2

МИНИСТЕРСТВО

ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Кафедра биологии

КУРСОВАЯ РАБОТА

по ботанике

Тема: «Основные черты экологии водорослей»

Сургут

2003 г.

Содержание

Введение

Глава 1. Типы питания водорослей

Глава 2. Внешние условия жизни водорослей и экологические группировки водорослей

Глава 3. Планктонные водоросли

3.1 Приспособления к планктонному образу жизни

3.2 Факторы, влияющие на распространение фитопланктона

Глава 4. Бентосные водоросли

4.1 Факторы, влияющие на развитие и распространение бентосных водорослей

Глава 5. Наземные водоросли

Глава 6. Почвенные водоросли

6.1 Особенности приспособления почвенных водорослей к среде обитания

6.2 Роль водорослей в почвообразовании и в жизни биогеоценоза

Глава 7. Сожительство водорослей с другими организмами

Глава 8. Значение водорослей в жизни человека

8.1 Причиняемый вред

8.2 Полезные свойства водорослей

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Водоросли (Algae), группа низших, автотрофных, обычно водных, растений; содержат хлорофилл и другие пигменты и вырабатывают органические вещества в процессе фотосинтеза. Цветков и семян нет. Споры, как правило, лишены твёрдой оболочки. Тело водорослей (слоевище, или таллом) по своему строению проще, чем у мхов, папоротников и других наземных растений; часто отсутствует дифференциация клеток на ткани; у самых примитивных водорослей (синезелёных) клетки лишены оформленных ядер и хроматофоров; у части из них в клетках содержится помногу ядер; есть водоросли неклеточного строения (ботридиум, сифоновые). Хроматофоры у водорослей бывают пластинчатые, звездчатые, лентовидные, сетчатые, мелкие дисковидные (последние характерны для высших представителей). У многих водорослей имеются плотные образования - пиреноиды и пиреноидообразные тельца; у высших (почти всех бурых и большинства красных) - они отсутствуют. Клеточные оболочки состоят из целлюлозы, пектиновых веществ, кремнийорганических соединений, альгина и фуцина. Запасные вещества: крахмал, гликоген, полисахариды, реже масло. Насчитывается около 30 тыс. видов водорослей. На основании различий в наборе пигментов, особенностей морфологии и биохимии различают 10 отделов водорослей: сине-зелёные (Cyanophyta), золотистые (Chrysophyta), пиррофитовые (Pyrrophyta), диатомовые (Bacillariophyta), разножгутиковые, или жёлто-зелёные (Xanthophyta), эвгленовые (Euglenophyta), зелёные (Chlorophyta), харовые (Charophyta), бурые (Phaeophyta), красные (Rhodophyta). (БСЭ, Ю. Е. Петров)

Глава 1. Типы питания водорослей

Фотоавтотрофный способ питания с помощью фотосинтеза по масштабам и значимости стал одним из основных способов питания водорослей. В разных отделах водорослей есть виды, которые являются облигатными фотосинтетиками. Однако многие водоросли обладают способностью легко переключаться в определённых условиях с фотоавтотрофного способа питания на ассимиляцию различных органических соединений и осуществлять гетеротрофный или фотогетеротрофный тип питания или сочетать эти способы питания с фотосинтезом. Способность к росту на органических средах в темноте или на свету в отсутствие СО₂ показана для большого числа видов, относящихся к сине- зелёным, зелёным, жёлто- зелёным, диатомовым и другим водорослям. Известны также формы водорослей, которые относятся к ауксотрофным организмам и нуждаются в экзогенных источниках некоторых физиологически активных органических веществ, в частности в витаминах В₁₂ ,В₁ , в биотине.

Способность водорослей усваивать те или иные органические вещества существенным образом зависит не только от химической природы этих веществ, но и от генетических свойств штамма. Так, например, сравнительное изучение способности различных видов и штаммов хлореллы использовать для гетеротрофного роста ( в темноте) такие углеводы, как глюкоза, галактоза, манноза, фруктоза, арабиноза, мальтоза, лактоза, и сахароза, показало, что наилучшим источником углерода для большинства культур является глюкоза. Вместе с тем среди изученных форм хлореллы были обнаружены и такие штаммы, которые росли на галактозе значительно лучше, чем на глюкозе. . Малопригодными в качестве источника углерода для большинства культур оказались манноза, фруктоза, лактоза и сахароза.

