Зеленые водоросли: общая информация и характеристики

Зеленые водоросли представляют собой обширнейшую группу живых микроорганизмов, ткани которых практически не подлежат какой-либо дифференциации, поэтому их по-прежнему относят к группе низших растений, включающих в себя, помимо обозначенного вида, бактерии, лишайники и грибы.

Зеленые водоросли считаются низшими организмами на ряду с бактериями и грибами

Главные признаки водорослей

Водорослями мы обычно называем все растения, живущие в воде. Влагу они действительно любят, однако это далеко не единственный их признак. Они представляют собой обширную группу разных по происхождению организмов, которые объединены некоторыми общими особенностями:

наличие хлорофилла;
фотоавтотрофность;
отсутствие разделения тела на функциональные части;
отсутствие покровной оболочки;
отсутствие отчетливой проводящей системы.

Водоросли обитают во влажной местности. Они могут жить в почве, на поверхности земли, на коре растений, в морях, океанах, болотах и других водоемах. Они являются важными участниками экологических и биологических процессов. Именно с водорослей начинаются морские и некоторые наземные пищевые цепочки.

По типу питания они являются фотоавтотрофами. Это значит, что они умеют производить органические вещества из неорганических и делают это, используя энергию света и углекислый газ. Своей деятельностью они производят примерно половину всего объема кислорода, который производится растениями.

Их тело называется таллом, или слоевищем. В отличие от тела высших растений оно не разделяется на разные органы и ткани. И хотя внешне водоросли могут иметь видимые стебли, корни, листья — это всего лишь обман. Все их части состоят из клеток одного типа, которые выполняют одни и те же функции.

Водоросли — современные свидетели эволюции эукариотической клетки

Первые живые организмами на Земле появились более трех миллиардов лет назад. Это были прокариоты — предшественники бактерий или архей. Некоторое время спустя, возможно, менее чем через миллиард лет после этого, возникли эукариотические клетки. Изначально они тоже были чрезвычайно простыми. Они имели зачатки мембранно-ограниченного ядра, эндоплазматического ретикулума, микротрубочки, но были лишены митохондрий и пластид.

Митохондрии появились первыми, когда ранняя эукариотическая клетка поглотила, но не переваривала бактерию, способную к аэробному дыханию. Эти два организма жили вместе, один внутри другого, и оба от этого только выиграли. Такое выгодное сожительство называют эндосимбиозом. На протяжении сотен миллионов лет этот тандем постепенно превратился в более сложную форму эукариотической клетки с настоящими митохондриями. И как только это случилось, клетка смогла дать начало множеству новых видов. Некоторые из них вымирали довольно быстро; другие были более успешными и сохранялись, также образуя многообразные новые формы.

В настоящее время многочисленные группы организмов, называемые простейшими и водорослями, является живыми потомками эукариотических клеток, эволюционировавших на ранних этапах развития жизни. В конце концов один из кланов этих клеток основал клан животных и грибы, в клетках которых были ядро и митохондрии, но не было пластид.

Другая линия ранних эукариот, вошла в другой эндосимбиоз с фотосинтетическими цианобактериями, позже развившимися в хлоропласты. Эта линия дала начало более совершенной группе водорослей, в том числе зеленым, которые являются настоящими растениями — эмбриофитами. Однако разнообразие фотосинтетических организмов свидетельствует о том, что этот процесс происходил неоднократно.

Наиболее древние фотосинтетические эукариотические организмы — глаукофиты, красные и зеленые водоросли. Их хлоропласты имеют две оболочки, происходящие от двух мембран грамотрицательной цианобактерии, наружная оболочка — мембрана пищеварительной вакуоли — редуцируется. Хлоропласты у этих водорослей возникли в результате первичного эндосимбиоза. При этом у глаукофитовых и красных водорослей сохраняются фикобилисомы — белковые комплексы, характерные для цианобактерий, которые содержат фикобилипротеины и прикрепляются к мембранам тилакоидов.

Как и у Paulinella, многие важные гены из прокариотического эндосимбионта были перенесены в эукариотическое ядро, и эндосимбионт утратил самостоятельность. Красные или зеленые водоросли в результате вторичного эндосимбиоза были включены в клетки других эукариотических организмов. При интеграции зеленых водорослей в клетку других эукариот возникли эвгленовые и хлорарахниофиты, красные водоросли как эндосимбионты дали начало остальным группам.

В результате этого произошли хлоропласты, которые имеют четыре оболочки, первые две сохраняются от первичных хлоропластов, третья — цитоплазматическая мембрана клетки-эндосимбионта и наружная — мембрана пищеварительной вакуоли новой клетки-хозяина. У эвгленовых и части динофитовых наружная оболочка в дальнейшем редуцируется и остается три оболочки.

У ряда водорослей редукция, наоборот, не заходит очень далеко. Так, у хлорарахниофитов и криптомонад между второй и третьей мембраной хлоропласта сохраняется нуклеоморф — сильно редуцированный остаток ядра эндосимбионта, состоящий из трех хромосом.

Существует и третичный эндосимбиоз, который наблюдается у ряда динофитовых водорослей. Так, строение хлоропластов у некоторых представителей этой группы существенно отличается от такового у большинства родов. У рода Lepidodinium имеется двухмембранный хлоропласт с хлорофиллами a и b, у Kryptoperidinium — пятимембранный хлоропласт. Генетическими методами показано, что у первого рода хлоропласты происходят от эндосимбиотических зеленых водорослей, у второго — от диатомовых. Динофитовые также характеризуются присутствием клептохлоропластов, достающихся им от водорослей-жертв и способных на непродолжительное существование в их клетках.

Нам очень повезло и в том, что до сих пор существуют организмы, имеющие признаки предков, присутствующих у ранних эукариот. Они почти всегда одноклеточные и ранее их группировали в царство под названием «Протиста». Но это была искусственная классификация, основанная на том, что они якобы слишком просто устроены, находясь на низком эволюционном уровне, имеют производные признаки растений, животных и грибов. Благодаря расшифровке их ДНК, подтверждённой электронной микроскопией и другими методами, представители этой сборной группы были разнесены по разным группам организмов.

