Екологія ДОВІДНИК

Вода дрібних прісних водойм (озер) має шарувату структуру. Для озер характерні сезонні та періодичні процеси. Велике значення на формування мікробних асоціацій мають придонні мулові відкладення. У той же час прибережні зони подібні до ґрунту. Зміст мікроорганізмів у воді прісних водойм нижче, ніж у ґрунтах та мулах, але досить високо (1,4 млн. клітин в 1 см3 води і більше). При аналізі якісного складу мікрофлори виявлено представників усіх основних фізіологічних груп мікроорганізмів, що забезпечують кругообіг азоту, вуглецю, фосфору та інших елементів. В озерній воді відзначається чіткий вертикальний розподіл бактерій. Максимальна кількість бактерій відзначається в літній період, причому в деяких озерах на значній глибині (10 л), де була найбільша кількість відмерлих водоростей. ]

Водорості поділяються на кілька типів, з яких для прісних вод найбільше значення мають три: зелені, діатомові, синьо-зелені. ]

Водорості, що впроваджуються всередину вапняного субстрату, отримали назву «свердлувальних». Свердлущі водорості за кількістю видів нечисленні. Так, наприклад, у прісних та солоних водоймах СРСР їх виявлено всього 18, з них 12 зелених та 6 синьо-зелених (рис. 45, 1, 2). Однак поширені вони надзвичайно широко, починаючи з численних на земній кулі вапняних скель і кінчаючи камінням, вапняними раковинами численних тварин, коралами, просоченими вапном великими водоростями і т. д., у прісних і морських водах, біля поверхні води і на глибині понад 20 м , від холодних морів півночі до вічно теплих морів тропіків. ]

У прісних природних водах міститься також досить багато нітритів.Нітрити є кінцевим продуктом біохімічного окислення аміаку, що утворюється під час розпаду білкових речовин, а також утворюються при відновленні нітратів. У літній період вони інтенсивно використовуються водоростями, тому підвищені концентрації в воді можуть свідчити про забруднення, зокрема фекальном.[ . ]

У прісних водах поширені рослини, укріплені на дні водойми. Часто їхня фотосинтетична поверхня розташовується над водою. До них відносяться очерети (Scirpus), латаття (Nymphaea), кубочки (Nyphar), рогози (Typha), стрілолист (Sagittaria). У інших фотосинтезуючі органи занурені у воду. Це рдести (Potamogeton), уруть (Myriophyllum), елодея (Elodea). Окремі види вищих рослин прісних вод позбавлені коріння і вільно плавають або обростають підводні предмети, водорості, які прикріплені до ґрунту (рис. 5.26). ]

У прісних водах рух води має відчутне значення у річках, струмках та гірських потоках. У цих водоймах виділяється група бентосних реофільних організмів, які віддають перевагу місцям з постійним перебігом. У озерах немає сильних течій, і тут для зростання бентосних водоростей набувають значення хвилі. ]

Хорові водорості населяють переважно прісні водойми різного типу, особливо часто ставки та озера, але вони зустрічаються і в тимчасових невеликих водоймах — ямах та канавах, а також, хоч і значно рідше, в струмках та річках. Деякі види однаковою мірою можуть населяти і солонуваті води, є й такі, що живуть лише в солонуватій воді, солоність якої, однак, становить не більше ніж дві третини солоності морської води. У типово морських умовах хорові не зустрічаються. ]

Зелені водорості.У пробі води з прісного водоймища легко знайти представників зелених водоростей. Наприклад, рухливу одноклітинну водорість - хламідомонаду. Розмножуючись у великих кількостях, вона надає воді зеленого відтінку, викликає її цвітіння. Під мікроскопом добре видно, що клітина має округлу форму, покрита міцною оболонкою з двома або чотирма джгутиками, за допомогою яких вона активно пересувається. У клітині добре помітні ядро, цитоплазма, стигма — світлочутливе «вічко» червоного кольору, вакуоля з клітинним соком, дві пульсуючі вакуолі та зелений чашоподібний хроматофор. ]

