Водоросли — индикаторы качества воды
,
Что такое водоросли.
Водоросли широко распространены и обнаружены на всех континентах и областях Земного шара. Водоросли живут в основном в водной среде — в лужах, ручьях, реках, озерах, морях и океанах, но встречаются они в почве и на ее поверхности, на скалах, на стволах деревьев, внутри известнякового субстрата, в воздухе, в горячих источниках, а так же во льдах.
Так что же такое водоросли? Само название «водоросли» указывает, что это растения, произрастающие в воде. Но такое определение является не совсем точным, ведь в воде обитают и другие растения — цветковые водные: камыш, тростник, а также водяные мхи, хвощ и папоротники. Если мы представим себе вышеперечисленные растения, то можем с уверенностью сказать, что все они имеют сложные органы — стебель, лист, корень и они относятся к группе высших растений. Тело водорослей лишено настоящих стеблей, листьев и корней, и представляет собой таллом или слоевище (иногда из одной клетки) и водоросли включены в обширную группу низших растений, к которым относятся также бактерии, грибы и лишайники. Но по своему строению водоросли отличаются от других представителей низших растений тем, что клетки водорослей содержат хлорофилл, благодаря которому водоросли обладают способностью фотосинтеза. Определение водорослей, используемое в учебниках объединяет все, что было сказано нами об этих растениях и звучит следующим образом: «Водоросли — это низшие, т. е. слоевцовые (лишенные расчленения на стебель и листья) споровые растения, содержащие в своих клетках хлорофилл и живущие преимущественно в воде».
Водоросли играют огромную, как положительную, так и отрицательную, роль в природе и жизни человека. Так, в водоемах как создатели органического вещества, эти низшие растения являются первым звеном пищевых цепей. Водоросли являются калорийной пищей для водных животных — червей, ручейников и моллюсков. Некоторые пресноводные водоросли являются съедобными и для людей. Во многих странах мира для пищевых и косметических целей культивируются водоросли хлорелла и спирулина.
В водной среде водоросли продуцируют свободный кислород и играют значительную роль в общем балансе кислорода на Земле.
Иногда водоросли играют и отрицательную роль в природе. Так называемое «цветение» воды — чрезмерное развитие планктонных водорослей в водоемах приводит к резкому ухудшению качества воды. Вода приобретает затхлый, землистый вкус и запах. Синезеленые водоросли продуцируют токсины, которые могут вызвать кишечные заболевания, судороги, конъюктивит, аллергию.
Всего выделяют десять отделов водорослей: синезеленые, зеленые, диатомовые, золотистые, желтозеленые, бурые, красные, эвгленовые, динофитовые, харовые.
Как увидеть пресноводные водоросли в природе.
Так как большинство пресноводных водорослей имеют микроскопические размеры, то увидеть их невооруженным глазом в природе возможно лишь в случае их массового развития по изменению окраски среды обитания: воды, почвы или другого субстрата.
В стоячих
водоемах
при массовом развитии синезеленых водорослей вода приобретает голубовато-зеленый оттенок, а на поверхности ее появляются голубоватые пенистые скопления. Часто на поверхности стоячих водоемов плавает «тина» — это скопления нитчатых зеленых водорослей. Слизистые зеленые пленки на почве в пересыхающих лужах это тоже водоросли. Вытаскивая ветки, долгое время находящиеся в стоячей воде, на их поверхности можно заметить бесформенные бурые рыхлые скопления, зеленые слизистые шарики или даже небольшие зеленые разветвленные кустики, состоящие из тонких нитей: это тоже скопления водорослей.
В реке.
Если обследуется проточный водоем: река или ручей, то нужно обращать внимание на камни в реке. Если они покрыты скользким бесцветным или слегка буроватым налетом, то это значит, что на камнях растут скопления диатомовых водорослей. Иногда на камнях имеются пленчатые слизистые дерновинки или легко снимающиеся корочки коричневого, зеленого или голубовато-зеленого цвета. Это — обрастания синезеленых водорослей. Также часто в очень чистых холодных ручьях можно увидеть прикрепленные к камням слизистые тяжи или косички коричнего цвета, иногда длиной до 1м: это золотистые водоросли.
Как собирать водоросли.
Вытащив камень из воды, нужно соскоблить ножом слизь или пленку с камня и поместить ее в небольшой пузырек, затем нужно добавить немного формалина. Если, например, на ветке вы увидели зеленые шарики, кустики или нити, также поместите их в пробу.
Для того чтобы изучить водоросли планктона при интенсивном его развитии достаточно зачерпнуть воды из водоема в какую-либо посуду, а затем рассмотреть каплю воды под микроскопом. Можно сшить планктонную сеть, похожую на сетку, которой аквариумисты ловят беспозвоночных. Только нужно использовать для этого «мельничный газ».
Фиксирование пробы.
Если вы хотите посмотреть водоросли живыми, увидеть их движение, естественный цвет, может быть даже процесс деления, то не фиксируйте пробу, но в этом случае вы должны смотреть материал сразу же, как только вернулись с экскурсии. Если хотите, чтобы водоросли дольше оставались живыми – поместите их в большой объем воды, в которой они обитали.
Если вы будете смотреть материал не сразу, или будете передавать его кому-то для определения, то нужно пробу зафиксировать с помощью фиксатора. Лучше всего использовать 4% раствор формалина.
Этикетирование пробы.
Каждой пробе нужно сделать этикетку. Можно использовать для этого кусочек лейкопластыря, который вы наклеиваете на пузырек и подписываете шариковой ручкой. Нужно указать водоем, из которого собрана проба, субстрат, с которого собрали водоросли, дату сбора и фамилию сборщика.
Микроскопирование материала.
Увидеть одноклеточные водоросли мельчайших размеров можно только с помощью микроскопа. Самые простые микроскопы — это микроскопы марок Биолам и МБС. Чтобы увидеть водоросли, вам необходимо работать с увеличениями от 100 до 400 раз.
Пипеткой берется капля пробы и помещается на предметное стекло, затем сверху накрывается покровным стеклом.
Определение материала.