Главное, что отличает водоросли от настоящих растений — их репродуктивная система. Водоросли теперь определяются как фотосинтетические эукариотические организмы, у которых репродуктивные структуры полностью превращаются в споры или гаметы, при высвобождении не оставляют ничего, кроме пустых стенок. У растений же репродуктивные системы всегда сложны и многоклеточны, и только некоторые их внутренние клетки становятся репродуктивными.

Способ размножения водорослей — это процесс, отражающий простой клеточный уровень организации самого организма. У растений в отличие от водорослей репродуктивная система включает два типа тканей — репродуктивную и стерильную, функционирующих совместно как орган. Это отражает более сложный органный уровень интеграции тела настоящих растений.

Какие бывают водоросли?

Известно больше 100 тысяч видов водорослей. Они подразделяются на отделы: бурые, диатомовые, красные, зеленые водоросли. Все они являются эукариотами, так как их клетки содержат ядро. Однако науке известны и сине-зеленые водоросли, которые являются прокариотическими организмами. За способность к фотосинтезу их когда-то причисляли к растениям, но теперь они считаются бактериями и встречаются под названиями «цианей» или «цианобактерий».

Зеленые водоросли относятся к царству растений и включают организмы самых разнообразных форм и размеров. Чаще всего они обитают в пресных водоемах и увлажненных регионах, но встречаются и в соленых, и в солоноватых водах.

Существует несколько классов зеленых водорослей:

ульфоциевые;
бриопсидовые;
хлорофициевые;
требуксиевые;
празиновые;

Их размеры колеблются от нескольких микрометров до двух метров. Характерный зеленый цвет придает им высокое содержание хлорофилла. Кроме него, водоросли содержат пигмент лютеин, неоксантин. Из-за присутствия каротиноидов некоторые из них имеют красноватый или оранжевый оттенок.

Причины появления

Сразу стоит отметить, что водоросли нельзя занести в аквариум, как какие-либо бактерии, живущие на рыбах, растениях, декоре и т.д. Они самостоятельно формируются уже непосредственно в самой емкости. Все, что им нужно для появления – это оптимальные условия содержания. Собственно, водоросли начинают активно размножаться по ряду причин:

Загрязненная вода. В принципе биологический баланс – это залог чистоты домашнего подводного мира. Крайне важно, чтобы продукты жизнедеятельности рыб содержались в нужном объеме. Если живых растений мало (они не успевают усвоить такое количество нитратов и фосфатов) или фильтрационное оборудование недостаточно мощное, то тогда остается «пища» для водорослей. Они будут активно питаться ими и разрастаться на стенках, самих растениях и декоре;
Слишком длинный световой день. Конечно, для любой флоры необходимо хорошее освещение, поскольку именно оно провоцирует фотосинтез и различные обменные процессы. Однако не только растения любят свет, но и водоросли. Поэтому, если освещение стоит мощное (к примеру, на светодиодах), и оно включается часов на 12 и больше, то это наверняка спровоцирует активный рост вьетнамки, черной бороды, нитчатки и т.д.;
Сильное течение. Еще одной подходящей средой для размножения водорослей является сильное и постоянное течение. Его единственный источник – это фильтр, особенно, если это стандартная модель внутреннего типа. Они при работе создают мощный поток по всей емкости, из-за чего в некоторых местах могут появиться водоросли, активно поглощающие питательные элементы, проходящие через них с этим течением.

Ксенококус

Внешний вид и строение

Внутреннее и внешнее строение зеленых водорослей очень разнообразно. Они могут быть одноядерными и многоядерными, состоять из разного количества клеток или вообще иметь неклеточный таллом. Некоторые из них не прикрепляются к поверхностям и свободно живут в водной среде. Другие же прочно закреплены на предметах и различных субстратах.

Среди зеленых водорослей есть такие, которые состоят всего из одной клетки. Разглядеть их без микроскопа не получится, ведь их размер чрезвычайно мал. Зато летом и весной можно наблюдать, как от их активного размножения вода в лужах, прудах и болотах окрашивается в зеленый цвет.

Многоклеточные зеленые водоросли больше напоминают обыкновенные высшие растения. Их тело может состоять из множества нитей, образовывать подобие стебельков и листочков. Промежуточный вариант между многоклеточными и одноклеточными представляют колониальные. Они представляют собой группу соединенных между собой клеток или организмов. Несмотря на объединение, они могут сохранять свою самостоятельность и по-разному реагировать на раздражители. В случае разрыва колонии они спокойно существуют дальше и способны образовывать новые группы при помощи деления своих клеток.

Экология СПРАВОЧНИК

Водоросли в слоевище лишайника очень сильно изменяют свой внешний облик. Особенно это касается нитчатых водорослей, которые под влиянием гриба распадаются на отдельные клетки и часто деформируются до неузнаваемости (рис. 288). Размножаются водоросли внутри слоевища обычно делением и аплано-спорами. Подвижных клеток размножения, характерных для свободноживущих водорослей, они не образуют. Но в лаборатории, в условиях культуры, фикобионты лишайников, как правило, принимают свой обычный, присущий им в свободноживущем состоянии облик и образуют подвижные зооспоры и гаметы.[ …]

Нитчатая структура в эволюционном отношении интересна как исходная ступень для образования ряда более сложных многоклеточных структур, присущих многим водорослям, которые могут быть правильно поняты только как производное нити.[ …]

Нитчатая структура в мире водорослей является простейшей формой многоклеточного слоевища и свойственна огромному количеству представителей из разных отделов. Клетки в нитчатых слоевищах тесно связаны друг с другом, во многих случаях здесь доказано наличие пор и плазмодесм, проходящих через поперечные клеточные перегородки. Вместе с тем распадение нитей на участки и даже на отдельные клетки является обычным способом вегетативного размножения многих нитчатых водорослей.[ …]