В качестве органического источника углерода для гетеротрофного роста водорослей пригодны также ацетат, пируват и некоторые другие органические кислоты.

Помимо использования органических соединений в качестве источника углерода, водоросли способны переключаться с ассимиляции неорганического нитратного азота на усвоение органических источников азота - мочевины, амидов и некоторых аминокислот. Гетеротрофная ассимиляция азота - усвоение азота из органических соединений - неоднократно доказана для водорослей как факультативная форма азотного питания.

При этом, так же как и в случае усвоения углеродов и органических кислот, использование водорослями аминокислот существенным образом зависит от физиолого -биохимических свойств штаммов. Показано, что такие аминокислоты, как аргинин, гликокол, орнитин могут использоватьвсе штаммы хлореллы, в то время как аланин, аспарагин, серин, цистеин - только отдельные культуры. Лизин, валин, гистидин, метионин и триптофан приводили к подавлению роста некоторых форм водорослей.

Одной из характерных особенностей некоторых представителей сине- зелёных водорослей является их способность обходиться вообще без связанных форм азота и осуществлять фиксацию свободного азота атмосферы аналогично азотфиксирующим микроорганизмам.

Многообразие и пластичность способов питания водорослей позволяют им иметь широкие ареалы и занимать разнообразные экологические ниши.(Федоров М. В 1976г.)

Глава 2. Внешние условия жизни водорослей и экологические группировки водорослей

Для водорослей как фототрофных организмов первым условием существования является наличие света, источников углерода и минеральных веществ, а основной средой жизни служит вода. Однако это справедливо не для всех, а только для большинства водорослей и не исчерпывает всего многообразия наблюдающихся у них способов питания и мест поселения.

Кроме того, на жизнь водорослей оказывают большое влияние и другие химические и физические факторы внешней среды - химический состав субстрата, температура и так далее, весьма различны в разных местах.

В силу широкой приспособленности к внешним условиям водоросли в своем расселении по земному шару распределяются в разнообразные экологические группировки, характеризующиеся более или менее определенным составом слагающих их водорослей, приспособленных к определённой амплитуде экологических факторов.(БСЭ, Ю. Е. Петров)

Одним из важнейших факторов в распределении водорослей является общая солёность воды. Основную массу природных бассейнов составляют бассейны со средней солёностью 35г солей ни 1 л воды и бассейны пресноводные, в которых содержится солей примерно 0,01 - 0,5г на 1 л воды. Это определяет разделение водорослей на морские и пресноводные, и только очень немногие из них могут жить как в одной, так и в другой воде.

В пределах каждого бассейна - континентального и морского - водоросли могут населять толщу воды, свободно плавать в ней, составлять групировку, называемую планктоном, или поселяться на дне, образуя бентос.

Однако водоросли могут жить не только в водоёмах. При наличии хотя бы периодического увлажнения многие из них успешно развиваются на различных наземных предметах - скалах, коре деревьев, снегу, в толще почвенного слоя и так далее. Таким образом разделяют следующие экологические группировки, или ценозы, водорослей: 1) планктонные водоросли, 2) бентосные водоросли, 3) наземные водоросли, 4) почвенные водоросли, 5) водоросли горячих источников, 6) водоросли снега и льда, 7) водоросли солёных водоёмов, 8) водоросли в известковом субстрате.

Глава 3. Планктонные водоросли

Термин планктон впервые был введён в науку Гензером в 1887 г. (Федоров М. В.)

Планктон (от греч. planktуs - блуждающий), совокупность организмов, населяющих толщу воды континентальных и морских водоёмов и не способных противостоять переносу течениями. В состав планктона входят как растения - фитопланктон, так и животные - зоопланктон (Беляев Г.М.). В отличие от нектона, активно плавающих животных, организмы планктона не способны к самостоятельному движению или подвижность их ограничена (Зенкевич, 1951г). В пресных водах различают озёрный планктон- лимнопланктон и речной - потамопланктон. (Беляев Г.М.)

Экологи считают, что фитопланктон в жизни больших водоёмов выполняют ту же роль, что и растения на суше, то есть производит первичное органическое вещество, за счёт которого прямо или косвенно (через цепь питания) существует весь остальной живой мир на суше и в воде.