Самая трудная часть работы с водорослями — это их определение. Книг, в которых в популярной форме было бы рассказано об определении пресноводных водорослей, проиллюстрированных рисунками или фотографиями, практически не существует. Единственное доступное для широкого круга читателей издание – это третий том Жизни растений (Жизнь растений, 1977). Можно использовать недавно вышедшую книгу «Атлас водорослей – показателей сапробности (Российский Дальний Восток)» (Баринова, Медведева, 1996).
Большая часть видов водорослей являются показателями качества воды. Некоторые виды водорослей могут существовать только в очень чистой воде (например, водоросль из отдела Золотистых – Hydrurus
foetidus
), другие виды могут существовать и в чистой, и в достаточно загрязненной воде (водоросль из отдела Диатомовых —
Synedraulna
), а другие способны выдержать даже весьма значительную степень загрязнения (водоросль из отдела Зеленых —
Goniumpectorale
). Таким образом, зная, какие водоросли обитают в водоеме, даже не делая химического анализа воды можно сказать: чистый это водоем или загрязненный. Биологический метод анализа качества воды по индикаторным организмам (водорослям, беспозвоночным) широко используется при оценке состояния водоемов и контроля за качеством воды в них. Видовой состав, численность и биомасса организмов находятся в зависимости от качественного состава и концентрации веществ, растворенных в воде. Разработана система качества вод (или их сапробности), которая оценивает степень загрязнения водоема органическими веществами и продуктами их распада. Для количественной оценки степени загрязнения водоема разработаны численные индексы. Каждый показательный организм имеет свою степень сапробности, выражаемую индексом сапробности. На основании списка видов водорослей, обнаруженных на данном участке, и их количественных показателей вычисляется индекс сапробности водоема. Этот индекс рассчитывается по следующей формуле:
S
= ,
где
S — степень сапробности водоема;
s – сапробное значение каждого показательного организма;
h – частота встречаемости показательного организма в пробе.
Существуют опубликованные списки водорослей – показателей сапробности (или индикаторов загрязнения), в которых для каждого показательного организма указывается уже известное сапробное значение – s (Водоросли…, 1989; Баринова, Медведева, 1996). Частота встречаемости вида в пробе (h) учитывается по шестибалльной шкале:
единично (1) — 1-5 экз. в препарате
редко (2) — 10-15 экз. в препарате
нередко (3) — 25-30 экз. в препарате
часто (4) — по 1 экз. в каждом ряду покровного стекла при увеличении около 10 раз
очень часто (5) — несколько экз. при тех же условиях
масса (6) — несколько экз. в каждом поле зрения при тех же условиях.
В зависимости от качественного состава видов водорослей и степени их развития можно судить о степени загрязнения водоема и делать выводы о его санитарно-биологическом и экологическом состоянии в данный момент. Разработанная система оценки качества воды по биологическим показателям дает представление о степени загрязненности обследованного участка водотока и характеризует зону самоочищения водоема, соответствующую классу чистоты воды. В системе оценки качества воды по водорослям выделяется 5 основных зон и 5 классов чистоты воды (табл. 1).
Таблица 1
Система оценки качества вод по сапробным показателям
| Зона сапробности | Обозначения | Интервалы
индекса |
Класс чистоты
воды |
| Ксеносапробная | χ | 0-0,50 | I |
| Олигосапробная | о | 0,51-1,50 | II |
| Бетамезосапробная | β | 1,51-2,50 | III |
| Альфамезосапробная | α | 2,51-3,50 | IV |
| Полисапробная | ρ | 3,51-4,50 | V |
Таким образом, исходя из таблицы 1, классы чистоты воды можно охарактеризовать следующим образом:
I класс – очень чистые воды, в которых преобладают виды ксеносапробионты (c);
II класс – практически чистые воды, в которых преобладают виды ксено — и олигосапробионты (o), редко могут встречаться бетамезосапробионты;
III класс – слабо загрязненные воды, в которых преобладают виды, активно вегетирующие при слабой степени органического загрязнения, доминируют бетамезосапробионты (b), но могут встречаться также олиго — и альфамезоспробионты;
IV класс – сильно загрязненные воды. Здесь преобладают организмы, обладающие способностью выдерживать значительную степень органического загрязнения — альфамезосапробионты (a). Могут встречаться бетамезо — и полисапробионты;
V – грязные или сточные воды. Преобладают полисапробионты (r) — организмы, способные вегетировать в сточных водах, реже могут встречаться альфамезосапробионты.
Ниже, в таблице 2, приведен пример расчета индекса сапробности для одной пробы.
Таблица 2
Проба № 1. Р. Кедровая, обрастания камней, 5 июня 2003 г.
| Видовой состав водорослей | Частота встречае-мости (h) |
Характеристика вида |
Индекс сапробности вида (s) |
Произведение() |
Где они растут
Мало кто задумывается, но живут водоросли практически везде, где есть вода – начиная от небольших ручьев и болот, заканчивая огромными океанами. Одни виды прекрасно чувствуют себя в пресной воде, в то время как другие предпочитают соленую, морскую.
Но все-таки наиболее плотно заселены мелководья, а также участки у берегов. Водоросли, растущие здесь, получают больше всего преимуществ. С одной стороны – солнечного света, нужного для фотосинтеза хватает. С другой — вода хорошо прогревается и все живые организмы, начиная от крохотных одноклеточных, заканчивая рыбами, действуют максимально активно, выделяя нужный водорослям углекислый газ. При всем этом есть возможность закрепиться в грунте, получая из него важные для успешного развития вещества. Впрочем, стоит учесть, что далеко не все водные растения пользуются такой возможностью. Многие предпочитают либо жить на поверхности воды, либо просто дрейфуя в толще, никогда в жизни не контактируя с дном и уж тем более не стремясь укрепиться в нем.
Размеры водорослей также серьезно различаются. Одни невозможно разглядеть без микроскопа, в то время как другие могут иметь длину в десятки метров. И все эти подводные растения названия и подробные описания, составленные опытными биологами, имеют. Конечно, рассказать о каждом просто невозможно – даже самая простая водоросль заслуживает того, чтобы о ней написали книгу. Кстати, такое событие действительно имело место в истории. Например, ценителям хорошо знакома книга Константина Бальмонта «Подводные растения». Разумеется, здесь он рассматривал водоросли с точки зрения поэта, а не биолога. Но подобное внимание уже говорит о многом.
