Огромный мир водорослей

В просторечье водорослями называют все растения, живущие в воде. Так, водорослью могут назвать и растущий у берега камыш, и зелёную ряску, и кабомбу в аквариуме. Но для ботаников — это высшие растения, растущие в воде или около неё и принадлежащие к отделу цветковых (покрытосеменных). Настоящими водорослями называют группу низших растений (более 30 000 видов), которые живут и в воде, и рядом с ней, на деревьях, на камнях и даже в толще земли. К водорослям относят такие разные растения, как макроцистис, длина которого может быть более 200 м, и хламидомонаду, различимую только под микроскопом. Объединяют эти растения общие признаки.

Отсутствие стеблей, корней, листьев ставит водоросли в один ряд с бактериями и грибами. Всё тело водоросли называется слоевищем, или таллом. Как и высшие растения, водоросли содержат хлорофилл и способны к фотосинтезу. Хлорофилл придает растениям зелёную окраску. Помимо хлорофилла, некоторые водоросли имеют дополнительные красящие вещества, делающие их желтоватыми, красными или бурыми. Разница в цвете, в строении и происхождении водорослей позволила разделить эту группу растений на 10 отделов, в каждом из которых сосредоточено огромное число видов. Мы остановимся лишь на некоторых примерах.

Хламидомонада и другие зеленые водоросли

Отдел зелёных водорослей насчитывает 13000 – 20000 видов. Ареал произрастания: повсеместно, преимущественно в пресной воде.

Все живое на земле состоит из мельчайших кирпичиков — клеток. Но есть такие растения, которые состоят из одной-единственной клетки. Их называют одноклеточными. К таким растениям относится хламидомонада. Это низшее растение, водоросль, принадлежащая к отделу зелёные водоросли. Увидеть хламидомонаду без микроскопа невозможно, но можно увидеть скопление хламидомонад. Стоячая вода иногда принимает ярко-зелёную окраску — это цветение вызвано хламидомонадами.

Грушевидная клетка хламидомонады снабжена двумя жгутиками, помогающими ей передвигаться, поэтому хламидомонада, в отличие от большинства растении может самостоятельно перемещаться в воде в поиска света, необходимого ей для жизни. Определить, где находится освещенное место, хламидомонаде помогает светочувствительный глазок. Клетка хламидомонады покрыта оболочкой, внутри которой находится бесцветная жидкость — цитоплазма, плотный комочек ядра и хлоропласт. В хлоропласте, содержащем хлорофилл, происходит процесс фотосинтеза. У водорослей хлоропласты называют хроматофорами. Слово «хроматофор» переводится с греческого, как «несущий цвет». Именно хроматофор делает хламидомонаду зелёной.

Растениям доступны три вида размножения: вегетативный, бесполый и половой. При вегетативном размножении новое растение вырастает из какой-либо части старого: стебля, листа, корня, кусочка слоевища. Но так как этого у хламидомонады нет, то такой способ размножения ей недоступен. Рассмотрим два остальных способа.

Когда тепло, много света и воды, хламидомонада размножается очень быстро. Происходит это так: хламидомонада отбрасывает жгутики и замирает на месте. Всё, что находится под оболочкой клетки хламидомонады, делится на четыре части. Каждая часть постепенно покрывается своей собственной оболочкой. Вскоре оболочка материнской клетки лопается, и на свободу выплывают 4 крошечные «хламидомонадки», уже снабжённые жгутиками. Эти ещё не «повзрослевшие» клетки называют спорами. Когда они вырастут, то тоже начнут делиться. Такой тип размножения называют бесполым.

Но не всегда условия благоприятны для хламидомонады, и тогда это растение прибегает к более сложному, половому размножению. Внутри материнской клетки образуется 32 или 64 так называемых гаметы, снабженных жгутиками. Гаметы бывают мужскими и женскими. Когда оболочка клетки прорывается, гаметы попадают в воду, где плавают, соединяясь с гаметами других клеток хламидомонады. Соединившись, мужская и женская гаметы сливаются, образовывая зиготу с 4 жгутиками. Жгутики отпадают, а зигота покрывается плотной оболочкой. Эта оболочка позволяет ей переждать неблагоприятный период. Когда же наступит благоприятная пора, она лопнет, и из неё выйдут 4 молодые хламидомонады.

К зеленым водорослям принадлежат и многоклеточные водоросли, такие, как спирогира и кладофора. Клетки этих водорослей образуют цепочки — нити. Эти водоросли, подобно хламидомонаде, могут размножаться и спорами, и гаметами, т. е. и половым, и бесполым способом.

Кровавый снег

Представьте себе Антарктиду — вечные льды и снега. Но иногда снег покрывается кровавыми пятнами. Что же это такое? Оказывается, даже здесь могут жить растения. На снегу поселяется хламидомонада антарктическая. Красный пигмент гематохром, содержащийся в этой водоросли, и окрашивает снег в непривычный для Антарктики цвет. Питательных веществ на снегу мало, и хламидомонаде помогают... птицы. Их помёт, принесённый ветром со скал, — прекрасное удобрение. А когда настанет лето, хламидомонады с талой водой попадут в океан.