3.1 Приспособления к планктонному образу жизни

Существование планктонных организмов во взвешенном состоянии в воде обеспечивается некоторыми специальными приспособлениями. У одних видов образуются выросты и придатки тела - шипы, щетинки, роговидные отростки, перепонки, у других видов происходит накопление в теле веществ с удельным весом меньше единицы, например капель жира, газовых вакуолей. Облегчается масса клетки также путём уменьшения её размеров. Характернейшей морфологической особенностью представителей морского фитопланктона является образование у них разного рода выростов: щетинок и острых шипов у диатомовых, воротничков, лопастей и парашютов у перидиней. Похожие образования встречаются и у пресноводных видов, но там они выражены слабее. Например, у морских видов церациума (Ceratium) роговидные отростки не только значительно длиннее, чем у пресноводных, но у многих видов они ещё и загнуты.. Предполагается, что подобные выросты способствуют парению соответствующих организмов. По другим представлениям выросты типа шипов и роговидных образований сформировались как защитное приспособление от выедания фитопланктеров рачками и другими представителями зоопланктона.( Федоров М.В., 1976г)

3.2 Факторы, влияющие на распространение фитопланктона

Обилие фитопланктона в различных частях водоёмов зависит от количества в поверхностных слоях необходимых для него питательных веществ. (Киселёв И.А., 1969г) Солевой состав воды - один из химических факторов, влияющих на распределение фитопланктона. При этом общая концентрация солей является важным фактором качественного (видового) распределения по типам водоёмов, а концентрация питательных солей, прежде всего солей азота и фосфора, - количественного распределения, то есть продуктивности. ( Федоров М.В.) За длительную историю океана эти вещества накопились в больших количествах в его глубинах, главным образом в результате разложения и минерализации органических частиц, оседающих из верхних слоев. Поэтому обильное развитие фитопланктона происходит в районах подъёма глубинных вод (например, в районе стыка тёплых вод Гольфстрима и северных холодных течений, в зоне экваториальной дивергенции вод, в районах сгонных ветров вблизи берегов).(Воронихин Н.Н. 1945г) Экологическое значение концентрации биогенных веществ проявляется в количественном распределении фитопланктона в целом и составляющих его видов.(Федоров М.В. 1976г) Развитие фитопланктона зависит также от интенсивности освещения, что в холодных и умеренных водах обусловливает сезонность в развитии планктона. Зимой, несмотря на обилие питательных веществ, выносимых в поверхностные слои в результате зимнего перемешивания вод, фитопланктона мало из-за недостатка света. Весной начинается быстрое развитие фитопланктона. По мере использования фитопланктоном питательных веществ, а также вследствие выедания его животными количество фитопланктона снова уменьшается. В тропиках состав и количество планктона более или менее постоянны в течение года. Обильное развитие фитопланктона приводит к цветению воды, изменяющему её цвет и уменьшающему прозрачность. При цветении некоторых перидиней в воду выделяются токсичные вещества, которые могут вызывать массовую гибель планктонных и нектонных животных. (Г.М. Беляев)

Температура воды - важнейший фактор общего географического распределения фитопланктона и его сезонных циклов. Многие водоросли способны переносить большой диапазон колебаний температуры и встречаются в планктоне разных географических широт и в разные сезоны года. Однако зона температурного оптимума, в пределах которого наблюдается наибольшая продуктивность, для каждого вида обычно ограничена небольшими отклонениями температуры. Температурный оптимум у разных видов не совпадает, чем и определяется смена видового состава по сезонам.

В настоящее время уровень продуктивности фитопланктона многих внутренних водоёмов определяется не столько природными условиями, сколько общественно- экономическими, то есть плотностью населения и характером хозяйственной деятельности в пределах водосборной площади водоёма. Эта категория факторов, именуемая в экологии антропогенными, приводит к обеднению фитопланктона в одних водоёмах, а в других к значительному повышению его продуктивности. Первое происходит в результате сброса в водоём токсических веществ, содержащихся в сточных водах промышленного производства, а второе - при обогащении водоёма биогенными веществами в минеральной или органической форме, содержащимися в больших концентрациях в водах, стекающих с сельскохозяйственных территорий, из городов и мелких селений (бытовые стоки). Биогены содержатся и в сточных водах многих промышленных производств. Второй вид антропогенного влияния - обогащение водоёма биогенными веществами - повышает продуктивность не только фитопланктона, но и других водных сообществ. Но такое стихийное антропогенное обогащение водоёмов первичными питательными веществами происходит в таких масштабах, что водоём как экологическая система оказывается перегруженным биогенами. Следствием этого является чрезмерно бурное развитие фитопланктона («цветение» воды), при разложении которого выделяется сероводород или другие токсические вещества. Это приводит к гибели животного населения водоёма и делает эту воду не пригодной для питья. ( Федоров М.В.)

