​70 цікавих фактів про водорості

2. Перші водорості виникли на Землі за сотні мільйонів років до динозаврів, близько 1,6 мільярда років тому. Принаймні такий вік найдавніших скам’янілостей, виявлених палеонтологами.

3. Найімовірніше, завдяки водоростям, на нашій планеті в незапам’ятному минулому і почала формуватися киснево-азотна атмосфера.

4. Вчені припускають, що життя на нашій планеті зародилося саме у воді. А якщо це так, то саме водорості є предками всіх сучасних рослин.

5. В який час, і яким чином водоростям вдалося перебратися на сушу, поки невідомо.

6. Живучість і пристосовність їх просто вражає. Водорості можуть відмінно існувати в будь-якій водоймі, незважаючи на ї] розміри і глибину. А одноклітинні їх екземпляри зустрічаються навіть в дощових калюжах.

7. Нормальна глибина водойм для цих рослин знаходиться в діапазоні від 20 до 50 метрів. А деякі види водоростей можуть жити і розвиватися і на глибині 200 метрів, звичайно, якщо вода там чиста і прозора.

8. Крім того, водорості відчувають себе добре як у водному середовищі, так і на суші. Деякі з них приживаються на парканах, деревах, будинках і в грунті. Вони кріпляться до гірських порід, каменів і мінералів.

9. Також окремі види водоростей можуть існувати, прикріплюючись до інших рослин.

10. Зараз за місцем проживання, забарвленням, розмірами і способом застосування, вчені розрізняють близько 100 тисяч типів водоростей, але, ймовірно, водоростей, на планеті значно більше. Хоча не всі вони добре вивчені до теперішнього часу.

11. Вивченням водоростей займається наука альгологія, яка, в свою чергу, є одним з напрямків в біології. Назва ” альгологія “походить від латинського слова” Algae”, яке, власне, і означає”водорості”.

12. Найпоширеніші види водоростей: зелені, червоні і бурі.

13. Зелені водорості легко переносять зміни клімату та екологічного стану навколишнього середовища; їх можна вживати в їжу.

14. Дивовижні в своєму різноманітті водорості практично не змінилися за мільйони років. І зараз вони також являють собою найпростіші організми, які відмінно пристосувалися для виживання в самих різних умовах.

15. Вчені проводять над водоростями експерименти і вивчають їх будову, щоб розібратися в механізмі фотосинтезу.

16. Живуть ці рослини тільки у верхніх шарах води, там, де є хоч якийсь сонячне світло, необхідний їм для фотосинтезу.

17. А в середині 1980-х років великі водорості були виявлені в 268 метрах під товщею води. Це рекорд для організмів, здатних до фотосинтезу.

18. Серед водоростей зустрічаються і рослини-паразити, які самі не здатні до фотосинтезу. Що цікаво, паразитують вони зазвичай на водоростях інших видів.

19. Синьо-зелені водорості насправді не є рослинами. Вони відносяться до бактерій, і цікаві вони тим, що вони здатні до фотосинтезу і виділення кисню.

20. Бурі водорості являють собою справжнє джерело лікувальних властивостей. Ці рослини здатні знизити жар, підвищити стійкість імунітету і прискорити процес одужання.

21. Бурі водорості і їх компоненти в найближчому майбутньому можуть стати основою для нових ліків від небезпечних хвороб.

22. Бурі водорості іноді утворюють під товщею води справжні лісові хащі.

23. Водорості прямо або побічно забезпечують їжею всіх тварин, що мешкають під водою. Адже вони є невід’ємною частиною всіх харчових ланцюжків у водному середовищі. Одні морські істоти їх їдять, інші ж полюють на них самих — все взаємопов’язано.

24. Більшість водоростей ростуть на дні водойм, але є і ті, що не прикріплені ні до чого, і ростуть прямо у водній товщі.

25. Червоні водорості застосовують переважно у фармакології та косметології.

26. Червоне море володіє самою прозорою водою з усіх, тому що в нього не впадає жодної річки. А червоним його назвали через червоних водоростей-осциляторій, в достатку ростуть в його водах.

27. Водорості бувають як прісноводними, так і солоноводними. Але прісноводних у багато разів менше, ніж видів, що ростуть тільки в солоній або солонуватій воді. 2

28. Іноді все узбережжя може густо зарости водоростями.