Нитчатые зеленые водоросли («тина») часто служат удобным объектом при изучении элементарного курса ботаники (Spirogyra, Zygnema, Oedogonium). Другие нитчатые водоросли представляют жизненную форму перифитона. В пробе свободно плавающего фитопланктона литоральной зоны почти всегда можно обнаружить многочисленные диатомовые, десмидие-вые и другие зеленые водоросли. Здесь присутствуют также хлорофиллоносные (следовательно, «продуцирующие») простейшие, такие, как известная всем Euglena и многие родственные ей формы.[ …]

Нитчатые неветвящиеся ярко-зеленые водоросли этого порядка чрезвычайно широко распространены в пресных водоемах всех континентов. Даже в холодных ручьях Антарктиды они, хотя и недолго (короткое летнее время), радуют глаз своей изумрудной зеленью. В народе их обычно именуют тиной: небольшими рыхлыми подушками плавают они летом у поверхности воды в прудах, озерах и тихих заводях рек. Каждая из таких дерновин-подушек, наполненная пузырьками выделяемого водорослями кислорода, состоит из множества нитей, переплетающихся между собой (табл. 36, 1). Слизистые на ощупь нити могут также свободно лежать на дне стоячего водоема или устилать на протяжении многих метров дно рек и ручьев, прилепляясь к песчинкам и камням. Каждая нить сложена из ряда одноядерных цилиндрической формы клеток, ширина которых у разных видов колеблется от 3 до 150—200 мкм. Клетки довольно плотно примыкают друг к другу. Распад нитей на отдельные клетки происходит, да и то не у всех представителей, только при неблагоприятных условиях.[ …]

Водоросли четырех семейств порядка обладают одним весьма характерным признаком — органы размножения у них развиваются в не-матециях, т. е. среди специальных нитчатых образований на поверхности слоевища. Наиболее обширными и своеобразными среди этих семейств являются сквамариевые и кораллино-вые.[ …]

Нитчатые формы могут быть простые и разветвленные. Ветвление у сине-зеленых водорослей бывает двояким — настоящим и ложным (рис. 51). Настоящим называют такое ветвление, когда боковая ветвь возникает в результате деления одной клетки перпендикулярно к основной нити (порядок 8 опета1а1ев). Ложным ветвлением называют образование боковой ветви путем разрыва трихома и прорыва его через влагалище в сторону одним или обоими концами. В первом случае говорят об одиночном, во втором — о двойном (или парном) ложном ветвлении. Ложным ветвлением можно считать и петлеобразное ветвление, характерное для семейства 8су1;опета1асеае, и редко встречающееся У-образное ветвление — результат повторного деления и роста двух соседних клеток трихома в двух взаимно противоположных направлениях по отношению к длинной оси нити.[ …]

Нитчатая структура у сине-зеленых водорослей

Водоросли нитчатые зеленые при увеличении в 120 раз.

Влияние водорослей на свойства почвы проявляется прежде всего в том, что в процессе роста водорослей происходит биологическое поглощение легкорастворимых минеральных солей, которые постепенно освобождаются и усваиваются корнями растений. Поверхностные пленки водорослей могут иметь противоэрози-онное значение и влиять на водный режим почвы. Нитчатые водоросли механически оплетают частицы почвы, закрепляя их, и склеивают обильной слизью (рис. 40). О масштабах этого процесса говорят такие цифры. В разрастаниях на поверхности песчаных почв общая длина нитей водорослей (НогппсНит, ЭсЫгоЦичх, РЬогппс1шт) составляла несколько десятков метров на 1 см2 (22—65 м/см2) при толщине 2—7 мкм.[ …]

Одним из самых распространенных видов размножения нитчатых форм является образование гормогониев. Этот способ размножения столь характерен для части сине-зеленых водорослей, что послужил названием целому классу гормогониевых (Hormogoniophy-сеае). Гормогониями принято называть фрагменты трихома, на которые последний распадается. Образование гормогониев — не просто механическое отделение группы из двух, трех или большего числа клеток. Гормогонии обособляются благодаря отмиранию некоторых некроидальных клеток, затем с помощью выделения слизи они выскальзывают из влагалища (если оно имеется) и, совершая колебательные движения, перемещаются в воде или по субстрату. Каждый гормогоний может дать начало новой особи. Если группа клеток, похожая на гормогоний, одета толстой оболочкой, ее называют гормосиорой (гормоцис-т о й), которая одновременно выполняет функции и размножения, и перенесения неблагоприятных условий.[ …]

Желто-зеленые водоросли характеризуются большим морфологическим разнообразием.[ …]

У очень многих нитчатых сине-зеленых водорослей имеются своеобразные клетки, получившие название гетероцист. У них хорошо выражена двухслойная оболочка, а содержимое всегда лишено ассимиляционных пигментов (оно бесцветное, голубоватое или желтоватое), газовых вакуолей и зерен запасных веществ. Гетероцисты встречаются поодиночке или по нескольку (2—10) в ряд.[ …]

Изменение длины нитчатых водорослей происходит неравномерно, разные клетки могут проходить различные фазы деструкции. В комке нитчатых водорослей раньше всего поражаются краевые нити, тогда как глубинные могут сохранять жизнеспособность. Нарушения внутриклеточных структур необходимо сопоставлять с аналогичными структурами нормальных клеток.[ …]

Тип III. Сине-зеленые водоросли (Cyanophyceae) включают одноклеточные, колониальные и нитчатые формы. Отличительной особенностью этих водорослей является своеобразная синё-зеЛеная окраска, обусловленная присутствием в их клетках четырех пигментов: зеленого, синего, красного и желтого. В зависимости от количественных соотношений пигментов меняется и окраска водорослей.[ …]

Х150. Нитчатая ветвящаяся водоросль с главным стволом из больших клеток и ответвлениями с волосками, образующими подобие мутовок