Практическая польза растений для пруда
Неважно, какой размер у дачного водоёма. Мини-пруд украсит небольшой сад, на участке побольше живописно будет смотреться рукотворное озерцо. Для оформления водной глади и берегов понадобятся природные материалы: песок, камни, галька. Но, чтобы придать искусственному водоёму максимально природный вид, не обойтись без водных и прибрежных растений.
Пустынное водное зеркало в окружении такого же берега выглядит скучно. Водные растения для пруда – не только возможность проявить фантазию и превратить пластиковую ёмкость, вкопанную в землю, в жемчужину сада. Декоративная цель важна, но, если правильно подобрать флору, можно решать и важные практические задачи:
- Насытить воду кислородом, создать среду обитания, подходящую для водной фауны (рыбок, улиток).
С акцентом на злаковые Источник yandex.net
- Поддерживать экосистему, не давая разрастаться тине, помогая воде оставаться чистой.
- Защищать толщу воды от чрезмерного проникновения ультрафиолета.
Поэтому растения для пруда условно объединяют в две группы: декоративные культуры и растения-санитары. Первые отличаются эффектным видом, крупными плавающими листьями и яркими цветами. К ним относятся водяные гиацинты, лилии, лотосы. Вторые не так эффектны, но без них невозможно поддерживать здоровье водоёма. Вода остаётся прозрачной благодаря болотнику, роголистнику, элодее.
С водопадом Источник diz-cafe.com
Основные группы водорослей
Вообще, существует множество систем, предусматривающих разделение растений подводного мира по группам. Перечислить все будет довольно сложно. Поэтому остановимся на одной из самых простых. Она предусматривает разделение водорослей по месту произрастания:
- Прибрежные. Они растут в прибрежных зонах, на небольшой глубине. Под водой находится только нижняя часть растения, в то время как большая часть расположена над водой. Сюда можно отнести тростник, камыш, рогоз, хвощ, стрелолист.
- Водные. Водоросли, которые даже не закрепляются на дне, предпочитая всю свою жизнь проводить в водной толще, то поднимаясь, то опускаясь, путешествуя вместе с течением. Это роголистник, нителла, водяной мох, хара и прочие.
- Плавающие. Растения, которые живут только в воде, но при этом держатся исключительно на поверхности. Одни имеют мощную корневую систему, а другие практически лишены ее. Конечно, в грунте они не закрепляются, впитывая нужные вещества прямо из воды. В эту группу входят пистия, водяной лютик, водяной орех, водокрас, ряска, болотноцветник и ряд других.
- Погруженные (они же глубоководные). Водоросли, укореняющиеся в грунте с помощью длинных корней, но при этом выставляющие основную свою часть на поверхность. Перечисляя их, в первую очередь стоит упомянуть лотос, кувшинку, кубышки, оронтиум.
Как видите, даже столь простая система довольно неоднозначна – не всегда удается точно сказать, к какой именно группе относится то или иное подводное растение океана, реки или крохотного ручья. Что и говорить – природа таит в себе немало удивительных загадок.
Как же рассказать про все? Пожалуй, это просто невозможно. Даже если максимально кратко описывать подводные растения, названия и фото указывая, придется составить целую книгу. Поэтому ограничимся всего несколькими. Одни просто представляют особый интерес, выбиваясь из стандартного ряда. А другие чаще всего встречаются в нашей стране, поэтому знать о них стоит каждому любителю растений и живой природы в целом. Ну и конечно, описывая подводные растения, фото будем прикладывать, чтобы читатель составил более достоверное впечатление о них.
Экология СПРАВОЧНИК
Вода мелких пресных водоемов (озер) имеет слоистую структуру. Для озер характерны сезонные и периодические процессы. Большое значение для формирования микробных ассоциаций имеют придонные иловые отложения. В то же время прибрежные зоны сходны с почвой. Содержание микроорганизмов в воде пресных водоемов ниже, чем в почвах и илах, но достаточно высоко (1,4 млн. клеток в 1 см3 воды и более). При анализе качественного состава микрофлоры обнаружены представители всех основных физиологических групп микроорганизмов, обеспечивающих круговорот азота, углерода, фосфора и других элементов. В озерной воде отмечается четкое вертикальное распределение бактерий. Максимальное количество бактерий отмечается в летний период, причем в некоторых озерах на значительной глубине (10 л), где было наибольшее количество отмерших водорослей.[ …]
Водоросли подразделяются на несколько типов, из которых для пресных вод наибольшее значение имеют три: зеленые, диатомовые, сине-зеленые.[ …]
Водоросли, внедряющиеся внутрь известкового субстрата, получили название «сверлящих». Сверлящие водоросли по количеству видов немногочисленны. Так, например, в пресных и соленых водоемах СССР их обнаружено всего 18, из них 12 зеленых и 6 сине-зеленых (рис. 45, 1, 2). Однако распространены они чрезвычайно широко, начиная с многочисленных на земном шаре известковых скал и кончая камнями, известковыми раковинами многочисленных животных, кораллами, пропитанными известью крупными водорослями и т. д., в пресных и морских водах, у поверхности воды и на глубине свыше 20 м, от холодных морей севера до вечно теплых морей тропиков.[ …]
В пресных природных водах содержится также довольно значительное количество нитритов. Нитриты являются конечным продуктом биохимического окисления аммиака, образующегося при распаде белковых веществ, а также образуются при восстановлении нитратов. В летний период они интенсивно используются водорослями, поэтому повышенные концентрации их в воде могут свидетельствовать о загрязнении, в частности фекальном.[ …]
В пресных водах распространены растения, укрепленные на дне водоема. Часто их фотосинтетическая поверхность располагается над водой. К ним относятся камыши (Scirpus), кувшинки (Nymphaea), кубышки (Nyphar), рогозы (Typha), стрелолист (Sagittaria). У других фотосинтезирующие.органы погружены в воду. Это рдесты (Potamogeton), уруть (Myriophyllum), элодея (Elodea). Отдельные виды высших растений пресных вод лишены корней и свободно плавают или обрастают подводные предметы, водоросли, которые прикреплены к грунту (рис. 5.26).[ …]
В пресных водах движение воды имеет ощутимое значение в реках, ручьях и горных потоках. В этих водоемах выделяется группа бентосных реофильных организмов, предпочитающих места с постоянным течением. В озерах не бывает сильных течений, и здесь для произрастания бентосных водорослей приобретают значение волны.[ …]