29. Зарості великих водоростей створюють унікальне середовище проживання для багатьох організмів, які в іншому випадку не змогли б існувати.

30. Саме водорості формують Саргасове море, єдине на Землі море без берегів, розташоване в Атлантичному океані. Але насправді водорості-саргаси, яких налічується близько 300 видів, поширені у всіх теплих морях нашої планети.

31. Незважаючи на свою назву, водорості живуть не тільки у воді, але і на суші. Вони можуть рости і в лісі, і в тундрі, і на стінах будинків, і навіть в шерсті тварин на зразок лінивців і білих ведмедів.

32. В достатку ростуть по всьому світу лишайники насправді являють собою гібридні організми, що складаються з водоростей, грибів і ціанобактерій.

33. У водоймах нашої планети можна зустріти і водорості величиною не більше мікрона, і водорості-гіганти довжиною до півсотні метрів. Найменші водорості, що обчислюються мікронами, неможливо розгледіти без мікроскопа. Це найменші з усіх багатоклітинних організмів на нашій планеті.

34. Серед них зустрічаються і одноклітинні організми, що відрізняються вкрай примітивною будовою. Вони практично не змінилися за сотні мільйонів років еволюції.

35. А найбільші в світі водорості-макроцистиси. Деякі екземпляри цих морських рослин мають довжину 50-60 метрів і досягають маси в 120-150 кілограм.

36. Водорості ламінарії, широко відомі, як морська капуста.

37. Найпопулярніші страви з використанням водоростей – морська капуста і суші. Люди також активно вживають в їжу порфіру. До порфірів відносяться ті самі норі, в які загортають суші і роли в ресторанах японської кухні.

38. Крім того, що багато видів водоростей дуже смачні, вони ще й дуже корисні для людей завдяки підвищеному насиченню йодом і всілякими мінеральними речовинами. Для отримання добової норми йоду людині досить з’їсти 30-40 грамів ламінарії, або «морської капусти». До того ж, в них міститься спеціальна речовина, що розщеплює жири.

39. З деяких видів цих рослин можна робити борошно, насичену корисними мікроелементами.

40. З водоростей також отримують агар-агар – рослинний замінник желатину.

41. Водорості посприяли винаходу глутамату натрію: вчений, який займався розробкою харчової добавки, досліджував речовину комба, яке входить до складу рослин і покращує смак їжі.

42. Крім того, що люди їдять багато видів водоростей, вони ними годують худобу і удобрюють землю.

43. Одержувані при переробці різних водоростей речовини використовуються практично у всіх галузях промисловості.

44. Вони застосовуються у виготовленні всього на світі, від їжі і напоїв до пластмас, фарб і навіть вибухових речовин.

45. Також водорості є сировиною для виготовлення екологічно чистого біопалива. Воно поки не отримало особливо широкого поширення, але в перспективі воно цілком може замінити бензин.

46. Водорості широко застосовуються у фармакології та косметології. У салонах краси, наприклад, практикують обгортання водоростями для омолодження шкіри і поліпшення її тонусу.

47. У водоростях міститься велика кількість каррагена, який використовується при виробництві губної помади.

48. А деякі види входять до складу скрабів, масок, лосьйонів і кремів для обличчя.

49. Без водоростей не існувало б деяких видів лікувальних грязей.

50. В Індії водорості застосовували для лікування ендокринних хвороб.

51. У Стародавньому Китаї водорості використовувалися для боротьби зі злоякісними пухлинами.

52. Люди широко використовують водорості для отримання з них целюлози, калійних солей, спирту, йоду і оцтової кислоти.

53. У деяких країнах, в основному в Південно-Східній Азії, висушені водорості використовуються для набивання ковдр і подушок. Просто вони там доступніше, ніж пух і пір’я.

54. Для Світового океану ці рослини відіграють роль фільтрів. Вони поглинають різні забруднюючі речовини з води і тим самим очищають її.

55. Так як ці рослини здатні боротися із забрудненням води, водорості часто застосовують в якості біологічного очищувача акваріумів і каналізаційних стоків.

56. Водорості використовують для тестування нових зразків хімікатів, а також проб природної і брудної води.