Визуальные изменения нитчатых водорослей в токсической среде могут выражаться в изменении их окраски (хлороз) с постепенным переходом ее от ’ зеленой к желтой, бурой, коричневой или полному обесцвечиванию (альбинизация). Снижение тургора клеток и разрыв связей между ними под влиянием токсиканта внешне выражается в размягчении нитчатых водорослей, снижении их сопротивляемости к разрыву, гомогенизации растительной массы и превращении ее в аморфную кашицу. Если вещество обладает тенденцией угнетать (ингибировать) фотосинтез водорослей, то в тест-культуре (особенно при экспозиции на ярком солнечном свету) исчезают пузырьки кислорода, и комок водорослей оседает на дно. Это отчетливо видно на фоне контрольного опыта, в котором водоросли всплывают, поднимаемые пузырьками выделяющегося кислорода. Вещества, стимулирующие фотосинтез, вызывают образование большого количества пузырьков (сливающихся в крупные пузыри) и всплывание комка водорослей. Избыток кислорода и соответствующее под-щелачивание среды приводят к хлорозу и разрушению тест-культуры. Стимуляторы могут вызывать также бурный рост культуры, ее интенсивное позеленение. Завершающим этапом разрушения тест-культуры является ее лизис (органическая масса исчезает, а вода окрашивается выделяющимися пигментами в желтый, коричневый или бурый цвет). Лизис ускоряется при возрастании температуры до 25° С и выше.[ …]

В результате массового развития водорослей с послё-дущим их отмиранием вода рек приобретает неприятный запах и привкус, становится непригодной для хозяйственно-питьевых целей. А. Г. Гусев и соавторы (1952) отмечают, что ниже места сброса сточных вод гидролизных заводов усиленно размножаются нитчатые водоросли, которые губительно действуют на фито- и зоопланктон водоемов.[ …]

Вегетативное размножение одноклеточных водорослей заключается в делении особей надвое. У многоклеточных водорослей оно происходит несколькими способами, в том числе при механическом разрушении слоевища на части (волнами, течением, в результате погрызов животными) или вследствие процессов, сопровождающихся распадением нитей на многоклеточные или одноклеточные части. Например, делению нитей сине-зеленых водорослей на части нередко предшествует отмирание отдельных клеток. Иногда для вегетативного размножения служат специальные образования. На слоевищах сфа-целярии (из бурых водорослей) вырастают почки, которые опадают и прорастают в новые слоевища. Харовые водоросли образуют одноклеточные или многоклеточные клубеньки, перезимовывающие и дающие новые растения. У ряда нитчатых водорослей (например, у улот-рикса из зеленых) отдельные клетки округляются, накапливают большое количество запасных питательных веществ и пигментов, одновременно происходит утолщение их оболочки. Они способны переживать неблагоприятные условия, когда обычные вегетативные клетки погибают, что ведет к разрушению нити. Подобного типа акинеты есть у нитчатых сине-зеле-пых водорослей, но их подчас называют спорами. Некоторые красные, бурые, зеленые и харовые водоросли имеют стелющиеся побеги, на которых вырастают новые слоевища.[ …]

Сложная анатомическая структура многих красных водорослей создается в значительной степени за счет особых ризоидных нитей. Уже у форм со свободным нитчатым строением можно наблюдать, как от нижних клеток ветвей ограниченного роста при их возникновении отходят ризоидные нити, или гифы, имеющие вид узких клеток с толстой оболочкой, которые растут не в бок, а тянутся вдоль осевых нитей по их поверхности (рис. 151,2,5). В дальнейшем по мере усложнения организации слоевища степень развития ризоидов увеличивается. Это можно проследить у багрянок и с рыхлым и с плотным строением. Нередко они развиваются настолько, что заполняют всю внутреннюю часть слоевища вокруг основных осевых нитей и клеток внутренней коры (рис. 152, 2; 153, 2).[ …]

Полового размножения у синезеленых водорослей (бактерий) не обнаружено. Размножаются они исключительно вегетативным путем, часто простым равнополовинным делением клетки. Возможно размножение спорами, которых однако в каждой клетке не бывает больше одной. Споры способствуют переживанию в неблагоприятных условиях, поскольку они более устойчивы к ним, чем вегетативные клетки. Споры обычно крупнее, чем вегетативные клетки, оболочка у них более толстая и содержимое представляется более сгущенным. Нитчатые формы размножаются также подвижными многоклеточными участками нитей, которые называются гормогониями (рис. 20). Гормогонии способны к самостоятельному движению путем скольжения. Подвижные гормогонии образуются как у трихомов, которым свойственно активное движение, так и у видов с неподвижными трихомами. Гормогонии многоклеточные, однако могут состоять из нескольких или только одной клетки. Один организм способен образовывать несколько и даже много гормогониев по всей длине трихома. У гормогониев нет обверток, как у трихома; они покрыты лишь выделяемой клетками слизью. Различают одноклеточные образования нитевидных цианофицей, служащие организму тоже для размножения: гонидии — единичные клетки, покрытые слизистой оболочкой; кокки — одноклеточные фрагменты без индивидуальной оболочки; планококки—■ голые клетки, способные к активному движению [355] (они, собственно, не имеют отличий от одноклеточных гормогониев). В неблагоприятных условиях некоторые вегетативные клетки цианофицей покрываются более толстой оболочкой, превращаясь в покоящиеся споры, или акине-ты. Наблюдается также образование покоящихся гормоспор, состоящих из 7—9 клеток, покрытых обверткой. Наконец, следует отметить, что иногда в нескольких клетках трихома образуется по нескольку десятков мелких спор (эндоспор).[ …]

Загрязнение водоемов вызывается также наличием в них водорослей. Развитию водорослей в водохранилищах благоприятствует присутствие большого количества минеральных веществ, доступ света и тепла. Наиболее распространенными являются диатомовые, синезеленые водоросли, флагеллаты и нитчатые водоросли. При этом характерно, что каждому сезону года свойственны свои формы водорослей. Весной наблюдается массовое развитие диатомовых, летом — синезеленых водорослей. В процессе жизнедеятельности водорослей в воду поступает ряд веществ, придающих воде неприятный запах.[ …]