Цвітіння прісних водойм викликається бурхливим розвитком мікроскопічних водоростей та деяких видів джгутикових. Навіть при невеликому цвітінні різко погіршуються органолептичні властивості води. Цвітіння ускладнює роботу фільтрів на водопровідних станціях: фільтри швидко забиваються, а водорості, накопичуючись у фільтрі, починають розкладатися, надаючи воді неприємний смак і запах. ]

Фітобентос прісних вод представлений бактеріями, діатомовими та зеленими водоростями. Прибережні рослини розташовуються від берега углиб чітко вираженими поясами. Перший пояс - напівзанурені рослини (очерети, рогоз, осоки та тростини); другий пояс - занурені рослини з плаваючим листям (водофарб, кубочки, латаття, ряски). У третьому поясі переважають рослини - рдести, елодея та ін. (рис 5.14). ]

Евгленові водорості - звичайні мешканці невеликих прісних стоячих водойм. У літні місяці можна спостерігати, як у невеликому ставку чи калюжі раптово зеленіє вода. Причиною цього позеленіння («цвітіння») може бути масове розвиток евгленових водоростей. Під мікроскопом у краплі води, взятої з такої калюжі, видно численні зелені веретеноподібні клітини.Легко згинаючись, змінюючи форму тіла, вони швидко рухаються у всіх напрямках. Зазвичай це евгени (Е1 1епа) - центральний рід, на ім'я якого названо весь відділ. ]

Діатомові водорості широко поширені в природі і досягають масового розвитку в прісній та солоній водах. Діатомові водорості групи Ргппа1ез зустрічаються переважно серед обростань та у ґрунті. Вони прикріплюються до субстрату за допомогою драглистих стебел або стулкою, забезпеченою шипом. Діатомові водорості мають велике господарське значення. Вони є їжею для водних тварин. ]

Евгленові водорості широко поширені на всій території земної кулі. Немає такої області, немає такого водоймища, де вони не були знайдені в тій чи іншій кількості. Це, звичайно, не означає, що евгленові байдужі до умов довкілля. Евгленові водорості - це мешканці континентальних внутрішніх водойм. У морях та океанах знахідки їх поодинокі та випадкові. У незначній кількості зустрічаються евгленові у текучих водоймах та у планктоні центральної частини великих озер. Небагатий склад цієї групи у водоймах Арктики та пустельних областей. Улюбленими місцем проживання евгленових є прісні, стоячі, мілководні, добре прогріваються, зарослі водними рослинами і багаті органічними речовинами водоймища ліспою і лісостеповою зон: заболочені лісові калюжі, канави, ставки, особливо добрі рибоводні і біологічні, ділянки озер. У подібних водоймах евгленові водорості відіграють велику роль, нерідко виступаючи як домінуючі форми і викликаючи «цвітіння» цих водойм. ]

Діатомові водорості відіграють першорядну роль в осадонакопичення.Безперервно опускаючись із поверхневих вод і відмираючи в бентосі, панцирі діатомей накопичуються на дні у величезній кількості, утворюючи в океанах та прісних водоймах діатомові мули. Потужні поклади мулів відомі у відкладах третинного та четвертинного періодів; їх освіта відбувається і в даний час, особливо в озерах оліготрофного типу: Байкале, Телецькому, Севані, багатьох озерах Кольського півострова, Естонської РСР і Латвійської РСР та ін. меншим вмістом крем'яної кислоти (20-30%) і більшим вмістом органіки. Сапропелеві мули накопичуються у великій кількості в озерах Середнього та Південного Уралу та Казахстану. ]

Динофітові водорості мешкають переважно в чистих прісних чи солоних водах, зустрічаються зазвичай у холодну пору року; відомі кріофіли, що мешкають у снігу і надають йому органогенного забарвлення. Розвиваючись у масових кількостях, деякі види викликають «цвітіння» води. ]

Пірофітові водорості широко поширені у водоймах нашої ланлети і мешкають як у прісних і солонуватих водах, так і в морях, причому представники кожного з підвідділів займають свої екологічні ніші. ]