57. Водорості не мають ні тканин, ні органів, ні захищаючих їх покривів.

58. У водоростей немає коренів – вони поглинають потрібні їм поживні речовини з води всією поверхнею. Великі водорості прикріплюються до дна за допомогою особливого органу, званого підошвою. Такі рослини можуть утворювати справжні підводні ліси.

59. Деякі водорості утворюють бульбашки з газів, щоб підніматися на поверхню води.

60. Серед водоростей є як отруйні організми, так і хижаки.

61. Незважаючи на гадану крихкість, вони здатні руйнувати навіть дуже міцні мінеральні сполуки. Свердлячі водорості, наприклад, можуть впроваджуватися навіть в гірські породи і раковини молюсків.

62. Багато гірських порід з’явилися на землі в далекому минулому саме завдяки водоростям і їх життєдіяльності протягом сотень мільйонів років.

63. До таких порід можна віднести, наприклад, горючі сланці і діатоміти. Більш того, по залишках цих рослин в товщі каменю вдається визначити їх вік.

64. У Шотландії, на острові Норт-Роналдсей, місцева популяція овець через нестачу пасовищ пристосувалася до поїдання водоростей, які хвилі постійно викидають на берег. Це єдиний такий випадок у світі.

65. Водорості здатні пристосовуватися до будь-якого клімату: ці рослини були виявлені в Антарктиді під товстим шаром льоду.

66. Одноклітинні зелені водорості хлорели були одними з перших рослин, що побували в космосі в 1960 році в ході його освоєння в XX столітті.

67. Згідно з деякими дослідженнями, водорості Світового океану виробляють більше кисню, ніж всі ліси, разом узяті. Але дерева поглинають ще більше вуглекислоти, ніж вони.

68. Зараз ведуться численні експерименти з метою отримати водорості, ще більш ефективні в поглинанні вуглекислого газу і виділення кисню.

69. Це дозволило б використовувати їх для фільтрація повітря на орбітальних станціях і космічних кораблях. Тоді в майбутньому водорості можуть стати основою системи життєзабезпечення космічних кораблів, що відправляються до інших планет.

70. Водорості виробляють близько 80% від усіх органічних речовин, що створюються на планеті.

5.4: Водорості

Водорості – це автотрофні протисти, які можуть бути одноклітинними або багатоклітинними. Ці організми містяться в надгрупах Chromalveolata (дінофлагелати, діатомові водорості, золотисті водорості та бурі водорості) та Архепластида (червоні водорості та зелені водорості). Вони важливі екологічно та екологічно, оскільки відповідають за виробництво приблизно 70% кисню та органічної речовини у водному середовищі. Деякі види водоростей, навіть ті, які є мікроскопічними, регулярно вживаються в їжу людьми та іншими тваринами. Крім того, водорості є джерелом агару, агарози та карагенану, затверджувачів, що використовуються в лабораторіях та у виробництві харчових продуктів. Хоча водорості, як правило, не є патогенними, деякі виробляють токсини. Шкідливе цвітіння водоростей, яке відбувається, коли водорості швидко ростуть і виробляють густі популяції, можуть виробляти високі концентрації токсинів, які погіршують роботу печінки та нервової системи у водних тварин та людини.

Як і найпростіші, водорості часто мають складні клітинні структури. Наприклад, клітини водоростей можуть мати один або кілька хлоропластів, які містять структури, звані піреноїдами для синтезу та зберігання крохмалю. Самі хлоропласти відрізняються кількістю мембран, що свідчить про вторинні або рідкісні третинні ендосимбіотичні події. Первинні хлоропласти мають дві мембрани – одну з оригінальних ціанобактерій, які поглинула предкова еукаріотична клітина, і одна з плазматичної мембрани поглинаючої клітини. Хлоропласти в деяких лініях, як видається, були наслідком вторинного ендосимбіозу, в якому інша клітина охопила зелену або червону водорослеву клітину, яка вже мала первинний хлоропласт всередині неї. Поглинаюча клітина знищила все, крім хлоропласту і, можливо, клітинної мембрани своєї початкової клітини, залишивши навколо хлоропласту три або чотири мембрани. Різні групи водоростей мають різні пігменти, які відображені в загальних назвах, таких як червоні водорості, бурі водорості та зелені водорості.

