§ 4.6. Водорості та екологічна цінність природи

Узагальнюємо!

«Я думав про море лише як про солоне середовище, яке роз’їдає мені очі. І раптом мені відкрилося вражаюче видовище: підводні скелі, покриті заростями зелених, бурих, сріблястих водоростей, серед яких плавали в кришталево чистій воді невідомі мені доти риби», — так описував Жак-Ів Кусто свої перші незабутні враження від зустрічі з водоростями. У чому цінність водоростей для Світового океану?

ЗМІСТ

Яке значення водоростей у природі?

Водорості — найважливіші виробники органічних речовин у водних екосистемах. У морських екосистемах особливу роль відіграють діатомові водорості. Їхня органічна речовина складає близько 50 % від усієї біомаси морів та океанів. У прибережній зоні морів помірних і приполярних широт таке значення мають бурі водорості, а в прісноводних водоймах — зелені. Усі водорості є не лише початковою ланкою харчових ланцюгів, а й виробниками кисню, що розчиняється у воді або потрапляє в атмосферу.

Водорості через поверхню свого тіла здатні поглинати з води всі необхідні для життєдіяльності поживні речовини, що визначає їхню роль у природному самоочищенні водойм.

Із решток водоростей після їхнього відмирання утворюються гірські породи. Вимерлі бурі водорості утворили водоростеве вугілля, червоні — вапняк, а панцири викопних діатомей — діатоміт, доломіт і трепел. Масове розмноження мікроскопічних водоростей спричинює «цвітіння» води, снігу, ґрунту, що може проявлятися зеленим, червоним, жовтим, коричневим забарвленнями.

Значення водоростей у природі

Утворення органічних речовин і кисню

Природне самоочищення водойм

Утворення гірських порід

«Цвітіння» води, ґрунтів, снігу

Ґрунтоутворення

Учасники симбіотичних відносин

Створення умов існування

Наземні мікроскопічні діатомові й зелені водорості відіграють помітну роль у ґрунтоутворенні. Це пов’язано з тим, що ґрунтові водорості виробляють значну кількість слизу, що сприяє підвищенню вологоємності, структурованості ґрунту. У тропіках червоні водорості зміцнюють тіло коралів, що впливає на існування коралових рифів. Для багатьох водоростей характерні симбіотичні відносини з різними рослинами, грибами й тваринами. Наприклад, одноклітинні зелені водорості требуксія чи трентеполія можуть співіснувати з ліхенізованими грибами, тетраселміс (Tetraselmis convolutae) — з певними видами плоских червів.

Іл. 31. Черв’як Роскофа (1) та зелена водорість тетраселміс (2)

Водорості + Тварини.

У чому суть фотосимбіозу цих організмів?

Яке значення водоростей у житті людини?

Організація харчування. З водоростей отримують речовини для виробництва продуктів харчування: альгінати застосовують для покращення якості морозива, фруктових соків. У їжу вживаються зелені (ульва), бурі (ламінарія японська) та червоні (порфіра) водорості.

Сільське господарство. Бурі та зелені водорості є кормом для сільськогосподарських тварин, із водоростей отримують добрива, вітамінні добавки, речовини, що стимулюють приріст маси промислових тварин.

Охорона здоров’я. Протизапальні та імуностимулюючі властивості водоростей визначають їхнє використання як засобів боротьби з інфекціями. З бурих водоростей добувають йод, бром, замінники крові тощо. Альгінати водоростей зв’язують і виводять з організму важкі метали й радіонукліди. З червоних водоростей виготовляють препарати для усунення печії (кораліна), ліки від хвороб дихальних шляхів (хондрус, або ірландський мох).

Водопостачання, поводження з відходами. Види водоростей стають індикаторами забруднення водного середовища органічними речовинами (діатомові водорості, хлорела). Діатомові водорості спричинюють руйнування підводних споруд, мостів.

Переробна промисловість. Альгінати бурих водоростей використовують у переробній промисловості для проклеювання паперу, у хімічній — для виготовлення фарбників для кольорового друку, у текстильній — для фарбування натуральних тканин, що не промокають під дощем та не вигорають під сонцем.

Професійна, наукова та технічна діяльність. Багато водоростей є об’єктами наукових досліджень (хлорела, хламідомонада, ацетабулярія, вольвокс). Панцири діатомей використовують для налаштування оптичних приладів.

Чому вода є визначальним чинником для водоростей?

Впливи води як екологічного чинника на водорості пов’язані насамперед з такою її властивістю, як розчинність. Вода здатна розчиняти кисень і вуглекислий газ, що використовуються водоростями для дихання й фотосинтезу. Кисню у воді у 20-30 менше, а вуглекислого газу майже в 700 разів більше, ніж у повітрі суходолу, тому водорості краще ростуть у місцях, де спостерігається перемішування води. Значення рухливості водних мас проявляється також і через принесення поживних речовин.

Вода знаходиться в постійному русі через гравітацію Місяця (припливи та відпливи), дію сил земного тяжіння (течія річок) та вітру (хвилі, шторми). Вода містить важливі біогенні елементи, необхідні для побудови тіла (Силіцій, Кальцій), транспорту речовин в клітинах (Натрій, Калій), утворення пігментів (Магній) тощо. Вода розчиняє мінеральні солі, серед яких найбільше значення для водоростей мають нітрати та фосфати. Саме підвищення їхнього вмісту у водоймах є основною причиною «цвітіння» води. Вода здатна розчиняти органічні речовини. Серед них розрізняють розчинені органічні речовини (вуглеводи, органічні кислоти, водорозчинні вітаміни), що є джерелом живлення для водоростей, і завислі органічні речовини (органічні частки, або водний гумус), що впливають на прозорість води у водоймах та продуктивність фотосинтезу.

Визначальне значення води для водоростей зумовлене й такими її фізичними властивостями, як: висока теплоємність (забезпечує температурну сталість середовища життя), текучість (сприяє пасивному переміщенню та розмноженню водоростей), густина (впливає на просторове розташування тіла водоростей) тощо.

Діяльність

Навчальне завдання. Що спільного та відмінного між різними водоростями? Таблиця для узагальнення. Порівняльна характеристика водоростей.

Розвивальне завдання. Які особливості водоростей визначають їх використання людиною? Проблемно-пізнавальна вправа. Галузі використання водоростей у практичній діяльності людини.

Ціннісне завдання. Яке значення має виявлення допитливості й пізнавального інтересу до природничих проблем? Презентація проекту на одну із вибраних тем.

Само + ...

Самооцінювання. Які мої результати навчальної діяльності впродовж теми?

Діагностувальне завдання. Вправа. Самооцінка успішності.

«Biology» § 4.6. Algae and the Ecological Importance of Nature.