Нарешті багато водоростей можуть синтезувати токсичні метаболіти. До таких організмів, в основному, відносяться деякі Cyanophyceae: Microcystis, Anabaena, Lyngbya, Aphanizomenon, Nodularia, Nostos, Gloeotrichia і т. д. (Слід також згадати Prymnesium parvum, що відноситься до Chrysophyceae і обита з якими пов'язують «червоні припливи» у морі).Токсичні метаболіти в прісній воді не становлять небезпеки для споживача обробленої води, оскільки вони не екскретуються клітиною і, отже, видаляються з води разом із водоростями в процесі обробки (проте їм приписують деякі випадки гастроентеритів). Однак вони можуть бути причиною смерті тварин, які п'ють необроблену воду, і викликати дерматити та кон'юнктивіти у купальників. ]

Поширені зелені водорості по всьому світу. Головним чином вони населяють прісні води, де, мабуть, виникли та пройшли основні етапи своєї еволюції, але серед них чимало солоноводних та морських форм, а також представників позаводних наземних та ґрунтових угруповань; зустрічаються епіфіти, паразити та симбіонти. ]

Видовий склад діатомових водоростей у водоймищах визначається комплексом фізико-хімічних факторів, з яких велике значення має насамперед солоність води. По відношенню до солоності всі діатомеї поділяються на морські, солонуватоводні та прісноводні. Особливо чітко проявляється їхня реакція на вміст у воді кухонної солі NaCl, що дозволяє розрізняти у них три групи видів. Першу складають евгалоби, для розвитку яких наявність хлоридів є обов'язковою. Сюди відносяться типово морські жителі (полігалоби) і представники солонуватих вод (мезогалоби), що живуть у внутрішніх морях і опріснених морських бухтах. Третя група - це справжні прісноводні види, на яких навіть незначна присутність у воді NaCl діє згубно (види пологів Eunotia, Pinnularia, Cymbella, Frustulia). ]

Поширені золотисті водорості по всій земній кулі, але найчастіше зустрічаються в помірних широтах. Живуть переважно у чистих прісних водах і особливо притаманні кислим водам сфагнових боліт.Невелика кількість їх мешкає у морях та солоних озерах, значно рідше зустрічаються вони у забруднених водах. У ґрунтах представлені одиничними видами. ]

Таким чином, синьо-зелені водорості зустрічаються на всіх континентах і у всіляких місцях проживання - у воді і на суші, в прісних і солоних водах, скрізь і всюди. ]

Його площа – 422 тис. км2, обсяг вод –555 тис. км3, найбільша глибина – 2210 м. Інтенсивна господарська діяльність у басейні Чорного моря призвела до появи низки складних екологічних проблем. Це насамперед синдром морського евтрофування, пов'язаний із різким збільшенням надходження з річковим стоком біогенних речовин (фосфатів, нітратів та ін.). Хронічними стали "червоні припливи" в прибережних водах Бвлгарії, Румунії (між 1983 і 1988 рр. тут було відзначено більше 20 "червоних припливів"). тут зосереджено 90% мідій водойми) і промислової водорості (філофори).

Переважна більшість червоних водоростей мешкає в морях, і лише мало хто зустрічається в прісних водах. ]

Інтенсивному розвитку бентосних водоростей сприяє помірне (не до забруднення) вміст у воді біогенних речовин. У прісних водах це притаманно неглибоких ставків і берегів озер, заток на берегах річок; у морях – для дрібних заток. Джерелами біогенних речовин у воді є берегові стоки і донні відкладення, особливо велика роль останніх як акумуляторів органічних залишків.У донних відкладеннях внаслідок життєдіяльності бактерій та грибів відбувається мінералізація органічних залишків; складні органічні речовини переходять у прості неорганічні сполуки, доступні для використання рослинами, що фотосинтезують. Найбільш сприятливі для розвитку бентосних водоростей місця з відкладенням органічних залишків на невеликих глибинах із достатнім освітленням, твердими ґрунтами для поселення водоростей та слабким рухом води. Тут продукти мінералізації швидко залучаються до процесів фотосинтезу, а слабкий рух води сприяє їх переносу від донних відкладень у чагарники водоростей і сприяє збагаченню придонної води киснем, що перешкоджає появі у ній сірководню, згубного живих организмов.[ . ]