Харовые водоросли населяют преимущественно пресные водоемы разного типа, особенно часто пруды и озера, но они встречаются и во временных небольших водоемах — ямах и канавах, а также, хотя и значительно реже, в ручьях и реках. Некоторые виды в равной мере могут населять и солоноватые воды, есть и такие, которые живут только в солоноватой воде, соленость которой, однако, составляет не более чем две трети солености морской воды. В типично морских условиях харовые не встречаются.[ …]
Зеленые водоросли. В пробе воды из пресного водоема легко найти представителей зеленых водорослей. Например, подвижную одноклеточную водоросль — хламидомонаду. Размножаясь в больших количествах, она придает воде зеленоватый оттенок, вызывает ее цветение. Под микроскопом хорошо видно, что клетка имеет округлую форму, покрыта прочной оболочкой с двумя или четырьмя жгутиками, с помощью которых она активно передвигается. В клетке хорошо заметны ядро, цитоплазма, стигма — светочувствительный «глазок» красного цвета, вакуоль с клеточным соком, две пульсирующие вакуоли и зеленый чашевидный хрома-тофор.[ …]
Цветение пресных водоемов вызывается бурным развитием микроскопических водорослей и некоторых видов жгутиковых. Даже при небольшом цветении резко ухудшаются органолептические свойства воды. Цветение осложняет работу фильтров на водопроводных станциях: фильтры быстро забиваются, а водоросли, накапливаясь в фильтре, начинают разлагаться, придавая воде неприятный привкус и запах.[ …]
Фитобентос пресных вод представлен бактериями, диатомовыми и зелеными водорослями. Прибрежные растения располагаются от берега вглубь четко выраженными поясами. Первый пояс — полупогруженные растения (камыши, рогоз, осоки и тростники); второй пояс — погруженные растения с плавающими листьями (водокрас, кубышки, кувшинки, ряски). В третьем поясе преобладают растения — рдесты, элодея и др. (рис 5.14).[ …]
Эвгленовые водоросли — обычные обитатели небольших пресных стоячих водоемов. В летние месяцы можно наблюдать, как в небольшом пруду или луже внезапно зеленеет вода. Причиной этого позеленения («цветения») может быть массовое развитие эвгленовых водорослей. Под микроскопом в капле воды, взятой из такой лужи, видны многочисленные зеленые веретеновидные клетки. Легко изгибаясь, меняя форму тела, они быстро движутся во всех направлениях. Обычно это эвглены (Е1 1епа) — центральный род, по имени которого назван весь отдел.[ …]
Диатомовые водоросли широко распространены в природе и достигают массового развития в пресной и соленой водах. Диатомовые водоросли группы Ргппа1ез встречаются преимущественно среди обрастаний и в грунте. Они прикрепляются к субстрату при помощи студенистых стебельков или створкой, снабженной шипом. Диатомовые водоросли имеют большое хозяйственное значение. Они являются пищей для водных животных.[ …]
Эвгленовые водоросли широко распространены по всей территории земного шара. Нет такой области, нет такого водоема, где они не были бы найдены в том или ином количестве. Это, конечно, не означает, что эвгленовые безразличны к условиям внешней среды. Эвгленовые водоросли — это обитатели континентальных внутренних водоемов. В морях и океанах находки их единичны и случайны. В незначительном количестве встречаются эвгленовые в текучих водоемах и в планктоне центральной части крупных озер. Небогат состав этой группы в водоемах Арктики и пустынных областей. Излюбленными местообитаниями эвгленовых являются пресные, стоячие, мелководные, хорошо прогреваемые, заросшие водными растениями и богатые органическими веществами водоемы леспой и лесостепной зон: заболоченные лесные лужи, канавы, пруды, в особенности удобряемые рыбоводные и биологические, служащие для очистки сточных вод, прибрежные мелководные участки озер. В подобных водоемах эвгленовые водоросли играют большую роль, нередко выступая в качестве доминирующих форм и вызывая «цветение» этих водоемов.[ …]
Диатомовые водоросли играют первостепенную роль в осадконакоплении. Непрерывно опускаясь из поверхностных вод и отмирая в бентосе, панцири диатомей скапливаются на дне в огромном количестве, образуя в океанах и пресных водоемах диатомовые илы. Мощные залежи илов известны в отложениях третичного и четвертичного периодов; их образование происходит и в настоящее время, особенно в озерах олиготрофного типа: Байкале, Телецком, Севане, многих озерах Кольского полуострова, Эстонской ССР и Латвийской ССР и др. Сап-ропели также в значительной мере образованы остатками диатомей, но они отличаются от диатомовых илов меньшим содержанием кремневой кислоты (20—30%) и большим ■ содержанием органики. Сапропелевые илы скапливаются в большом количестве в озерах Среднего и Южного Урала и Казахстана.[ …]
Динофитовые водоросли обитают преимущественно в чистых пресных или соленых водах, встречаются обычно в холодную пору года; известны криофилы, обитающие в снегу и придающие ему органогенную окраску. Развиваясь в массовых количествах, некоторые виды вызывают «цветение» воды.[ …]
Пирофитовые водоросли широко распространены в водоемах нашей нланеты и обитают как в пресных и солоноватых водах, так и в морях, причем представители каждого из подотделов занимают свои экологические ниши.[ …]
Наконец, многие водоросли могут синтезировать токсичные метаболиты. К числу таких организмов, в основном, относятся некоторые Cyanophyceae: Microcystis, Anabaena, Lyngbya, Aphanizomenon, Nodularia, Nostos, Gloeotrichia и т. д. (следует также упомянуть Prymnesium parvum, относящуюся к Chrysophyceae и обитающую в солоноватых водах, и перидиниевые водоросли, с которыми связывают «красные приливы» в море). Токсичные метаболиты в пресной воде не представляют опасности для потребителя обработанной воды, так как они неэкскретируются клеткой и, следовательно, удаляются из воды вместе с водорослями в процессе обработки (тем не менее им приписывают некоторые случаи гастроэнтеритов). Однако они могут быть причиной смерти животных, пьющих необработанную воду, и вызывать дерматиты и конъюнктивиты у купальщиков.[ …]
Распространены зеленые водоросли по всему свету. Главным образом они населяют пресные воды, где, по-видимому, возникли и прошли основные этапы своей эволюции, но среди них немало солоноводных и морских форм, а также представителей вневодных наземных и почвенных группировок; встречаются эпифиты, паразиты и симбионты.[ …]
Видовой состав диатомовых водорослей в водоемах определяется комплексом физико-химических факторов, из которых большое значение имеет в первую очередь соленость воды. По отношению к солености все диатомеи разделяются на морские, солоноватоводные и пресноводные. Особенно четко проявляется их реакция на содержание в воде поваренной соли NaCl, что позволяет различать у них три группы видов. Первую составляют эвгалобы, для развития которых наличие хлоридов обязательно. Сюда относятся типично морские обитатели (полигалобы) и представители солоноватых вод (мезогалобы), живущие во внутренних морях и опресненных морских бухтах. Третья группа — это настоящие пресноводные виды, на которых даже незначительное присутствие в воде NaCl действует губительно (виды родов Eunotia, Pinnularia, Cymbella, Frustulia).[ …]