Такие «кровавые» пятна может создавать и хламидомонада горная. Она «раскрашивает» ослепительно белые вершины Кавказа.

Бурые и красные водоросли

Отдел бурых водорослей насчитывает около 1500 видов. Отдел красных водорослей – около 4000 видов Ареал произрастания обоих видов: повсеместно, преимущественно в морях.

Морская капуста и её родня

Ламинария — так называется морская капуста в науке — относится к бурым водорослям. Ламинарии бывают разные. Слоевище ламинарии пальчаторассечённой напоминает округлый лист на тонкой ножке, изрезанный лоскутками, а ламинария сахаристая похожа на ленту. Все ламинарии предпочитают жить в холодных водах. В северных морях они растут недалеко от берега, а в тёплых водах в поисках прохлады забираются на глубину 70—85 м. Ко дну ламинария и другие подобные ей водоросли прикрепляются ризоидами. Ризоиды — не настоящие корни, а лишь выросты слоевища, но они помогают растению удержаться на грунте.

Ламинария служит убежищем и пищей морским обитателям. Ею лакомятся и рыбы, и моллюски, и морские ежи. Они, в свою очередь, становятся добычей крабов, тюленей, каланов, морских птиц. И там, где густо растёт ламинария, жизнь бьёт ключом. Вот как важна эта водоросль!

Близкие родственники ламинарии — макроцистис и нереоцистис — рекордсмены по длине среди водорослей. Макроцистис напоминает хвост воздушного змея, увешанный узкими лоскутиками — подобием листьев. Длина этого «хвоста» от 60 до 200 м! Стебель макроцистиса толст, как бревно, хотя и удивительно гибок. Эта громадина намертво прикрепляется к каменистому дну ризоидами. Бывает, что буря отломит кусок подводной скалы вместе с водорослью, и макроцистис начинает путешествовать вместе с камнем. Но стоит стихии уняться, как камень опускается на дно и водоросль заканчивает свой вояж.

Длина нереоцистиса достигает 90 м. Возможно, что он бы и перегнал макроцистис, да живет всего лишь год. Но вырасти за год на 90 м — тоже рекорд. «Внешность» нереоцистиса весьма своеобразна. Он похож на большую бурую свёклу с густой ботвой, прикреплённую ко дну длинным шнурком. Эта «свекла» вызывает немалый аппетит у морских ежей. Они бы давно уничтожили все заросли нереоцистиса, если б не его плодовитость. За одно лето эта водоросль выпускает 4 триллиона спор. Когда споры покидают материнское растение, море окрашивается в белый цвет, будто молоко пролили.

Общий признак бурых водорослей — бурый цвет, вызванный жёлтыми и бурыми пигментами, содержащимися в их клетках. И хотя их окраска почти одинакова, формы эти водоросли принимают самые разнообразные. Слоевище одних — длинный стебель, увешанный лоскутками. У других это один или несколько роскошных вееров (арагум продырявленный и талассиофиллум решётчатый), или павлиний хвост (падина павлинья), пальма (лессония) и даже лента сосисок (сцитосифон коленчатый).

Отдел сине-зеленых водорослей насчитывает около 1500-2000 видов. Ареал их произрастания: повсеместно, наземные (льды, камни, почва, кора деревьев).

Плавучий лес

Жуткие легенды рассказывали в старину о Саргассовом море, где корабли гибли, застряв в водорослях. Это, конечно же, всего лишь морские байки. Но всё же местами заросли водорослей густы настолько, что могут задержать лёгкую шлюпку. Это бурые водоросли — саргассы, в честь которых и названо само море. Саргассы похожи на кустики, усеянные «ягодками» — воздушными пузырями, позволяющими растению держаться на поверхности воды. В отличие от других крупных водорослей саргассы не прикрепляются ко дну и огромными скоплениями путешествуют по волнам, образуя плавучий лес.

Несметное количество моллюсков, червей, мшанок прикрепляются к листьям саргасса, в его зарослях скрываются крабы, креветки и рыбы. Почти все «жильцы» буровато-жёлтого цвета, в тон саргасса, а их тела зачастую копируют формы «листьев» этой водоросли. Одни прячутся, чтобы их не заметили хищники. Другие, наоборот, маскируются, чтобы не спугнуть жертву. Так и плавает всё это сообщество, никогда не приставая к берегу.

Рыба угорь, обитающая в Европе и Северной Америке, отправляется в далёкое Саргассово море, чтобы отложить икру. Спрятанная в зарослях икра имеет больше шансов уцелеть, и мальки, похожие на «листик» саргасса, спокойно повзрослеют под защитой водоросли.