Скидання неорганічних сполук у прісні водоймища погіршує якість води (засолонення водойм), а в ряді випадків надає несприятливий вплив на флору і фауну водойм і може спричиняти важкі захворювання. Попадання у воду водойм солей фосфору і азоту призводить до бурхливого розвитку водоростей, особливо синьо-зелених (евтрофікація водойм). ]

Нитчасті яскраво-зелені водорості цього порядку, що не гілкуються, надзвичайно широко поширені в прісних водоймах усіх континентів. Навіть у холодних струмках Антарктиди вони, хоч і недовго (короткий літній час), тішать око своєю смарагдовою зеленню. У народі їх зазвичай називають тією: невеликими пухкими подушками плавають вони влітку біля поверхні води в ставках, озерах і тихих затоках річок. Кожна з таких дерновин-подушок, наповнена бульбашками кисню, що виділяється водоростями, складається з безлічі ниток, що переплітаються між собою (табл. 36, 1).Слизові на дотик нитки можуть також вільно лежати на дні стоячої водойми або вистилати протягом багатьох метрів дно річок і струмків, приліплюючись до піщин і каменів. Кожна нитка складена з ряду одноядерних циліндричних форм клітин, ширина яких у різних видів коливається від 3 до 150-200 мкм. Клітини досить щільно примикають одна до одної. Розпад ниток на окремі клітини відбувається, та й то не у всіх представників, тільки за несприятливих умов. ]

Лагенидиевые — жителі переважно прісних, рідше морських вод. Дуже небагато з них зустрічаються у ґрунті. Переважна більшість видів лагенідієвих – паразити водоростей, міцеліальних водних грибів (головним чином сапролегнієвих), мікроскопічних тварин. Представники роду лагену (Lagena) паразитують на коренях деяких злаків та дикорослих трав. Дуже мало хто з цих грибів веде сапрофітний спосіб життя. Більшість їх обмежується вузьким колом господарів, що характерно для справжніх паразитов.[ . ]

Скабичевський А. П. Планктони діатомові водорості прісних вод СРСР. ]

Близько 20 видів мікроспори поширені у прісних водах земної кулі. Нерозгалужені нитки цієї водорості складаються з циліндричних клітин з тонкою або потовщеною оболонкою (рис. 217, 1). Цікавою особливістю мікроспори є будова її клітинних стінок. Вони складаються з двох половинок - верхньої та нижньої (рис. 217, 2), які утримуються разом тонким целюлозним шаром. Якщо нитку спеціально обробити, оболонки розпадаються на ділянки, що мають форму літери «н». Кожна така ділянка складається з поперечної перегородки та половинок бічних стінок двох сусідніх клітин (рис. 217, 3).Пристінний хлоропласт мікроспори, на відміну хлоропласту улотрикса, вистилає всі стінки клітини і має вигляд сітчастої пластинки (рис. 217, 1); у деяких видів він складається із вузьких стрічок, з'єднаних між собою. Піреноїди відсутні. ]

Типовими представниками одноклітинних зелених водоростей є хламідомонади (з роду Chlamidomonas), що мешкають у калюжах та інших невеликих прісних водоймах, та хлорела з однойменного роду (Chlorella), яка мешкає в прісних та солоних водах, на поверхні сирої землі, на корі дерев. Хлорелла має виняткову фотосинтезуючу активність, здатна вловлювати і використовувати 10-12% світлової енергії. Містить ряд цінних білків, вітаміни В, С та К. [ . ]

Приблизно такі дані отримані і З.І. Кузнєцової по прісних водах кам'яновугільних відкладень Московського басейну: загальна кількість бактерій 10-181 тис. клітин/мл, при цьому живих клітин більше 30%, відношення сапрофітів до загального числа бактерій становить 10-4-10-6. Зміна бактеріального складу прісних вод тісно пов'язано із загальним погіршенням їх якості, що у ряді випадків супроводжується появою синьо-зелених водоростей у кількості до 200 клітин і більше в 1 мл води. ]