Распространены золотистые водоросли по всему земному шару, но чаще встречаются в умеренных широтах. Живут преимущественно в чистых пресных водах и особенно характерны для кислых вод сфагновых болот. Небольшое число их обитает в морях и соленых озерах, значительно реже встречаются они в загрязненных водах. В почвах представлены единичными видами.[ …]
Таким образом, сине-зеленые водоросли встречаются на всех континентах и во всевозможных местообитаниях — в воде и на суше, в пресных и соленых водах, везде и всюду.[ …]
Его площадь — 422 тыс. км2, объем вод -555 тыс. км3, наибольшая глубина — 2210 м. Интенсивная хозяйственная деятельность в бассейне Черного моря привела к появлению ряда сложных экологических проблем. Это прежде всего синдром морского эвтрофирования, связанный с резким увеличением поступления с речным стоком биогенных веществ (фосфатов, нитратов и др.). Хроническими стали “красные приливы” в прибрежных водах Бвлгарии, Румынии (между 1983 и 1988 гг. здесь было оцветение» водоемов — серьезная экологическая проблема, поскольку такая вода не пригодна для питья и способна вызвать отравления. Установлено, что техногенное загрязнение водоемов детергентами, нитратами и т.п. компонентами способствует их цветению вследствие более интенсивного развития цианобактерий. Из цианобактерий токсичны представители родов Micro-cistis, Anabaena, Nobularia, Nostoc, Aphanizomenon, Oscillatoria и др., представляющие в основном планктонные формы, способные проникать и в илы. Гепатотоксины, вырабатываемые этими цианобактериями, попавшие в организм, способны вызывать разрушение печени, развитие онкологических заболеваний и т.п.[ …]
Степень освещенности и качество света также оказывают существенное влияние на развитие диатомовых водорослей в водоемах и определяют закономерности их распределения по глубинам. В свою очередь, освещенность зависит от прозрачности воды, а прозрачность в океанах всегда более высока, чем в пресных водоемах.[ …]
Кишечнополостные, губки, иглокожие, кольчатые черви и различные типы животных, отсутствующие или бедно представленные в пресных водах, оказываются очень важными в экологии моря. В обеих водных средах преобладающую роль играют бактерии, водоросли, ракообразные и рыбы, и здесь и там одинаково заметны диатомовые и зеленые жгутиковые водоросли и веслоногие ракообразные. Однако в море больше разнообразных водорослей (бурые и красные водоросли — преимущественно морские), ракообразных, моллюсков и рыб. С другой стороны, семенные.растения (Spermatophyta) играют в море незначительную роль. Исключение составляют только взморник (Zosiera) и немногие другие виды, растущие на мелководье. Насекомых в море нет (исключение составляют солоноватоводные бассейны), и ракообразные (с экологической точки зрения) играют роль «морских насекомых». Сравнение пробы морского планктона с такой же пробой, взятой в крупном озере, послужило бы прекрасной иллюстрацией огромного богатства морской биоты.[ …]
В монографии представлен ряд современных микробиологических концепций, связанных с проблемами охраны природных вод от загрязнения. С позиций экологии, микробиологии, гидробиологии и гигиены рассмотрен широкий круг вопросов, касающихся процессов эвтрофикации водоемов, последствий поступления в них кислых шахтных вод, нефти, пестицидов, патогенной микрофлоры. В частности, проведен глубокий анализ роли азота и фосфора в процессах эвтрофикации, показаны изменения водной микрофлоры в результате поступления различных органических загрязнений в морские и пресные воды и энергетические закономерности биологической деградации этих веществ, описаны изменения сообществ водорослей и простейших при поступлении в водоемы сточных вод. Специальные разделы монографии освещают такие актуальные вопросы санитарной микробиологии, как загрязнение водоемов патогенными микробами и вирусами и эффективность их удаления в результате обработки сточных вод на очистных сооружениях. Особый интерес для гигиенистов, специалистов в области санитарной микробиологии и санитарной техники, а также для всех, кто интересуется вопросами борьбы с загрязнением природных вод, представляют предлагаемые авторами экологический подход к оценке последствий загрязнений водоемов сточными водами и экологические методы контроля последствий этого загрязнения.[ …]
Хозяйственное воздействие человека на природную среду наносит существенный ущерб рыбному хозяйству. В связи с этим при рациональном ведении «рыбного хозяйства следует учитывать возможные факторы загрязнения воды в результате интенсивного развития синезеленых водорослей и высшей водной растительности. Пагубно влияет па развитие рыбного хозяйства сокращение поступления пресной воды во внутренние моря и водоемы, приводящее к снижению уровнен и ареалов обитания рыб и к повышению солености.[ …]
Население гидросферы представлено планктоном, бентосом и нектоном. Планктон представляет собой совокупность мелких организмов животной и растительной природы, которые либо не способны к самостоятельному движению, передвигаясь вместе с водой, либо способны, двигаясь в воде самостоятельно. Различают фитопланктон, который в морях представлен одноклеточными водорослями (диатомовыми), цианобактериями и другими организмами, и зоопланктон, представленный одноклеточными форами-ниферами, радиоляриями и многоклеточными кишечнополостными, а также червями, ракообразными, личинками беспозвоночных животных и т. д. В планктоне пресных вод встречаются в основном низшие ракообразные и коловратки.[ …]
Слои имеют мощность более 200 м и представлены мелкозернистыми доломитовыми, известковыми и глинистыми осадками [2604]. Циклы здесь (рис. 4.30) начинаются с богатого органикой аргиллита, образованного из остатков сине-зеленых водорослей и отлагавшегося во время эпизодических разливов пресной воды по поверхности плайи. Последующее испарение приводило к выделению кальцита и почти одновременному замещению его доломитов.[ …]
Элодея
Внешне довольно простое растение. Представляет собой длинный стебель, покрытый с четырех сторон небольшими, узкими листьями – размер составляет примерно 10х3 миллиметра. Окрас зеленый, хотя оттенок может серьезно различаться – от светло-зеленого до коричнево-зеленого. В первую очередь это зависит от освещенности места, где растет элодея, а также состава воды и почвы.