У гониотрихума (Goniotrichiim), так же как у астероцитиса (Asterocytis), нитчатое слоевище является уже постоянным признаком. У большинства видов клетки собраны в однорядные нитчатые колонии, и только у одного Goniotrichum cornu cervi клетки делятся в разных направлениях, так что образующиеся колонии имеют вид многорядных нитей (рис. 149, 4). Для этих водорослей, как и для многих сине-зеленых, характерно ложное ветвление. Половое размножение у этих водорослей полностью отсутствует.[ …]

В Антарктиде и в высокогорьях, кроме низкой температуры, на водоросли влияет еще и высокая солнечная радиация. Для снижения вредного влияния коротковолнового радиационного излучения сине-зеленые водоросли в ходе эволюции приобрели ряд приспособлений. Важнейшим из них является выделение слизи вокруг клеток. Слизь колоний и слизистые влагалища нитчатых форм являются хорошей защитной обверткой, предохраняющей клетки от высыхания и одновременно действующей как фильтр, устраняющий вредное влияние радиации. В зависимости от интенсивности света в слизи отлагается больше или меньше пигмента, и она окрашивается по всей толще или по слоям.[ …]

Морфологические тесты [11]. Наиболее представительны изменения, возникающие у нитчатых водорослей (кладофора, ризоклониум, спирогира, осциллятория). Эти водоросли отличаются длинным ветвящимся талломом и крупными клетками, поэтому нарушения, возникающие у них под влиянием токсичных агентов, хорошо заметны даже визуально. Наиболее доступным объектом является культура кладофоры, которая легко сохраняется в лабораторных условиях. Культуры часто засоряются другими водорослями и водными животными. Однако поддержание культур в относительно чистом виде не вызывает больших трудностей и сводится к регулярному пересеву отдельных клеток или нитей в чистую среду. Культуру кладофоры можно вывести также из зооспор, образующихся в процессе размножения водоросли.[ …]

К неблагоприятным условиям наземных местообитаний приспособились сравнительно немногие водоросли, но все же общее количество водорослей, способных вести наземный образ жизни, превышает несколько сотен. 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).[ …]

Обширное семейство церамиевых включает в себя четвертую часть всех родов и видов порядка. В большинстве своем водоросли семейства — мелкие, нежные организмы нитчатой или цилиндрической формы, лишенные коры или покрытые ею. В отличие от других у представителей этого семейства структура никогда не бывает полисифонной. Если обертка и формируется, то она состоит из коротких веточек, развивающихся отдельно от гонимобда-ста. У остальных водорослей порядка обертка плотного паренхимного строения.[ …]

В виде исключительно редкого явления или как аномалия наблюдается также образование апланоспор, партеноспор или хламидоспор (у десмидиевых). В большинстве случаев одноклеточные конъюгаты размножаются обычным вегетативным делением в поперечной плоскости, а нитчатые — распадением нитей на отдельпые клетки.[ …]

В условиях этой зоны наблюдается массовое развитие гетеротрофных растительных организмов: разнообразных сапрофитных бактерий, нитчатых бактерий, из водорослей развивается Evgleha viridis, из грибов — Fusdarium aquaeductum. Среди животных организмов полисапробной зоны наиболее характерны мелкие бесцветные жгутиковые, инфузории Colpidium colpoda, Vor-ticella microstoma, амебы Pelomyxa palustris. Микрона-селение бентоса составляют в основном анаэробные сапрофитные бактерии, олигохеты Tubifex, Limnodrilus, личинки комара Chironomus plumosus.[ …]

Влияние затенения особенно рельефно обнаруживается, когда поверхность воды сплошь покрыта растениями, например, Lemna, Potamogeton natans, Polygonum amphibium, водорослями нитчатыми и синезелеными. Такое же и более отрицательное влияние оказывают густые заросли тростника, камыша, рогозы, затеняющие воду своими стеблями. В таких местах вода содержит кислорода ■ всего от 2 до 4 куб. см в литре, а в пасмурные дни даже до 1 куб. см.[ …]

В полевых условиях тесты, основанные на интенсивности выделения кислорода, могут быть применены в качественном и количественном вариантах. В первом варианте несколько прядей нитчатой водоросли помещают в склянку с исследуемой водой, параллельно ставят контрольный опыт и наблюдают за образованием пузырьков газа. Комочек нитей всплывает или оседает на дно. Оценку проводят по пятибалльной системе.[ …]

Бактерии являются самыми древними обитателями земли. Ископаемые бактерии», т. е. их отпечатки, найдены вместе с сине-зелеными водорослями в кембрийских .и докембрийских отложениях. От этих примитивных существ произошли все остальные организмы. Усложнение организмов привело к появлению нитчатых ветвящихся форм, от которых в дальнейшем произошли грибы.[ …]

Настоящие волоски багрянок следует отличать от волосовидных ветвей или ложных волосков. У видов с однорядным нитчатым слоевищем можно видеть, как конечные клетки боковых веточек удлиняются и обесцвечиваются, приобретая волосовидное строение (рис. 151,7). Это и есть ложные волоски. Настоящие волоски красных водорослей делятся на два типа: одноклеточные и многоклеточные. Одноклеточные волоски никогда не ветвятся. У однорядных нитчатых форм они образуются из верхушечных клеток ветвей, у многорядных — из поверхностных клеток коры. Клетка будущего волоска отделяется от материнской клетки поперечной перегородкой и сильно вытягивается, достигая в длину нередко миллиметра и более (рис. 156). Она содеряшт ядро и небольшое количество цитоплазмы. Хлоропласт по мере роста волоска исчезает, и волоски становятся бесцветными. Обычно материнская клетка волоска ничем не отличается от соседних вегетативных клеток, но иногда она намного крупнее и остается хорошо заметной после отпадения волоска. У кораллиновых волоски не являются самостоятельными клетками, а представляют собой только выросты специальных клеток, от которых опи не отделяются перегородкой.[ …]