Деякі водорості, морські водорості, є макроскопічними і їх можна сплутати з рослинами. Морські водорості можуть бути червоними, коричневими або зеленими, залежно від їх фотосинтетичних пігментів. Зокрема, зелені водорості мають деякі важливі подібності з наземними рослинами; однак існують також важливі відмінності. Наприклад, морські водорості не мають справжніх тканин або органів, як це роблять рослини. Крім того, морські водорості не мають воскової кутикули, щоб запобігти висиханню. Водорості також можна сплутати з ціанобактеріями, фотосинтетичними бактеріями, які мають схожість з водоростями; однак ціанобактерії – це прокаріоти (див. Непротеобактерії грамнегативні бактерії та фототрофні бактерії).

Водорості мають різноманітні життєві цикли. Розмноження може бути безстатевим шляхом мітозу або статевим за допомогою гамет.

Різноманітність водоростей

Хоча водорості і найпростіші раніше були розділені таксономічно, тепер вони змішуються в супергрупи. Водорості класифікуються в межах Хромальвеолата та Архепластида. Хоча Euglenozoa (в межах супергрупи Excavata) включають фотосинтезуючі організми, вони не вважаються водоростями, оскільки вони харчуються і рухливі.

Динофлагелати і страменопіли потрапляють в хромальвеолата. Дінофлагелати в основному є морськими організмами і є важливим компонентом планктону. Вони мають різноманітні харчові типи і можуть бути фототрофними, гетеротрофними або міксотрофними. Ті, які є фотосинтетичними, використовують хлорофіл а, хлорофіл с ₂ і інші фотосинтезирующие пігменти (рис. \(\PageIndex\) ). Вони, як правило, мають два джгутика, змушуючи їх кружляти (насправді назва dinoflagellate походить від грецького слова «вихрь»: dini). Деякі мають целюлозні пластини, що утворюють тверде зовнішнє покриття, або теку, як броню. Крім того, деякі динофлагелати виробляють нейротоксини, які можуть викликати параліч у людей або риб. Вплив може відбуватися через контакт з водою, що містить токсини динофлагелату, або при харчуванні організмами, які з’їли динофлагелати.

Коли популяція динофлагеллатів стає особливо щільною, може виникнути червоний приплив (різновид шкідливого цвітіння водоростей). Червоні припливи завдають шкоди морським мешканцям і людям, які споживають забруднених морських мешканців. Основні виробники токсинів включають Gonyaulax і Alexandrium, обидва з яких викликають паралітичне отруєння молюсками. Інший вид, Pfiesteria piscicida, відомий як вбивця риб, оскільки на певних ділянках свого життєвого циклу він може виробляти токсини, шкідливі для риб, і, здається, відповідає за набір симптомів, включаючи втрату пам’яті та плутанину, у людей, що піддаються впливу води, що містять вид.

Малюнок \(\PageIndex\) : Дінофлагелати демонструють велику різноманітність у формі. Багато укладені в целюлозну броню і мають два джгутика, які поміщаються в пази між пластинами. Рух цих двох перпендикулярних джгутиків викликає прядильний рух. (кредит: модифікація роботи CSIRO)

Страменопіли включають золоті водорості (Chrysophyta), бурі водорості (Phaeophyta) та діатомові водорості (Bacillariophyta). Страменопіли мають хлорофіл а, хлорофіл c ₁ /c ₂ та фукоксантин як фотосинтетичні пігменти. Їх накопичувальним вуглеводом є хризоламінарін. У той час як у одних відсутні клітинні стінки, інші мають лусочки. Діатомові водорості мають джгутики та фруктози, які є зовнішніми клітинними стінками кристалізованого кремнезему; їх скам’янілі залишки використовуються для отримання діатомової землі, яка має цілий ряд застосувань, таких як фільтрація та ізоляція. Крім того, діатомові водорості можуть розмножуватися статевим або безстатевим шляхом. Відомо, що один рід діатомів, псевдоніцхія, пов’язаний з шкідливим цвітінням водоростей.