Корневая система не слишком мощная, но все-таки обычно растение укореняется в грунте, прекрасно себя чувствуя практически в любых условиях. Достигает довольно большой длины – 2 метра это далеко не предел.
Вообще, родиной элодеи является Северная Америка, а конкретно — Канада. Именно этому обстоятельству растение обязано своим официальным названием — элодея канадская В Европу попало сравнительно недавно – меньше двух веков назад. Первой страной стала Ирландия – именно сюда элодею завезли в 1836 году. В нашу страну завезено спустя полвека – примерно в 80-х годах девятнадцатого века.
Главный интерес представляют удивительные темпы роста. Попав в новый водоем, элодея начинает усердно расти, нередко вытесняя все другие водоросли, занимающие ту же нишу, что и элодея. Именно благодаря этому она получила другое название – водная чума. Неудивительно, что впервые завезенная в Санкт-Петербург, элодея стала быстро распространяться и сегодня ее можно увидеть в Сибири – вплоть до озера Байкал. Доставляет немало проблем при судоходстве на лодках и других небольших судах, а также причиняет определенный вред рыболовному хозяйству.
Зато может стать прекрасным выбором для новичка аквариумиста – посадив элодею в аквариум, можно быть уверенным, что она приживется даже у начинающего любителя.
Вред и противопоказания
Самый большой вред водоросли могут принести только в том случае, если у человека имеется индивидуальная непереносимость. Чтобы избежать негативных последствий, лучше принимать в пищу морские растения в умеренных количествах. Также осторожнее с употреблением водорослей стоит быть тем, кто страдает туберкулезом, болезнями почек, щитовидной железы, язвой. В этих случаях лучше уточнить у врача, стоит ли употреблять съедобные водоросли в пищу или все-таки воздержаться.
Роголистник
Если рассказывать про подводные растения озер и рек нашей страны, нельзя не упомянуть и роголистник. Довольно нежная, тонкая, красивая, но в то же время живучая водоросль.
Внешний вид весьма изысканный. Имеет тонкий, но довольно жесткий стебель. Он покрыт равномерно со всех сторон листьями, напоминающими тонкие иголки вроде сосновых. Из одной точки растет по три-четыре листка. Корней нет, зато имеются специальные ризоидные ветви, которые вполне могут проникать в грунт. Впрочем, корни особенно и не нужно. Интересной особенностью роголистника является возможность поглощать полезные вещества из воды всей поверхностью – листьями, стволом, ризоидными ветвями.
Цветы очень мелкие, почти незаметные – по цвету не отличаются от листьев и имеют размер не больше двух-трех миллиметров. Неудивительно, что не слишком внимательный человек может решить, что роголистник не цветет.
Встречается практически во всем мире – начиная от тропиков и заканчивая полярным кругом. Однако разные виды могут различаться. Например, специалисты выделяют светло-зеленый роголистник и темно-зеленый. Первый растет круглый год, так как живет преимущественно в теплом климате. Второй приспособился к суровой зиме, когда толстый слой льда почти не пропускает свет. К этому времени верхняя часть растения становится боле густой и жесткой, а нижняя просто отмирает. Но с приходом весны эта «шишка» оживает и продолжает рост.
Может прекрасно расти на разной глубине – от 1 метра до 10. Чаще всего это зависит от интенсивности освещения. Роголистник не любит избыточное количество света, предпочитая чуть затененные участки.
Купальница и ирис
Купальница является многолетним растением. Листья широкой формы. Имеют небольшую розетку, которая соединяет все листовые пластины в одну. Один побег, нижние листья намного больше в размере, чем верхние. Цветки имеют шаровидную форму. Лепесточки представлены нектаринами. Имеют приятный и долгий запах.
Пыльца таких растений отлично защищена от дождей и ветра при помощи дополнительных листьев. Имеет семена овальной формы и блестящего покрытия. В конце лета семена полностью созревают к распространению. После этого начинается их распыление на землю.
Ирис имеет простой формы стебли, всегда одиночные. Листьевая система всегда плоской формы. Корни расположены в паховой зоне растения. Цветки одиночные. Имеют простой околоцветник. Схожи внешне с орхидеями. Очень стойкие к любым заморозкам.
Кувшинка
Безусловно, рассказывая про самые красивые подводные растения, фото кувшинки нельзя не использовать в качестве иллюстрации. Возможно, она уступает лотосам и некоторым другим похожим водорослям. Зато встретить ее можно во многих водоемах России – оторвать взгляд от этого изящного, нежного цветка просто невозможно!
На поверхности находится только цветок (или бутон) и листья. Корнями растение прочно фиксируется в грунте, а стебель, соединяющий надводную часть с корнем, может достигать длины в несколько метров. Размер листьев значительно различается – в зависимости от вида и внешних условий. Но чаще всего составляет от 5 до 20 сантиметров в диаметре. Впрочем, иногда появляются и настоящие гиганты до полуметра. Бутоны и молодые листья отличаются пурпурным оттенком, но впоследствии зеленеют.