Порядок немалієвих – найпримітивніша група червоних водоростей. Він об'єднує 8 сімейств, які можна поділити на дві групи. У першій групі слоевище має одноосьову будову, у другій — вона побудована за багатоосьовим типом. ]

Гусєва До. А. 1956. Життя прісних вод», т. 3. М., Вид-во АН СРСР. ]

Для кількісного аналізу бентосних макробезхребетних у прісних водах на невеликих глибинах (до 0,5 м) застосовують пробовідбірники ISO 8265. Відбір зразків у проточній воді проводять за допомогою квадратного пробовідбірника Сервера (рис.П 16.1), що ізолює частину річкового дна. В результаті розбещення при відборі з дна піднімаються макробезхребетні і силою течії заносяться в сітку. При невеликих швидкостях течії, глибинах до 1 м та за наявності водоростей стандарт рекомендують використовувати циліндричний пробовідбірник (рис.[.]

У фітопланктоні дослідженої ділянки річки виявлено присутність водоростей із 7 відділів: Euglenophyta, Cyanophyta, Chlorophyta, Cyanophyta, Dinophyta, Cryptophyta, Xanthophyta. Основу систематичного списку складають зелені водорості з хлорококових та дисмідієвих, діатомових та синьо-зелених, решта представлені одиничними екземплярами. В еколого-географічному відношенні альгофлора складається з широко поширених видів, що мешкають в прісних водоймах і віддають перевагу нейтральні або слаболужні води, і видів, що виносять слабку солоність: Melosira, Navicyla та ін. ]

Серед багатьох факторів, що впливають на величину pH у природних прісних водах, особливе значення належить нижчій та вищій водній рослинності, а точніше інтенсивності фотосинтетичних процесів. Вдень внаслідок інтенсивного фотосинтезу відбувається посилене поглинання рослинами С02 до повного його зникнення з води. Активна реакція води при цьому зміщується в лужний бік і може pH досягати 10 одиниць. Вночі, навпаки, водні рослини у процесі дихання споживають кисень, а виділяють вуглекислий газ. Розмір pH у своїй може знизитися до 5,7 одиниці, тобто. е. вода помітно підкислюється. Дуже суттєві зміни величини pH (до кількох одиниць) мають місце у квітучих водоймах, т.е. е. при масовому розвитку синьо-зелених водоростей та їх подальшому відмиранні. ]

Сифонові - група надзвичайно давня, що виникла раніше багатьох інших зелених водоростей. Загальна кількість видів, що живуть нині, порівняно невелика, не більше 400—500. Понад 90% усіх сучасних сифонових – морські організми. Лише деякі представники високоорганізованих сімейств проникли у прісні води та розселилися в них. Сифонові присвячені тропічним морям, і лише деякі види проникають у моря помірної зони. ]

Дуже різноманітний у морському фітопланктоні склад джгутикових форм пірофітових водоростей, особливо з класу перидинів (рис. 29, 7-10). Ця група і в прісноводному фітопланктоні досить різноманітна, але все ж таки нараховує менше видів, ніж у морському, а деякі пологи представлені тільки в морях: динофизис (Б1порЬуз18), гоніаулакс (Сошаі1ах) та деякі інші. ]

Види улотрикса (нині їх відомо понад 25) мешкають переважно у прісних водоймах і лише мало хто заходять у солонуваті і морські води. Ці водорості можуть поселятися і на вологих поверхнях, що періодично змочуються бризками прибою або водоспадів. ]

В основному в пробах були відзначені планктонні та факультативно-планктонні форми водоростей, проте досить велику частку діатомових складають обрастатели, бентосні та епіфітні форми. В екологогеографічному відношенні водорості планктону ставків були представлені широко поширеними видами, що мешкають у прісних водоймах і віддають перевагу нейтральним або лужним водам. Види-космополіти переважали у списку водоростей і становили в залежності від типу водоймища 42-75% від загальної кількості. За шкалою сапробності кількість водоростей-індикаторів органічного забруднення становило загалом 35-43 % від кількості видів по водоему.Серед них значне становище займали (3-мезосапроби (20-34 % від загальної кількості видів у водоймі) та оліго-[3-мезосапроби (9-15 % від загальної кількості видів у водоймі). На підставі аналізу видової структури та літньої біомаси фітопланктону , яка часто перевищувала межі 4-8 мг/л (г/м3), було визначено, що досліджувані водоймища є евгрофними.

