Біологія. 7 клас. Балан

§ 15. Діатомові водорості. Яка роль водоростей у природних екосистемах та житті людини

Для чого потрібен панцир навколо клітини діатомових водоростей?

Чим цікаві діатомові водорості. Діатомові водорості — одноклітинні або колоніальні організми, клітина яких оточена двостулковим панциром із силіцій(ІV) оксиду. Відомо понад 20 тис. видів, поширених у прісних і солоних водоймах, морях та у ґрунті.

Розміри клітин варіюють від 0,004 до 2 мм. Стулки панцира пронизані дрібними отворами, через які відбувається обмін речовин з довкіллям. Панцир має складну структуру та специфічну форму, за особливостями яких визначають види цих водоростей: у кожного виду вони свої (мал. 15.1). Клітини мають одне ядро, хлоропласти жовто-бурого забарвлення, оскільки крім хлорофілу наявні й бурі пігменти. Багато видів здатні виділяти слиз. Він оточує їхні клітини й забезпечує особливий спосіб пересування — активний ковзний рух.

Розмножуються діатомові водорості як нестатево — поділом навпіл, так і статево. За нестатевого розмноження дочірні клітини отримують від материнської лише по одній стулці панцира, а іншу добудовують самостійно.

Мал. 15.1. Діатомові водорості. А. Панцир діатомової водорості навікули (фотографію зроблено за допомогою електронного мікроскопа). Б. Схема будови клітини діатомової водорості: 1 — вакуоля; 2 — ядро; 3 — хлоропласт; 4 — верхня стулка панцира

У прісних водоймах України трапляються види родів Meлозіра, Діатома тощо, а види родів Ніцшія та Навікула поширені як у прісних водоймах, так і в морях.

Цікаво знати. З решток діатомових водоростей — стулок їхніх панцирів (а також решток скелетів інших організмів: одноклітинних евкаріотів — радіолярій і тварин — губок) утворюється основа осадової породи — діатоміту. Його використовують для виготовлення фільтрів і теплоізоляційного матеріалу, а також під час виробництва вибухівки — динаміту (від грецьк. динаміс — сила). Її створив відомий шведський хімік, винахідник і благодійник Альфред Нобель (1833-1896). Основу динаміту становить вибухонебезпечна речовина нітрогліцерин. Після тривалих дослідів А. Нобель встановив, що в поєднанні з діатомітом використання нітрогліцерину як вибухівки стає безпечнішим. А. Нобель усі свої статки, отримані також і за винайдення динаміту, заповів на фінансування міжнародної премії, що нині носить його ім’я — Нобелівська премія. Це премії за особливі досягнення в галузях хімії, фізики, фізіології або медицини, літератури, а також у справі захисту миру.

Яка роль водоростей у природних екосистемах. Водорості як автотрофні організми відіграють надзвичайно важливу роль у створенні органічних сполук з неорганічних. Лише морські водорості створюють до 25 % усієї органічної речовини нашої планети (мал. 15.2).

Мал. 15.2. Роль водоростей у природних екосистемах

Зарості ламінарії дають прихисток і «продовольчу базу» численним морським тваринам. Водорості можуть вступати у взаємовигідні відносини з іншими організмами: тваринами (як-от з губками, гідрами, молюсками) (мал. 15.3, А, Б), грибами (у складі лишайників) тощо. При цьому водорості постачають їм кисень та органічні сполуки, а отримують мінеральні речовини.

Мал. 15.3. А. Гідра зелена отримала свою назву тому, що в її тілі мешкають зелені водорості. Б. Елізія хлоротіка — морський черевоногий молюск, який споживає жовто-зелену водорість вошерію та використовує її хлоропласти для здійснення фотосинтезу у своїх клітинах

З відмерлих решток водоростей, які живуть у ґрунті, утворюється органічна речовина, що підвищує його родючість. Тому масове розмноження ґрунтових водоростей — «цвітіння» ґрунту, яке спостерігають найчастіше навесні або восени, вважають прикметою доброго врожаю. Відмерлі водорості опускаються на дно водойм, де утворюють органічний мул, який використовують як добриво. Водорості беруть участь і в процесах самоочищення водойм, а діатомові — у створенні осадових порід діатомітів.

Яка роль водоростей у житті людини. Водорості широко застосовують у різних галузях промисловості: харчовій, косметології, фармакологічній тощо, а також у медицині. Їх використовують і як добриво.

Слань водоростей багата на поживні речовини: білки, вуглеводи, жири, а також на вітаміни та мікроелементи. Близько 170 видів водоростей вважають їстівними (наприклад, ламінарію (бурі водорості), порфіру, філофору (червоні водорості), ульву (зелені водорості)). Їх також використовують як харчові добавки.

Цікаво знати. Уміст Йоду в ламінарії у 30 000 разів вищий, ніжу морській воді, Фосфору — у 500. Значний уміст у ламінарії й вітамінів. У більшості країн Південно-Східної Азії ламінарію додають до різних страв з рису, сої, риби. Готують з ламінарії різні соуси, пастилу, тістечка, начинку для цукерок.

З багрянкового крохмалю червоних водоростей виготовляють агар (або агар-агар). Його використовують науковці для створення поживних середовищ для вирощування мікроорганізмів, як згущувач — під час виготовлення кондитерських виробів, наприклад мармеладу, пастили, зефіру, у косметології (для виробництва кремів, зубних паст), у медицині.

Діатомові водорості здатні чітко реагувати на забруднення водойм, тобто є біоіндикаторами. Діатоміти використовують у складі фільтрів, зокрема для фільтрації питної води або води для басейнів. Їх також можуть використовувати для боротьби з комахами-шкідниками на садових ділянках, у теплицях, овочесховищах. При цьому вони не забруднюють навколишнє середовище.

Як людина, визначаючи видовий склад водоростей, може оцінювати якість води певної водойми?

Проте водорості можуть завдавати і певної шкоди. Масове розмноження водоростей у водоймах спричинює негативне явище — «цвітіння» води (пригадайте, таке явище здатні спричинити також ціанобактерії (див. мал. 9.4). При цьому у воді знижується вміст кисню, що може спричинити загибель інших мешканців водойм.

Мал. 15.4. Обростання водоростями та іншими організмами дна кораблів знижує швидкість їхнього пересування та збільшує витрати пального

Цікаво знати. Водорості можуть обростати дно кораблів (мал. 15.4), різні споруди, розташовані у воді, та порушувати їхню експлуатацію.

Узагальнення

Водорості не становлять єдиної систематичної групи. Різні групи водоростей належать до різних груп евкаріотичних організмів. Водорості у природі виділяють кисень та утворюють органічні речовини, які споживають інші істоти. Водорості є джерелом речовин для промисловості та медицини.

Поміркуйте

• 1. Які особливості будови діатомових водоростей дають змогу використовувати їх, так само, як і форамініфер, для визначення віку геологічних порід?
• 2. Підрахуйте, скільки разів за останні пів року доводилося вживати в їжу водорості або продукти з них.