Глава 4. Бентосные водоросли

Бентос (от греч. bйnthos - глубина), совокупность организмов, обитающих на грунте и в грунте морских и материковых водоёмов. (Щапова Т. Ф.). Основную массу бентоса в морях составляют бактерии и водоросли (диатомовые, зелёные, бурые и красные)(Зенкевич Л. А., 1963г.).К числу бентосных водорослей относятся водоросли, приспособленные к существованию в прикреплённом состоянии на дне водоёмов и на разнообразных предметах, живых и мёртвых организмах, находящихся в воде.

В зависимости от места произрастания среди бентосных водорослей различают: 1) эпилиты, которые растут на поверхности твёрдого грунта; 2) эпипелиты, населяющие поверхность рыхлых грунтов; 3) эпифиты, живущие на поверхности других водорослей; 4) эндолиты, водоросли, внедряющиеся в известковых субстрат; 5) эндофиты, которые поселяются в слоевищах других водорослей содержат нормальные хлоропласты в клетках; 6) паразиты, живущие в слоевищах других водорослей, хлоропласты в клетках выражены.(Федоров М. В. 1976г.)

Вертикальное распределение водорослей зависит от состава солнечного спектра, доходящего до различной глубины в связи с неодинаковой поглощаемостью лучей с разной длиной волны; в верхнем горизонте обычно сосредоточены зелёные водоросли, ниже - бурые, а ещё ниже - преимущественно красные.(Зенкевич Л. А., 1947-1951гг.)

4.1 Факторы, влияющие на развитие и распространение бентосных водорослей

Существует определённая связь между размерами водорослей, размером частиц грунта, к которым они прикрепляются, и интенсивностью движения воды. На песке и иле способно расти относительно небольшое число макроскопических водорослей. В условиях движения воды в морях к этому хорошо приспособлены, например, некоторые виды рода халимеда: их тонкие ризоиды цементируют песок при основании слоевища в плотную массу. Как правило, чем крупнее взрослое слоевище водоросли и чем сильнее движение воды, тем больших размеров должны быть камни, на которых они растут.

Движение воды оказывает многообразное действие на различные стороны жизни бентосных водорослей. Во - первых, усиливается поглощение водорослями биогенных веществ за счёт того, что в местах с постоянным течением или волнами вода непосредственно около водорослей непрерывно обновляется с большой скоростью. Одновременно фотосинтез усиливается в два раза, а дыхание - на 30-50%. Движение воды предотвращает оседание на скалы и камни илистых частиц, которые мешают закреплению зачатков водорослей.

Интенсивному развитию бентосных водорослей способствует умеренное содержание в воде биогенных веществ. Источниками биогенов в воде служат береговые стоки и донные отложения, особенно велика роль последних как аккумуляторов органических остатков. В донных отложениях в результате жизнедеятельности бактерий и грибов происходит минерализация органических остатков; сложные органические вещества переходят в простые неорганические соединения, доступные для использования фотосинтезирующими растениями. Наиболее благоприятны для развития бентосных водорослей места с отложением органических остатков на небольших глубинах с достаточным освещением, твёрдыми грунтами и слабым движением воды. Здесь продукты минерализации быстро вовлекаются в процесс фотосинтеза, а слабое движение воды способствует их переносу от донных отложений в заросли водорослей и способствует обогащению придонной воды кислородом, что препятствует появлению в ней сероводорода, губительного для живых организмов.

В холодных морях на бентосные водоросли оказывает влияние лёд. В зависимости от его толщины, движения и торошения заросли водорослей могут быть уничтожены до глубины в несколько метров.

Многообразное влияние на жизнь бентосных водорослей оказывает температура. Наряду с другими факторами она определяет скорость роста, темп и направление развития бентосных водорослей, момент закладки у них органов размножения. Температура воды влияет и на глубину произрастания бентосных водорослей. При уменьшении температуры интенсивность дыхания ослабевает быстрее, чем интенсивность фотосинтеза. Это приводит к тому, что компенсационная точка устанавливается при меньшей освещённости, то есть на большей глубине. Температура оказывает влияние на поширотное географическое распространение водорослей. В первую очередь её действие проявляется косвенным путём - в ускорении или замедлении темпов роста и развития отдельных видов, что ведёт к вытеснению одних водорослей другими.

Бентосные водоросли встречаются в субарктическом, субантарктическом и умеренных поясах, образуя подводные джунгли. (Федоров М.В. 1976г)

Глава 5. Наземные водоросли

Наземные водоросли ещё называют воздушными. Экологическую группировку наземных водорослей составляют все те формы, которые обитают вне водоёмов на поверхности различных твёрдых субстратов, благодаря чему они в течении всей жизни окружены воздухом. Эти водоросли поселяются на стволах деревьев и кустарников, на мхах, валунах и скалах, во влажном тропическом климате - на листьях деревьев и кустарников и надземных частях травянистых растений, а также на заборах, стенах домов, крышах и тому подобное.

Условия существования водорослей на подобных местах очень своеобразны и характеризуются в первую очередь частой и резкой сменой основных факторов - влажности и температуры. Увлажняются эти водоросли в большинстве случаев только дождём или ежедневной росой, а в засушливые периоды высыхают, днём они сильно прогреваются, ночью охлаждаются, а зимой промерзают.

К неблагоприятным условиям наземных местообитаний приспособились сравнительно немногие водоросли, но всё 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 налётов, войлокообразных масс, мягких или твёрдых плёнок и корочек. Большинство из них относится к сине - зелёным (отдел Cyanophyta) и зелёным (отдел Chlorophyta) водорослям, значительно меньшим числом видов представлены диатомовые водоросли (отдел Bacillariophyta).

На коре деревьев самыми обычными поселениями являются такие повсеместно распространённые зелёные водоросли, как одноклеточный плеврококк и нитчатая трентеполия. Первая водоросль образует порошковатые ярко - зелёные налёты преимущественно у основания деревьев и пней, а вторая занимает подчас всё протяжение ствола доверху, хорошо бросаясь в глаза кирпично - красным цветом своих налётов, обусловленным скапливающимся в клетках оранжевым маслом. Обе они занимают северную (теневую) сторону ствола.

В ещё более суровых условиях находятся водоросли, поселяющиеся на поверхности обнажённых скал, они называются эпилитическими, и систематический состав их ужё другой. Наряду с диатомовыми и некоторыми, преимущественно одноклеточными, зелёными здесь наиболее обычны сине - зелёные водоросли, образующие разнообразные налёты и корочки. В сухом состоянии они почти чёрные и легко крошатся, а при увлажнении становятся слизистыми и значительно светлеют. Из них наиболее часто встречаются на скалах виды колониальной глеокапсы, отличающиеся толстыми слизистыми оболочками, бесцветными или окрашенными в жёлтый, красный или фиолетовый цвет, а также виды стигонемы, толстые ветвящиеся нити которой состоят из нескольких рядов клеток и окружены коричневыми слизистыми обвёртками.

В отличие от обнажённой скальной поверхности значительно более благоприятные для водорослей условия создаются в мелких расщелинах и трещинах скал. Многие водоросли способны заселять эти места и в связи с этим они название хазмолитические. Здесь встречаются главным образом сине - зелёные водоросли, хотя были обнаружены и одноклеточные зелёные. В расщелинах водоросли находят защиту от резкого прямого солнечного света и высыхания. Эти водоросли не теряют связь с поверхностью скал. По видовому составу поверхностные наскальные водоросли и водоросли из трещин оказываются сходными, то есть водорослевая флора скальных трещин образуется путем проникновения в трещины водорослей снаружи.

Существует ещё одна группировка водорослей, которые растут в скальных породах на некоторой глубине от поверхности и без всякой связи с нею. Такие водоросли называются эндолитическими. Подобные поселения возможны лишь на скалах, образованных известняками и песчаниками, которые отличаются светлой окраской и пористостью. Водоросли поселяются здесь в мельчайших пространствах между частицами скальной породы. Эти пространства заполнены воздухом и отделены от поверхности скалы сплошной коркой, поры которой забиты минеральными веществами. Такая корка пропускает воздух и воду, но непроходима для клеток водорослей; она служит хорошей защитой от чрезмерного солнечного света.

Своеобразную группу наземных водорослей составляют виды, поселяющиеся в пещерах - на стенах, сводах, сталактитах и сталагмитах. В некоторых отношениях пещеры предоставляют водорослям весьма благоприятные условия, отличающиеся постоянством, - таковы температура и степень влажности воздуха. Как и в других наземных местообитаниях, здесь преобладают сине - зелёные водоросли.

Внешние и внутренние приспособления наземных водорослей к их образу жизни разнообразны и сходны с тем, что обнаруживается у почвенных водорослей, особенно тех, которые обильно разрастаются на поверхности почвы.

Глава 6. Почвенные водоросли

Несмотря на свое название, водоросли встречаются не только в воде. Например, их очень много в почве. В 1 г хорошо унавоженной почвы можно обнаружить около 1 миллиона их отдельных экземпляров. Те, что сосредоточены на поверхности почвы и непосредственно под ней, питаются путем фотосинтеза (Энциклопедия Кругосвет, 2001г), а необходимый им азот и минеральные элементы получают из почвы, углерод - из углекислоты воздуха. В более глубоких слоях, куда свет не проникает, они могут использовать энергию, выделяющуюся при разложении органических веществ (Пошон, 1960г). Основная группа почвенных водорослей - диатомовые, хотя местами в этой среде обитания обильны также зеленые, желто-зеленые и золотистые водоросли.( Энциклопедия Кругосвет, 2001г)

6.1 Особенности приспособления почвенных водорослей к среде обитания

Почва как среда обитания характеризуется целым рядом экологических особенностей. Она сходна как с водными, так и воздушными местообитаниями: в почве есть воздух, но насыщенный водяными парами, что обеспечивает дыхание атмосферным воздухом без угрозы высыхания. Для почвы характерно также относительное постоянство её свойств. Вместе с тем почвенная среда крайне неоднородна в горизонтальном и вертикальном направлениях. В ней одновременно содержатся твёрдые, жидкие и газообразные вещества, а также разнообразные живые существа - бактерии, грибы, актиномицеты, представители микро- и мезофауны, вследствие чего образуются микрозоны. В почве значительнее и резче колебания температуры в сравнении с водной средой, а для поверхности её характерны неустойчивая влажность и сильная инсоляция (освещение солнечными лучами).

Следовательно, для существования на поверхности почвы водоросли должны обладать способностью переносить засуху, колебания температуры и яркий свет.

Разнообразны приспособления почвенных водорослей к существованию при низкой влажности почвы и к сохранению жизнеспособности при высыхании. В почве жизнь водорослей связана с водными плёнками на поверхности почвенных частиц. В связи с этим почвенные водоросли имеют относительно мелкие размеры в сравнении с соответствующими водными формами тех же видов. С уменьшением размеров клеток возрастают их водоудерживающая способность и устойчивость против засухи.

У некоторых почвенных водорослей важным приспособлением к защите от засухи является обильное образование слизи - слизистых колоний, чехлов, обвёрток, состоящих из гидрофильных полисахаридов, способных быстро поглощать и удерживать большие количества воды, превышающие сухую массу водорослей в 8-15 раз.

Особенность почвенных водорослей - «эфемерность» их вегетации, то есть способность быстро переходить из состояния покоя к активной жизни и наоборот.

Точно также почвенные водоросли способны переносить разные колебания температуры почвы. Например, арктические водоросли имеют почти чёрный цвет, благодаря чему температура их тела оказывается выше по сравнению с температурой окружающей среды.

Во многих случаях у водорослей, обитающих на поверхности почвы, появляются приспособления для защиты от избыточного освещения - тёмные слизистые чехлы вокруг клеток. Особенно устойчивы против ультрафиолетового облучения сине - зелёные водоросли.

Почвенные водоросли обладают устойчивостью против радиоактивного излучения.

Благодаря перечисленным приспособлениям почвенные водоросли способны существовать даже при крайне неблагоприятных условиях среды. Этим объясняются широкое распространение почвенных и наземных водорослей и быстрота их разрастания даже при кратковременном появлении необходимых факторов.

6.2 Роль водорослей в почвообразовании и в жизни биогеоценоза

Почвенные водоросли оказывают разнообразное влияние на жизнь биогеоценоза: на почву, населяющие её организмы и непосредственно на высшие растения.

На первых этапах почвообразования водоросли участвуют в процессе выветривания горных пород и в создании первичного гумуса на чисто минеральных субстратах. За счёт органического вещества, созданного водорослями, развиваются низшие гетеротрофные организмы.