Некоторые виды являются чисто планктическими (Asterionella, Pediatrum clathratum, Dinobryon) и никогда не растут в фильтрах, осветлителях или резервуарах. Другие относятся к факультативно-планктическим организмам (например, нитчатая диатомея Melosira, рис. 28.24, Fragilaria, рис. 28.26, Diatoma vulgare, рис. 28.30), способным прикрепляться, выделяя небольшое количество слизи, и переходя, таким образом, в категорию, называемую перифитоном. Наконец, в определенных обстоятельствах некоторые виды бентиче-ских организмов (т. е. обитающих в прикрепленном состоянии в прибрежной полосе или на дне) выносятся течением и обнаруживаются в планктоне.[ …]

Виды этого рода — типичные эпифиты. Их кустики, достигающие 250 мкм в длину, встречаются обычно в холодную пору года (весной, осенью и зимой) в прибрежной зоне озер, прудов, болот, стариц и речек. В качестве субстрата они используют нитчатые водоросли (кладофору, вошерию, трибонему, микроспору и др.), мхи и высшие водные растения.[ …]

Увеличение производства растительноядных рыб может быть обеспечено в первую очередь за счет белого толстолобика. Этот вид является ведущим в поликультуре. Анализ его питания показывает, что в пищевом комке встречаются преимущественно водоросли размером от 21 до 112 мк, а преобладают водоросли величиной 21…38 мк. Водоросли большего размера занимают в пищевом комке не более 5…10 %. Среди водорослей, доступных белому толстолобику по размерам, имеются предпочитаемое виды, которые выедаются им в первую очередь, а именно он предпочитает водоросли овальной и близкой к ней формы (Cyclotella compta, Mycrocystis pulveria, M. aeroginosa, Phocus sp.), на втором месте водоросли, имеющие форму прямоугольника и квадрата (Scenedesmus quadricauda, Sacuminatus), на третьем — нитчатые (Oscillatoria granulata, Melosira, Anhistro-desmus sp.). Важное значение в питании белого толстолобика имефг детрит.[ …]

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, Phor-midium, Schizothrix), в других — слизистые, хорошо оформленные слоевища (Nostoc commune с сопутствующими видами), а иногда встречаются войлокообразные скопления разных видов.[ …]

Другим отрицательным фактором в системе оборотного водоснабжения явяяюгоя биологические обрастания. В воде открытых водоемов и в бытовых отоках находятся разнообразные живые оущеотва. Основными из них является бактерии, образувщие колонии-зоогаен. водо-рооли нитчатые зеленые и сине-зеленые, простейшие — инфузория, черви, грибы и др. Отмирая, сине-зеленые водоросди образует громадные объемы гнивших органических веществ, загрязняя воду фенолом, индолом и другими продуктами разложения.[ …]

Кроме того, многие из исследуемых органических веществ неустойчивы. В процессе анализа они могут сильно изменяться в результате, например, процессов окисления, 1то также затрудняет их определение и идентификацию. Тем не менее, несмотря на все эти трудности, ИК-спектры отдельных фракций, выделенных из образующихся при гниении нитчатых водорослей веществ, были сняты. Полученные результаты показали, что в этом случае привкусы и запахи действительно связаны с присутствием в воде большого количества разнообразных органических соединений. Выделить какие-нибудь индивидуальные вещества при этих исследованиях не удалось. Это является следствием того, что значительная часть веществ, попадающих при разделении в разные фракции, довольно близка по своей природе. Однако некоторые закономерности все же удалось установить.[ …]

Экологические последствия прогрессирующего закисления водоемов заключаются в постепенном уменьшении численности популяций гидробионтов вплоть до полного исчезновения многих видов, часто сопровождаемом распространением немногочисленных устойчивых по отношению к повышенному содержанию кислот организмов — некоторых насекомых (например, стрекоз), нитчатых водорослей и водных мхов. Как правило, нарушения наблюдаются на всех уровнях экосистемы — от микробных сообществ и первичных продуцентов до организмов конечных звеньев трофической цепочки (хищные рыбы и питающиеся рыбой птицы).[ …]

Поскольку назначение рыбного пруда состоит в том, чтобы давать максимальное количество рыбы определенного вида и размера, все операции по уходу за прудом направлены на превращение возможно большего количества доступной энергии в конечный продукт. Это достигается уменьшением числа пищевых цепей, для чего в пруду оставляется лишь одна группа продуцентов — плавающие водоросли, или фитопланктон (другие зеленые растения — нитчатые водоросли и высшие водные растения — подавляются). Перенос энергии между звеньями указан в килокалориях на квадратный метр в год. В этой модели учтены только последовательные поступления поглощаемой с пищей энергии в зависимости от времени, ¿(¿), и не учтены потери при дыхании и ассимиляции. Как показано, фитопланктон поедается планктонными ракообразными, взвешенными в толще воды, а детрит, остающийся от планктона, идет в пищу разным бентосным беспозвоночным, особенно мотылю (хирономидам), которых охотно поедают ушастые окуни; те в свою очередь идут в пищу окуням. Баланс между этими последними звеньями пищевой цепи (ушастые окуни — окуни) с точки зрения человека особенно важен. Пруд с единственным видом рыбы—ушастым окунем—давал бы больше рыбы (по весу или по биомассе), чем пруд с крупным окунем и ушастым окунем, но популяция состояла бы в основном из мелких особей из-за быстрого размножения и жесткой конкуренции за пищу. Уловы на удочку или дорожку скоро стали бы плохими. Рыболовы предпочитают выуживать не мелочь размером с сардинку, а крупную рыбу, и именно конечный хищник необходим в хорошем пруду для спортивной ловли.[ …]

Естественно, что обратимость патологических процессов возможна только при определенной концентрации и длительности воздействия токсического вещества. При более высоких концентрациях и большей длительности воздействия наступают необратимые процессы. Поэтому обратимость является одним из важных критериев, позволяющих определить ПДК и срок воздействия токсического вещества на организм. Определение обратимости патологических изменений при действии сточных вод позволит точнее определить степень очистки их. Этот критерий также может быть использован при оценке токсичности для гидробионтов альгицидов, вводимых в водоемы для подавления массового развития фитопланктона, нитчатых водорослей и высших водных растений.[ …]

К этому семейству относится всего один род сплахнидиум (Splachnidium) с единственным видом. Сплахнидиум морщинистый (Splachnidium rugosum) растет в южном полушарии у мыса Доброй Надежды и по южному берегу Австралии. Слоевище у этого растения студенистое, с полостью внутри; оно состоит из центрального толстого вертикального побега с немногочисленными слабо разветвленными толстыми боковыми ветвями. В основании слоевища имеется диск для прикрепления к грунту. Кон-цептакулы образуются в некоторых точках поверхности слоевища, вблизи вершин побегов. Здесь начинаются интенсивное деление и рост клеток, при этом возникают впячивания внутрь слоевища. Образованию концептакулов способствует то, что слоевище имеет рыхлое нитчатое строение и снабжено полостями, заполненными слизью. В прошлом сплахнидиум морщинистый относили к фукусовым на том основании, что у него существуют концепта-кулы и на вершинах побегов расположены особые крупные клетки. Однако со временем выяснилось, что концептакулы у них образуются совершенно иначе, чем у фукусовых, а особые клетки оказались одноклеточной эндофитной зеленой водорослью кодиолум (Codiolum), которая постоянно присутствует в коровом слое молодых вершин побегов. Ассимиляционные нити у сплахнидиума морщинистого развиваются только на молодых частях, потом они опадают, и поверхность оказывается образованной плотной корой из мелких клеток. У сплахнидиума имеются многоклеточные волоски с интерна лярной зоной роста, которые растут на внутренней поверхности концептакулов и высовываются через их отверстия наружу.[ …]

Гастеротеции графидовых лишайников име-‘ ют линейную форму и по виду напоминают черточки, простые или разветвленные линии. Плодущий диск гастеротециев узкий и углубленный, а край, который может быть собственным или слоевищным, сильно выступающий, возвышающийся над диском. Очень редко плодовые тела графидовых бывают в форме округлых апотециев, но диск этих апотециев все равно узкий и углубленный, окруженный сильно выступающим краем. Тип развития плодовых тел аскогимениальный. Сумки унитуникатные, в верхней части с сильно утолщенной стенкой. В сумках образуется от 1 до 8 бесцветных или коричневых поперечно-многоклеточных или муральных спор, имеющих линзовидные просветы клеток. Слоевища графидовых лишайников накипные, примитивные, прикрепляющиеся к субстрату сердцевинными гифами; они или совсем лишены коревого слоя, или, реже, покрыты слаборазвитой корой.[ …]

Отношения с другими организмами

Зеленые водоросли могут существовать практически во всех влажных местах. Они встречаются в почве, на тенистой стороне камней и даже в снегах высоких гор и арктического пояса Земли. Если стакан с водой оставить на несколько дней в солнечном месте, то они появятся и там.

Водоросли легко вступают в симбиотические отношения с другими организмами. Они прекрасно сосуществуют с моллюсками, губками, простейшими, гидрами и плоскими червями. С грибами их сотрудничество оказалось настолько продуктивным, что даже получило отдельное название – лишайник. Когда-то такое объединение считали целостным растительным организмом, например мхом. В образовании лишайников участвует около 80 водорослей, из которых чаще всего встречаются представители рода требуксия.

Одноклеточные зеленые водоросли порой развиваются в шерсти или кожном покрове млекопитающих, а также на высших растениях. Их присутствие не всегда полезно для других. Порой они просто паразитируют и приводят к заболеваниям хозяина. Они способны вызвать мастит у рогатого скота, становятся причиной некоторых кожных заболеваний человека, истощают растения чая, приводя к пожелтению листьев.

Почему в аквариуме появляются водоросли?

Нитчатые водоросли в аквариуме активно растут и стремительно занимают практически всю площадь домашнего водоема при следующих условиях:

повышенная жесткость воды;
недостаточное количество аквариумных растений;
нерегулярная замена воды;
плохая очистка, которая становится причиной накопления нитратов, необходимых для роста и развития нитчатки;
поступление кислорода в недостаточном количестве;
слишком яркое освещение: нитчатка появляется чаще, если искусственное освещение используется более восьми часов в сутки или на аквариум попадают прямые солнечные лучи.

Начинающие аквариумисты сталкиваются с нитчаткой в тех случаях, когда высшие растения еще не успели прижиться в экосистеме и существует переизбыток микроэлементов, необходимых для активного развития простейших. Иногда можно принести зеленые водоросли вместе с новыми аквариумными растениями.

Хламидомонада

Род хламидомонада объединяет больше 500 видов зеленых водорослей, обитающих преимущественно в пресных водоемах. Это одноклеточные организмы грушевидной или овальной формы. Они оснащены специальными светочувствительными глазками и парой жгутиков, вращательные движения которых помогают хламидомонадам перемещаться в воде к более освещенным местам.

Большинство из них обитают в небольших, хорошо прогретых водоемах и могут способствовать их цветению. Самый необычный представитель – хламидомонада снежная, живущая при низких температурах. Она обитает в снегах и льдах, и благодаря пигменту астаксантину окрашивает их в розоватый оттенок.

Почему не стоит полностью удалять водоросли?

Водоросли являются полноправными участниками биологических процессов, так что видимое наличие нитчатки в умеренных количествах не повредит аквариуму. Напротив, нитчатые зеленые водоросли способны поглощать избыток питательных веществ и продукты гниения. Вред же наносит чрезмерное разрастание водорослей в искусственном водоеме. Кроме того, подобная ситуация служит явным индикатором того, что в замкнутой экосистеме произошел какой-либо сбой. Возможно, проблема в недостаточном количестве аквариумных растений или чрезмерном освещении.

Спирогира

Спирогира является самой распространенной многоклеточной водорослью. Она окрашена в ярко-зеленый цвет и состоит из множества тонких ниточек различной длины. Спирогира встречается как в пресных, так и в соленых водах. Она появляется в медленно текущих и застойных водоемах, в аквариумах, за которыми неправильно ухаживают. Вместе с другими водорослями она образует липкую тину, наощупь напоминающую вату.