Встречаются практически во всех страна мира – начиная с южных краев Латинской Америки и заканчивая озерами и реками лесотундры.
Цветет, увы, совсем недолго – на один цветок не больше пяти дней. Зато растет кувшинка с мая и до первых заморозков. Поэтому успевает несколько раз порадовать людей, увидевших ее шикарными цветами – белыми (или желтыми, розовыми) с удивительно нежными, изысканными лепестками и ярко-желтой серединой.
Коротко о главном
Пруд в саду – это не только вода и камни; важной деталью декора становятся растения. Они помогают вписать искусственный водоём в ландшафт, выполняют и другие функции: очищают воду, защищают её от солнечных лучей и насыщают кислородом.
Растения высаживаются зонированно, с учётом их особенностей. Растения-оксигенаторы – природные очистители, они целиком скрыты в толще воды. Плавающие виды делают живописной поверхность пруда, гидатофиты с их крупными и яркими цветами становятся изюминкой пейзажа. Растения прибрежной зоны следует выбирать особенно тщательно, с учётом их размера и влаголюбивости.
Пистия
Весьма интересное растение, которое любят многие аквариумисты. Встречается во многих странах мира, отличающихся мягким, теплым климатом – морозов и даже заморозков пистия не переносит. Зато на экваторе и тропиках Азии, Южной и Северной Америки и Африки можно увидеть целые плантации этой удивительной водоросли.
Листья с отчетливыми продольными жилками собраны в изящные розетки, плавающие на самой поверхности водоемов – рек со слабым течением, озер. Поверхность покрыта мельчайшими волосками, отталкивающими воду. Поэтому пистия всегда плавает на поверхности, не погружаясь на дно. Иногда розетки имеют весьма впечатляющие размеры – до 20 сантиметров в диаметре. Корневая система довольно мощная, представляет собой единый стебель, от которого в разные стороны отходят тончайшие отростки. Всегда плавает на поверхности водоемов, зачастую покрывая ее сплошным ковром – растет и размножается пистия очень быстро.
Сложно поверить, что столь красивое и утонченное растение является очень опасным для природы. Дело в том, что в подходящих условиях пистия очень быстро размножается и закрывает весь непроточный водоем. Из-за этого повышается скорость испарения влаги. Так, за несколько лет после попадания первой водоросли небольшое озеро может просто высохнуть или просто превратиться в болото. Однако это не умаляет привлекательности пистии – увидев ее однажды, ценитель растений наверняка запомнит навсегда.
Но нельзя сказать, что это растение является исключительно вредным. Люди давно нашли применение для него. Например, во многих провинциях Китая молодые листья отвариваются и употребляются в пищу. Также в некоторых местах обильного произрастания пистии, ее используют как удобрение (перед этим она проходит через компостную яму) и весьма питательный корм для свиней. Благодаря особому составу может использовать при стирке и мытье посуды. Сок легко разъедает жир, при этом не нанося вреда людям, в отличие от многих стиральных порошков и чистящих средств.
Наконец, используется пистия и в медицине. В Китае из нее изготавливают лекарства от некоторых кожных болезней, в Индии — от дизентерии, а в малайской медицине она активно применяется для лечения венерических заболеваний.
Какие свойства имеют водоросли?
Также нельзя забывать о нори, которые используются в приготовлении суши, а также вакамэ, агар-агар, комбу и многие другие. На самом деле водоросли – это многофункциональный продукт, некоторые сорта используются также в приготовлении десертов, в качестве желирующих загустителей. Чаще всего съедобные водоросли используются в приготовлении салатов и первых блюд. А морскую капусту можно даже употреблять в пищу как самостоятельное блюдо в качестве гарнира.
Пузырчатка
Наверное, каждый читатель слышал о насекомоядных растениях, питающихся не как их нормальные собратья, а ведя хищнический образ жизни. Из-за этого может возникнуть вполне ожидаемый вопрос – существуют ли подводные хищные растения? Как ни удивительно – но ответ на этот вопрос будет положительным. Пузырчатка способна ловить и поедать не только насекомых, но и мелких животных, рыб.
Встретить ее можно в большинстве регионов всего мира. Исключением являются лишь часть островов в Океании – из-за их изолированности – и Антарктида – по вполне понятным причинам. Увидеть некоторые виды пузырчатки можно даже на юго-восточном побережье Гренландии – острого, известного крайне суровым климатом.
Растение довольно высокое, но при этом совершенно не имеет листьев. Также оно не содержит хлорофилл и совершенно лишено корней. А значит, не может питаться привычным для большинства растений способом – приходится обходиться только охотой.
На стволе расположено некоторое количество пузырьков с небольшими отверстиями. Изнутри они имеют специальные клапана. Как только насекомое залетает из любопытства в этот пузырек, то задевает чувствительные клетки и клапан закрывает выход. Через какое-то время жертва погибает, разлагается и служит питательной средой для растения.
Характеристики пресных водоемов
Водоем в виде пруда отлично подходит для развития и существования в нем не только животных, но и многих растений. Они с легкостью освоили пресные воды и чувствуют себя в них комфортно и спокойно. Более того, каждое растение в водоеме представляет собой целую экосистему. Самыми распространенными являются:
- Кувшинки.
- Тростники.
- Частуха.
- Рогоз.
- Ряска.
- Стрелолист.
- Осока.
- Телорез.
- Водокрас.
- Роголистник.
- Купальница.
- Ирис.
- Болотный мирт.
Пресные водоемы являются частью земного шара. Они могут создаваться естественным путем, а могут и при помощи людей. В основном они делятся на два вида:
- Водоемы, в которых преобладает лишь пресная вода.
- Водоемы, в которых преобладает соленая вода.
Пресные водоемы образуются также при зарастании многих растений в округе, тем самым они превращаются в болотистое место. Там также полно множество растений. Каждое растение, которое растет на пресном водоеме, является частью экосистемы, без которой природа не способна к существованию.