Бурі водорості (Phaeophyta) – багатоклітинні морські водорості. Деякі можуть бути надзвичайно великими, наприклад, гігантська ламінарія (Laminaria). Вони мають листоподібні лопаті, стебла та структури, які називаються холдфастами, які використовуються для кріплення до субстрату. Однак це не справжні листя, стебла або коріння (рис. \(\PageIndex\) ). Їх фотосинтетичними пігментами є хлорофіл а, хлорофіл с, β -каротин та фукоксантин. Вони використовують ламінарин як накопичувальний вуглевод.

Архепластиди включають зелені водорості (Chlorophyta), червоні водорості (Rhodophyta), іншу групу зелених водоростей (Charophyta) та наземні рослини. Чарафіти найбільш схожі на наземні рослини, оскільки вони поділяють механізм поділу клітин та важливий біохімічний шлях, серед інших ознак, яких інші групи не мають. Як і наземні рослини, Чарофіта та Хлорофіта мають хлорофіл а та хлорофіл b як фотосинтетичні пігменти, клітинні стінки целюлози та крохмаль як молекулу зберігання вуглеводів. Хламідомонада – це зелена водорость, яка має один великий хлоропласт, два джгутики та стигму (очне пляма); це важливо в дослідженнях молекулярної біології (рис. \(\PageIndex\) ).

Хлорела – нерухлива, велика одноклітинна водорость, а ацетабулярія – ще більша одноклітинна зелена водорость. Розмір цих організмів кидає виклик ідеї, що всі клітини малі, і вони використовувалися в генетичних дослідженнях з тих пір, як Йоахім Хеммерлінг (1901—1980) почав працювати з ними в 1943 році. Вольвокс – колоніальна, одноклітинна водорость (рис. \(\PageIndex\) ). Більша, багатоклітинна зелена водорость – Ульва, також відома як морський салат через великі, їстівні зелені лопаті. Діапазон форм життя в межах хлорофіти – від одноклітинного до різних рівнів колоніальності до багатоклітинних форм – був корисною дослідницькою моделлю для розуміння еволюції багатоклітинності. Червоні водорості в основному багатоклітинні, але включають деякі одноклітинні форми. Вони мають жорсткі клітинні стінки, що містять агар або карагенан, які корисні як харчові твердіючі агенти та як затверджувач, що додається до середовищ росту для мікробів.

Малюнок \(\PageIndex\) : (а) Ці великі багатоклітинні ламінарії є членами бурих водоростей. Зверніть увагу на «листя» і «стебла», які роблять їх схожими на зелені рослини. (б) Це вид червоних водоростей, який також є багатоклітинним. (c) Зелена водорость Halimeda incrassata, показана тут, що росте на морському дні на мілководді, здається, має рослинні структури, але не є справжньою рослиною. (г) Біолюмінесценція, видима в гребеневій хвилі на цій картині, є явищем певних динофлагеллатів. (e) Діатомові водорості (зображені на цій мікрофотографії) виробляють кремнієві тести (скелети), які утворюють діатомові землі. (f) Колоніальні зелені водорості, як і вольвокс на цих трьох мікрофотографіях, демонструють прості кооперативні асоціації клітин. (Кредит а, е: модифікація роботи NOAA; кредит b: модифікація роботи Еда Бірмана; кредит c: модифікація роботи Джеймса Сент-Джона; кредит d: модифікація роботи «catalano82» /Flickr; кредит f: модифікація роботи доктора Ральфа Вагнера) Малюнок \(\PageIndex\) : Хламідомонада – одноклітинна зелена водорость.

Які групи водоростей пов’язані зі шкідливим цвітінням водоростей?

Ключові поняття та резюме

• Водорості – це різноманітна група фотосинтетичних еукаріотичних протистів.
• Водорості можуть бути одноклітинними або багатоклітинними.
• Великі багатоклітинні водорості називаються морськими водоростями, але не є рослинами і позбавлені рослинних тканин і органів.
• Хоча водорості мають невелику патогенність, вони можуть бути пов’язані з токсичними цвітінням водоростей, які можуть завдати шкоди водній дикій природі та забруднювати морепродукти токсинами, що викликають параліч.
• Водорості важливі для отримання агару, який використовується в якості затвердівающего агента в мікробіологічних середовищах, і карагенану, який використовується в якості затвердіє агента.