В сформированных почвах, покрытых растительностью, роль водорослей ещё более разнообразна. Основными процессами, осуществляемыми водорослями в почве, являются накопление органического вещества, фиксация азота атмосферы, закрепление минеральных удобрений, действие на физические свойства почвы, а также водоросли стимулируют активность некоторых азотфиксирующих бактерий, в частности азотобактера и клубеньковых бактерий.

Органическое вещество водорослей оказывает большое влияние как на почвенную микрофлору и фауну, так и на физико - химические свойства почвы. Прижизненными выделениями водорослей, а также их отмирающими клетками питаются многие бактерии и грибы. Клетки и талломы водорослей в почве являются центрами более или менее устойчивых микробных ценозов - элементарных экосистем.

Значительная часть органического вещества водорослей становится пищей различных почвенных животных: простейших, клещей, нематод, дождевых червей, личинок некоторых насекомых.

Влияние водорослей на свойства почвы проявляется в том, что в процессе поглощения минеральных солей, которые постепенно освобождаются и усваиваются корнями растений. Поверхностные плёнки водорослей могут иметь противоэрозийное значение и влиять на водный режим почвы.

В почве складываются определённые взаимодействия между водорослями и корнями растений. Нередко в прикорневой зоне обнаруживается повышенное количество водорослей, использующих корневые выделения. С другой стороны, известны факты стимулирующие влияния водорослей на рост корней.

Глава 7. Сожительство водорослей с другими организмами

Водоросли способны вступать в симбиотические отношения друг с другом и с представителями различных систематических организмов как животного, так и растительного царства.

По способу обитания различают несколько групп растений: эпифиты (растения, обитающие на других организмах, но питающиеся самостоятельно), эндофиты (внеклеточные и внутриклеточные организмы). Эндофиты образую сложные симбиозы - эндосимбиозы, для них характерно наличие более или менее тесных, постоянных и прочных связей между партнёрами, при которых сохраняются индивидуальные черты и автономность организмов.

Среди симбиозов, образованных с участием водорослей, наибольший интерес представляет симбиоз водорослей с грибами, известный под названием лишайникового симбиоза. В этом симбиозе возникает такое биологическое единство двух организмов, которое приводит к появлению принципиально отличного от них третьего. Вместе с тем каждый партнёр сохраняет черты той группы организмов, к которой он относится(Федоров М. В., 1976г).

Среди паразитов и хищников водорослей можно выделить 3 группы. Это организмы «растительным» типом организации клетки, у которых отсутствует фотосинтез (низшие грибы), простейшие способные к фагоцитозу и простейшие способные к фагоцитозу, но развивающиеся внутри клетки жертвы. Характер взаимоотношений с хозяином зависит от природы хозяина и паразита. Разнообразные простейшие фагоцитируют клетки водорослей. В аксеничной культуре получен амебойдный организм, высасывающий содержимое клеток водорослей (Громов Б.В., 2000г).

Глава 8. Значение водорослей в жизни человека

8.1 Причиняемый вред

Некоторые водоросли наносят экономический ущерб или по крайней мере доставляют большие неприятности. Они загрязняют источники воды, часто придавая ей неприятный вкус и запах. Некоторые массово размножившиеся виды вполне можно идентифицировать по специфическому для них «аромату». К счастью, теперь существуют так называемые альгициды - вещества, эффективно убивающие водоросли и при этом не ухудшающие качества питьевой воды. Для борьбы с водорослями в рыбоводных прудах используют и такие меры, как повышение «проточности» системы, ее затенение и взмучивание. Раки, например, поддерживают мутность воды, достаточную для того, чтобы сильно замедлить рост водорослей. Некоторые водоросли, особенно в периоды своего «цветения», портят места, отведенные для купания. Многие морские макрофиты во время штормов отрываются от субстрата и выбрасываются волнами и ветром на пляж, буквально заваливая его своей гниющей массой. В их плотных скоплениях могут запутываться мальки рыб. Несколько видов водорослей, попадая в организм животных, вызывают отравления, иногда смертельные. Другие оказываются сущим бедствием в теплицах или повреждают листья растений.