Благодаря таким представителям флоры обитателям водоема (лягушкам, цаплям и маленьким рыбам) всегда есть чем питаться. Многие растения служат домом и укрытием для маленьких рыбок. А также их местом для размножения и гнездовья.
Цианобактерии
Теперь стоит вкратце рассказать про подводные растения опасные для человека. Конечно, они не смогут напасть на человека и съесть, как муху. Но все-таки определенную опасность могут представлять благодаря другим особенностям.
Самыми опасными являются цианобактерии, также известные как сине-зеленые водоросли. Это не один вид, а целое семейство. Встречаются в пресных и соленых водоемах.
Опасны они не все время, а исключительно в период цветения. Более того, опасны даже не сами растения, а вещества, выделяемые при их гибели. Дело в том, что после цветения и распыления семян цианобактерии гибнут. Причем гибнут массово – а в подходящих условиях они могут покрывать десятки квадратных километров водоемов. При гниении водоросль выделяет токсичные вещества, представляющие опасность для всего живого – людей, водных насекомых, птиц, насекомых. Причем, в зависимости от вида, токсины наносят удар по разным органам: печени, глазам, легким, почкам, нервной системе.
Поэтому, отправляясь купаться в теплых краях в незнакомое место, следует быть очень осторожным.
Использование водорослей в косметологии
Но и это еще не все, куда же косметология без водорослей? Используются морские жители для множества процедур, которые проводятся в салоне красоты и которые можно легко провести в домашних условиях. Также можно найти множество косметических продуктов, в состав которых входят морские водоросли. А для худеющих водоросли – настоящее спасение. Это не только низкокалорийный продукт, который поможет избавиться от лишнего веса, но и отличный ингредиент для обертываний, которые помогут справиться с целлюлитом и лишними сантиметрами на талии.
Мосс-шары
Сложно однозначно привести фото самого необычного подводного растения мира. Все-таки их довольно много и каждое является по-своему удивительным. Но, безусловно, одним из таковых являются мосс-шары.
Растут они всего в нескольких местах на земном шаре: Черное море, Тасманово море, озера в Исландии и Японии. Как видите – список очень даже ограничен.
Как понятно из названия, это совершенно круглые растения – конечно, не идеальные с точки зрения геометрии, но близкие к таковым. Мягкие на ощупь, но плотные, они напоминают клубок шерстяных ниток – крайне необычное явление в мире растений.
Как показали исследования, растет маленькое растение начиная от центра и дальше – во все стороны. Цвет насыщенно-зеленый, а размер может значительно различаться – обычно от 10 до 30 сантиметров в диаметре! Некоторые специалисты утверждают, что этот показатель зависит от возраста, а другие считают, что от условий окружающей среды.
Никакой корневой системы, стебля и листьев у этого удивительно растения нет. Просто изящный, ровный шарик насыщенно-зеленого цвета.
Рогоз широколистный
Рогоз широколистный — растение, которое легко узнается по буровато-коричневым початкам или соцветиям. Является также многолетним растением. Имеет полное смешанное соцветие. Растет в основном в заболоченных местах. В момент, когда начинается созревание, способен распылить свои семена по всей округе.
В воде молодые растения закреплены плотно. Часто виднеется их корневая система. Стебель способен достигать трех метров в длину. Корневище имеет плотное, толстое строение, способно разрастаться на довольно далекое расстояние. Листья серого цвета с зеленым оттенком. Цветки однополые, имеют початок, который состоит из 2−3 частей. Длина их способна достигать 13−14 сантиметров, а ширина 3 сантиметра. В августе полностью созревает и распространяет свои семена.
Пластинчатые многоклеточные Зеленые водоросли
Пластинчатые многоклеточные Зеленые водоросли обитают в морях. Они могут достигать в длину до полуметра. Для них характерно прикрепление к субстрату.
- Ульва
Пластинчатая многоклеточная Зеленая водоросль, таллом которой имитирует листовую структуру. Строение ульвы сложнее, чем у нитчатого улотрикса, но их жизненные циклы схожи. Гаплоидная зооспора со жгутиками также вырастает в нить, клетки которой делятся в нескольких направлениях. В результате образуется листовидная структура. Клетки у основания водоросли образуют ризоидоподобные выросты.
Рис. 10. Размножение ульвы
Для жизненного цикла ульвы характерно чередование изоморфных поколений. Гаметофит и спорофит внешне схожи. Во время полового процесса клетки гаметофита образуют анизогаметы с двумя жгутиками. При сливании гамет (n) развивается зигота (2n). Затем из нее формируется нить и листовидный таллом как у гаметофита.
Как применять в кулинарии?
Каждая разновидность водорослей может готовиться по-разному. Например, спирулину врачи рекомендуют добавлять абсолютно в любые вторые и первые блюда, ведь это настоящий источник витаминов и микроэлементов. Благодаря спирулине можно сделать экстравагантное блюдо, так как продукт придает приятный изумрудно-зеленый оттенок. Добавляют данный вид водорослей не только в салаты, но и в омлеты, и даже в тесто для выпечки. При этом блюдо приобретет дополнительный приятный коричный вкус. Что касается ульвы, то это продукт чуть ли не номер один в скандинавской, ирландской и, конечно же, китайский и японской национальных кухнях. Чаще всего используется в салатах и супах, однако нередко можно встретить морской салат как самостоятельное блюдо. А если к нему добавить еще лимонный сок и немного лука, получится очень вкусно.
Из ульвы можно приготовить самые настоящие полезные чипсы. Для этого нужно тщательно вымыть листья в соленой воде и высушить на подоконнике под солнышком. Через два часа можно похрустеть вкусными и здоровыми чипсами. Что касается таких зеленых водорослей, как аонори, то полюбились они кулинарам за нежный вкус и приятный аромат. Многофункциональность продукта удивляет. Водоросли можно использовать как приправу, можно даже просто потушить и подавать как гарнир вместе с соевым соусом. Использование водорослей в привычных блюдах – это возможность вдохнуть в привычную еду новую жизнь. Специалисты рекомендуют покупать исключительно сушеные или свежие водоросли. И не забывайте, что польза – это мера, переедать не стоит, так как при некоторых заболеваниях это может привести к пагубным последствиям.
Источник: