділити на планктонні (фітопланктон) – мікроскопічні водорості, пасивно зважені в товщі води і нездатні протистояти плинам; нейстонні (фітонейстон) (від гречок. “неїн” – плавати)– такожмікроскопічні водорості, що живуть у самому верхньому шарі води, у поверхневій плівці, що безпосередньо граничить з атмосферним повітрям і бентосні (фітобентос) – водорості, прикріплені до чи ґрунту предметам на дні (звичайно в прибережній зоні водойм).

Серед бентосних водоростей виділяють групу мікроскопічних водоростей вапняного субстрату (кальцефілів). Вони виділяють органічні кислоти, що розчиняють вапно, у результаті чого субстрат, на якому вони поселяються – скелі, раковини, корали, виявляється пронизаний тонкими канальцями. Тому іноді ці водорості називають ще “свердлувальними”.

Основну масу природних водойм чи складають моря й океани, у воді яких міститься близько 35 м солей на 1 л води, чи прісноводні басейни, у воді яких солі міститися приблизно в кількості 0,01 – 0,5 м на 1 л. Видовий склад водоростей прісноводних водойм і морів різний. Так, наприклад, майже всі бурі і червоні водорості живуть у морях, приблизно половина діатомових водоростей представлена морськими видами, половина – прісноводними.

Прісноводний фітопланктон складається переважно з зелених (Chlamydomonas, Chlorella, Volvox, Pandorina, Eudorina, Gonium, а в заболочених водоймах – Cosmarium, Closterium, Desmidium і ін.), синьо-зелених (Anabaena, Microcystis, Aphanizomenon) діатомових (Asterionella, Tabellaria, Fragilaria) і золотавих водоростей.

У морському фітопланктоні переважають діатомові і перідинієві водорості, а зелені і синьо-зелені менш численні. З останніх тільки Oscillatoria erythraea може розвиватися так сильно, що викликає “цвітіння” води в тропічних морях. А от жгутикові форми з відділу пірофітових водоростей у морях представлені великою кількістю видів, чим у прісних водах.

Крім морських і прісноводних водоростей, існують види цих рослин, що зустрічаються в солоних озерах, концентрація солей яких може бути найрізноманітнішої – аж до насичених розчинів. Їх поєднують в екологічну групу водоростей солоних вод (галофитон). Цікаво, що морські форми в солоних озерах не зустрічаються – вважається, що такі форми вдруге розвилися з прісноводних, що пристосувалися до підвищеної концентрації солей.

Дуже цікаву екологічну групу складають термофільні водорості (термофітон), що живуть у гарячих мінеральних джерелах. Більшість їхніх видів найкраще почуває себе при +35 . +40 ос, але деякі можуть жити і при температурі +85 ос. Деякі водорості пристосувалися існувати і забруднених гарячих водах, що спускаються фабриками і заводами.

Але водорості можна зустріти не тільки у водоймах. Аерофільні їхньої форми (аерофітон) – населяють поверхня скель, каменів, живуть на корі і листах дерев, назаборах, стінах і дахах будинків і навіть на вовні тварин. Такі форми задовольняються невеликою кількістю води у виді дощу, що випадає, роси, бризів прибою, водоспаду і т.д.

Особливу екологічну групу складають ґрунтові водорості (фітоедафон), середовищем мешкання яким є мікропорожнечі в поверхневому шарі ґрунту і плівка води, що обволікає її частки.

Ще одна цікава група – кріофітон, холодолюбиві водорості, що розвиваються на поверхні підталого снігу і льоду. Їх відомо приблизно 100 видів, серед них яких переважають зелені, діатомові і синьо-зелені водорості, але невеликим числом видів представлені і золотаві, і пірофітові.

Кріофільні водорості, що інтенсивно розвиваються на поверхні снігу, офарблюють його в різні кольори. У залежності від складу видів сніг може здобувати червоні, зелені, жовті, бурі відтінки.

Червоне фарбування снігу додає хламідомонада сніжна (Chlamydomonas nivalis), у клітках якої міститься червоний пігмент астаксантін. Червоний сніг – досить звичайне явище на Кавказу, Північному Уралу, на Камчатці, в Арктиці, і т.д. Інтенсивність кольору варіює від рожевого до темно-малинового в залежності від кількості водоростей на одиницю площі, товщина пофарбованого шару снігу досягає декількох сантиметрів, а площа пофарбованих ділянок може доходити до декількох квадратних кілометрів.