Чем опасны?

Способность водорослей хорошо крепиться к объекту – камням, растениям, элементам декора и стенкам аквариума представляет серьезную опасность для других представителей флоры и фауны:

в них запутываются и гибнут мелкие рыбы;
растения, оплетенные тонкими зелеными нитями, прекращают свой рост и погибают;
наличие большого количества нитчатых растительных организмов препятствует проникновению в аквариум солнечного света, что негативным образом отражается на состоянии его флоры и фауны;
отмирающие части растений провоцируют процессы гниения, в результате чего в воду попадают токсичные вещества;
скопление водорослей в резервуаре выглядит неэстетично: вода кажется мутной и грязной.

Вольвокс

Вольвокс – подвижные колониальные водоросли, обитающие в стоячих пресных водоемах. В период массового размножения они способствуют цветению воды, окрашивая ее в зеленый цвет. Известно около 20 видов вольвокса.

Колония вольвокса выглядит как зеленый шар размером максимум 3 мм. В каждый из таких шаров входит от 10 до 200 тысяч микроскопических клеток, которые соединяются нитками из протоплазмы. Как и у хламидомонады, у них имеются жгутики для передвижения внутри водоема. Клетки не одинаковы и разделяются по своей специфике. Одни являются вегетативными, другие генеративными и принимают участие в половом размножении.

Ульва

Род ульва представляет морские зеленые водоросли, обитающие в пределах субтропического и умеренного поясов земного шара. Они являются многоклеточными организмами с ветвистым пластинчатым талломом размером от 30 сантиметров до 1,5 метра. У основания тела водоросли находятся нитевидные образования, ризоиды, при помощи которых они цепляются за различные поверхности.

Ульва нуждается в солнечном свете, поэтому обитает на небольших глубинах. Она служит кормом морских животных и является отличным местом для откладывания икры рыбами. Некоторые виды ульвы люди употребляют в пищу. В кулинарии она больше известна как морской салат.

Водоросли – старейшие микроорганизмы на Земле

Водоросли одни из самых древних микроорганизмов на планете, ореол обитания которых велик и разнообразен. Они являются основой пищевой цепочки питания для множества животных и млекопитающих. Их жизнедеятельность обеспечивает необходимые объёмы кислорода, а их заросли служат местом обитания разных видов беспозвоночных. Состояние биоценоза водных объектов должно находиться в идеальном равновесии, что не может происходить без водорослей. В комплексе с различными органическими соединениями они участвуют в самоочищении воды, используются в сельскохозяйственной сфере и активно применяются для изготовления необходимых предметов обихода человека.

Нителла

Водоросли рода нителла широко распространены в пределах Северного полушария. Они обитают в пресных водоемах Азии, Европы и Северной Америки. Внешне водоросли сложно отличить от высших растений. Их таллом состоит из тоненьких стебельков с небольшими узлами, от которых по кругу отходит 5-7 узких и тонких листочков.

Они любят хорошо освещенные места и теплую температуру воды — в пределах 20-28 градусов. Растение довольно неприхотливо и способно делать воду прозрачнее, отчего его часто заводят в аквариумах. В естественных водоемах разросшаяся нителла становится убежищем небольших рыбешек и местом для их нереста.

Какие условия неблагоприятны для нитчатки?

Борьба с нитчатыми водорослями предполагает также создание неблагоприятных для их размножения и развития условий. Так, необходимо уменьшить яркость освещения, а если аквариум находится под прямыми солнечными лучами, затемнить его белой бумагой или марлей. Водоросли погибнут при специально затемненном освещении. Достаточно трех дней, чтобы избавиться от нитчатки таким образом.

Кроме того, возможно стоит увеличить количество аквариумных растений. Живые растения необходимы для поддержания гармоничной жизни искусственного водоема, иначе их место будет занято водорослями. Важно также обеспечить хорошую аэрацию – достаточный приток кислорода позволит растениям хорошо себя чувствовать и подавлять рост водорослей.

Каулерпа

Бриопсидовые водоросли рода каулерпа обитают преимущественно в теплых тропических и субтропических морях. Внешне они очень разнообразны и визуально делятся на листья, стебли и корни. Они могут быть ветвистыми или напоминать по виду грибы. Несмотря на видимую сложность, их внутреннее строение очень простое. Таллом водорослей состоит всего из одной клетки, которая содержит множество ядер. У некоторых видов она может сильно разрастаться, достигая 2-3 метра в размере.

Каулерпа неподвижна и всегда прикрепляется к какой-нибудь поверхности. Часто она селится на дне водоемов, цепляясь к илу или песку. Она также растет на подводных камнях и коралловых рифах. Благодаря своим размерам, водоросли этого рода являются крупнейшими одноклеточными организмами в мире. Из-за необычного вида они пользуются популярностью, поэтому их часто выращивают в аквариумах. В странах Юго-Восточной и Восточной Азии некоторые виды каулерп употребляют в пищу.

Методы борьбы

Для избавления от простейших растительных организмов следует ликвидировать факторы их появления:

уменьшить освещение и отказаться от использования желтых ламп как дополнительного источника света;
исключить попадание в аквариум прямых лучей солнца;
внимательно осматривать на предмет нитчатки все растения, которые планируется разместить в резервуаре;
нормализовать содержание в воде углекислого газа и обеспечить постоянное поступление кислорода;
сбалансировать содержание минеральных веществ (в этом поможет тест на состав воды);

регулировать количество корма или давать его небольшими порциями, не допуская оседания питательных веществ на дно;
проводить регулярную чистку аквариума, на дне которого скапливаются продукты жизнедеятельности рыб, остатки корма и части отмерших растений, способствующие размножению низших растительных организмов;
создать благоприятные условия для роста и развития других растений (регулярно подкармливать). Можно посадить роголистник, который способен подавлять рост нитчатых водорослей;
подселить в аквариум водных животных, поедающих нитчатые водоросли – сиамских водорослеедов или креветок Амано.

Совет! Водоросли можно удалять при помощи подручных средств – пинцета или деревянной палочки.