Біологія. 7 клас. Андерсон

§ 14. Різноманітність водоростей

Водорості є основою формування водних екосистем, про що писав англійський природодослідник Чарльз Дарвін: «Ці величезні підводні ліси південної півкулі я можу порівняти з наземними лісами тропічних областей». Ми познайомимося з поширенням, різноманітністю водоростей і дізнаємося про їхнє значення в житті людини.

Поширення та роль у природі. Масово водорості поширені у прісній воді на глибині 1—2 м, а в особливо чистих річках та озерах — на глибині 5—6 м. У морській воді, яка значно прозоріша, світло проникає значно глибше, тому масове поширення водоростей сягає 30 м. Колір таломів водоростей залежить від глибини мешкання. Зелений колір характерний для водоростей, які живуть близько до поверхні, а талом глибоководних водоростей забарвлений у червоний та пурпурний кольори (іл. 48).

Наземні види водоростей живуть на вологому ґрунті біля водойм, на болотах, у лісах. Деякі водорості утворюють зелену плівку на поверхні вологого каміння, стін і парканів.

Водорості є джерелом живлення значної кількості водяних тварин. А ті, що живуть прикріплено до підводного субстрату, дають притулок багатьом водяним мешканцям. Також водорості насичують воду киснем і в такий спосіб уможливлюють існування організмів у водному середовищі.

Різноманітність водоростей. Ми вже познайомилися з представниками зелених водоростей, зокрема хламідомонадою та спірогірою, які мешкають у прісних водоймах (див. іл. 48). До цієї групи належить 15 тис. видів одноклітинних, колоніальних і багатоклітинних водоростей. Багато видів живуть у морях та океанах, є мешканці ґрунту, деякі оселяються на стовбурах дерев, на поверхні снігу та льоду. Поміж пігментів, що є в їхніх клітинах, переважає хлорофіл, який надає цим водоростям зеленого забарвлення. Прикладом морської водорості є ульва. Талом цієї водорості пластинчастий, окремі клітини мають вирости — ризоїди, за допомогою яких вона прикріплюється до підводного субстрату. У багатьох країнах ульву, яку називають зеленим морським салатом, вживають у їжу. Ця водорість зустрічається в Україні в бухтах і затоках Чорного та Азовського морів.

Іл. 48. Представники водоростей і їхнє середовище існування

Створіть інформаційно-пошуковий проект «Дивовижні місця оселення водоростей». Змоделюйте наслідки зникнення водоростей на планеті.

Бурі водорості — багатоклітинні, переважно морські організми, яких налічують близько 1.5 тис. видів. Поміж бурих водоростей є види, розміри талому яких становлять декілька міліметрів, а є велетні до 50 метрів. До підводного субстрату вони прикріплюються за допомогою ризоїдів і нерідко утворюють великі скупчення — підводні «ліси». Саме про зарості цих водоростей писав Чарльз Дарвін. У клітинах відкладається запасний вуглевод ламінарин. Клітинні оболонки зовні вкриті слизом, який запобігає пошкодженню їх хвилями. У Чорному морі біля берегів України трапляється водорість цистозейра.

Найвідомішим поміж бурих водоростей є саргасум, який мешкає в морській воді. У східній частині Атлантичного океану трапляються плавучі величезні скупчення цих водоростей, названі Саргасовим морем (іл. 49, а).

Бура водорість ламінарія (морська капуста) поширена у прибережній зоні переважно холодних морів, де часто утворює суцільні зарості (іл. 49, б). Це вможливлює її масове добування. Водорість є цінним харчовим продуктом, бо клітини містять поживні речовини та багато йоду. Саме за назвою цієї водорості названо запасний вуглевод бурих водоростей — ламінарин.

Іл. 49. Бурі водорості: а — саргасум; б — ламінарія

Створіть інформаційно-пошуковий проект «Ламінарія: поширення та застосування».

На планеті відомо близько 4 тис. видів червоних водоростей, поміж яких є одноклітинні та багатоклітинні організми. Поширені вони переважно в солоних водоймах. Крім хлорофілу, клітини червоних водоростей містять унікальні червоні пігменти, які дозволяють вловлювати слабке світло на глибині 200—250 м. Це вможливлює мешкання цих водоростей на глибинах, на яких інші водорості не виживають. Червоні водорості накопичують багрянковий крохмаль — речовину, за хімічною будовою подібну до запасного вуглеводу клітин тварин і грибів. Деякі види людина вживає в їжу, наприклад, порфіру (червоний морський салат), філофору. Клітинна стінка червоних водоростей містить агар, який використовують у кондитерській та парфюмерній промисловості. Зокрема, на основі агару виробляють відомі ласощі: пастилу та мармелад. У Чорному морі зростають церамій та філофора (іл. 50).

Людина вживає в їжу понад 150 видів водоростей. Вони містять біологічно активні речовини, що сприяють покращенню травлення, пришвидшують лікування деяких захворювань людини. Водорості є сировиною для харчової та фармацевтичної промисловості, використовуються як корм для тварин. У світі існують цілі підприємства з промислової переробки водоростей, їх також вирощують у штучних умовах (іл. 51).

Своєрідною групою є діатомові водорості, поміж яких є одноклітинні та колоніальні організми. Хлоропласти цих рослин мають жовтувато-буре забарвлення, яке визначається наявністю зелених, бурих і жовтих пігментів.

Іл. 50. Червоні водорості Чорного моря: а — церамій; б — філофора

Іл. 51. Вирощування морських водоростей

Прочитайте опис: «Занурившись з аквалангом у море, можна побачити порфіру, що вирізняється червоними плямами. У затоках і бухтах цікаво споглядати ульву, яка росте на дні, закріпившись корінням у ґрунті. Неперевершеною красою вражають зарості ламінарії бурого кольору, крізь які проходять промені сонця». Якої помилки припустилися в описі?

Клітини діатомових водоростей вкриті панциром із кремнезему (сполуки Силіцію), що складається з двох половинок, більша з яких налягає на меншу. У панцирі є пори, крізь які відбувається обмін речовин з навколишнім середовищем. Більшість видів діатомових водоростей є автотрофами. Проте деякі види, які живуть на неглибоких ділянках морського дна, можуть ставати гетеротрофами — організмами, які живляться готовими органічними речовинами. Ці речовини водорості добувають із води. Крохмаль у діатомових водоростей не утворюється, а запасні речовини можуть відкладатися у вигляді олій, що збільшує плавучість організмів у товщі води.

Ці водорості є важливим джерелом живлення для прісноводних і морських тварин, а рештками живляться бактерії та одноклітинні евкаріоти. Найвідомішими діатомовими водоростями є пінулярія, навікула, цембела, мелозира. У навікули клітини поодинокі, стулки нагадують човник. Середньою лінією стулок проходить прямий щілиноподібний шов, у якому відбувається рух слизу, що обумовлює рух клітини (іл. 52, а). Мешкає у прісних і солоних водоймах, ґрунті.

З панцирів викопних форм утворилися поклади осадових порід: діатоміту, доломіту, трепелу, які використовуються людиною для шліфування металів, виготовлення фільтрів і в якості звукоізоляційного матеріалу (іл. 52, б). Більшість діатомових водоростей є чутливими до забруднення середовища, тому використовуються під час оцінювання якості води. Спосіб оцінювання якості середовища за реакцією на нього організмів називають біоіндикацією, а організми, чутливі до забруднення, — біоіндикаторами.

Іл. 52. Діатомові водорості: а — навікула; б — осадова порода діатоміт