8.2 Полезные свойства водорослей

Водоросли можно считать первичным источником пищи для всех водных животных. Благодаря присутствию хлорофилла они синтезируют из неорганических веществ органические. Рыбы и другие водные животные потребляют эту органику непосредственно (поедая водоросли) или косвенно (поедая других животных), поэтому водоросли можно считать первым звеном почти всех пищевых цепей в водоемах.

Во многих странах, особенно на Востоке, люди используют в пищу несколько видов крупных водорослей. Питательная ценность их невелика, однако содержание витаминов и минеральных веществ в такой «зелени» может быть довольно высоким.

Из некоторых морских водорослей получают агар - студенистое вещество, используемое для приготовления желе, мороженого, крема для бритья, салатов, эмульсий, слабительных средств, а также для выращивания микроорганизмов в лабораториях.

Диатомит применяется в составе абразивных порошков и фильтров, а также служит теплоизоляционным материалом, заменяющим асбест.

Водоросли - ценное удобрение, и морские макрофиты с давних времен используются для подкормки растений. Почвенные водоросли могут во многом определять плодородие участка, а развитие на голых камнях лишайников считается первой стадией почвообразовательного процесса.

Глава 9. Водорослевые культуры

Биологи уже давно выращивают водоросли в лабораториях. Сначала их выращивали в маленьких прозрачных чашках с прудовой водой на солнечном свету, а в последнее время применяют для этого особые культуральные среды с определенным количеством минеральных солей и специальных ростовых веществ, а также регулируемые источники искусственного света. Обнаружено, что для оптимального развития некоторых водорослей необходимы весьма специфические условия. Изучение таких лабораторных культур необыкновенно расширило наши знания о росте, питании и размножении этих организмов, а также об их химическом составе. Сейчас в разных странах уже построены опытные установки, представляющие собой своего рода огромные аквариумы. На них в строго контролируемых условиях с использованием сложной аппаратуры проводятся эксперименты для выяснения перспектив использования водорослевых культур. В результате доказано, что продукция сухого вещества водорослей на единицу площади может быть гораздо выше, чем у нынешних сельскохозяйственных растений. Некоторые из использованных видов, например одноклеточная зеленая водоросль хлорелла (Chlorella), дают «урожай», содержащий до 50% пригодного в пищу белка. Не исключено, что будущие поколения людей, особенно в густонаселенных странах, станут использовать искусственно выращенные водоросли.

Заключение

Повсеместное распространение водорослей в природе и обильное, а подчас и массовое развитие их в водоёмах разного типа, на наземных субстратах и в почве определяют огромное значение этих растений в биосфере, повседневной жизни человека, а также хозяйственной деятельности. Имеющиеся возможности практического использования водорослей далеко ещё не исчерпаны, а методы управления их жизнью только намечаются.(Федоров М.В., 1976г)

Список использованной литературы

1. Большая Советская Энциклопедия, Бентос / Щапова Т.Ф. - М.: Сов. Энциклопедия, 1970 - Т. 3 - С. 200 - 201

Большая Советская Энциклопедия, Водоросли / Петров Ю.Э. - М.:Сов. Энциклопедия, 1971 - Т.5 - С. 195 - 196

Большая Советская Энциклопедия, Планктон / Беляев Г.М. - М.: Сов. Энциклопедия, 1975 - Т. 19 - С. 633

2. Воронихин, Н.Н. Растительный мир океана. - М.: АН СССР, 1945. - 56 с.

3. Громов, Б.В. Биоразнообразие микроскопических водорослей с их паразитами // Реферативный журнал. 04 Биология. 04В Ботаника - 2001 - №5 - С.14

4. Зенкевич, Л.А. Биология морей СССР - М.: АН СССР, 1963 - 739 с.

5. Зенкевич, Л.А. Фауна и биологическая продуктивность моря. - М.: АН СССР, 1947 - 1951 - Т.1, 2 - 652 с.

5\6. Киселев, И.А. Планктон морей и континентальных водоёмов - М. - Л.: Наука, 1969 - Т.1 - 657 с.

7. Пошон, Ж Почвенная микробиология - М.: Издательство иностранной литературы, 1960 - 558 с.

8. Федоров, М.В. Почвенная микробиология - М.: Советская наука, 1954 - 484 с.

9. Федоров, М.В Жизнь растений. Водоросли и лишайники. - М.: Просвещение, 1976 - 500с.

10. Энциклопедия Кругосвет, Водоросли. Режим доступа: [www.krugosvet.ru]