Прямо протилежний процес - процес творення вапняних порід - здійснюють водорості, здатні виділяти вапно. Вони зустрічаються у воді і в наземних місцях проживання, в морях і прісних водоймах, в холодних і гарячих водах (рис. 45, 3, 4). ]

Таких індикаторів солоності, присвячених певним її величинам, серед діатомових водоростей досить багато, і їх список постійно поповнюється. Багато діатомових водоростей настільки чутливі до вмісту у воді NaCl, що не витримують навіть незначної зміни солоності, це так звані стеногалінні (вузькосольові) види, до яких належать типово морські жителі. Однак є види, ступінь чутливості яких по відношенню до NaCl не така висока, і вони здатні існувати в широких межах зміни солоності води, від майже прісної до морської, - це евригалинние (широкосольові) види; вони живуть у водоймах, де вміст NaCl значно коливається. ]

Озера – вкрай сприятливе середовище для розвитку багатої та різноманітної біоти: бактерій, водоростей, вищої рослинності, комах, ракоподібних, риб, деяких видів звірів. Дуже висока інтенсивність біологічного круговороту. У прісних водоймах помірних широт біомаса планктонних ракоподібних оновлюється 10-30 разів за вегетаційний сезон.Часто потрібні лише одну добу, щоб вся маса води озера була пропущена через фільтрувальний апарат планктонних рачків, що відфільтровує бактерії (Г. Г. Вінберг, 1967). ]

Поряд з патогенними бактеріями токсичну дію мають і так звані синьо-зелені водорості, або ціанобактерії. Ціанобактерії присутні у всіх прісних водоймах: "цвітіння" водойм - серйозна екологічна проблема, оскільки така вода не придатна для пиття і здатна викликати отруєння. Встановлено, що техногенне забруднення водойм детергентами, нітратами тощо. компонентами сприяє їхньому цвітінню внаслідок більш інтенсивного розвитку ціанобактерій. З ціанобактерій токсичні представники пологів Micro-cistis, Anabaena, Nobularia, Nostoc, Aphanizomenon, Oscillatoria та ін, що представляють переважно планктонні форми, здатні проникати і в мули. Гепатотоксини, що виробляються цими ціанобактеріями, що потрапили в організм, здатні викликати руйнування печінки, розвиток онкологічних захворювань і т.п. ]

Ступінь освітленості та якість світла також істотно впливають на розвиток діатомових водоростей у водоймах і визначають закономірності їх розподілу по глибинах. У свою чергу, освітленість залежить від прозорості води, а прозорість в океанах завжди вища, ніж у прісних водоймах. ]

Кишковопорожнинні, губки, голкошкірі, кільчасті черв'яки та різні типи тварин, відсутні або бідно представлені в прісних водах, виявляються дуже важливими в екології моря. В обох водних середовищах переважну роль відіграють бактерії, водорості, ракоподібні та риби, і тут і там однаково помітні діатомові та зелені джгутикові водорості та веслоногі ракоподібні.Однак у морі більше різноманітних водоростей (бурі та червоні водорості — переважно морські), ракоподібних, молюсків та риб. З іншого боку, насінні рослини (Spermatophyta) відіграють у морі незначну роль. Виняток становлять лише хмар (Zosiera) і деякі інші види, що ростуть на мілководді. Комах у морі немає (виняток становлять солонуватоводні басейни), і ракоподібні (з екологічної точки зору) відіграють роль «морських комах». Порівняння проби морського планктону з такою самою пробою, взятої у великому озері, послужило б чудовою ілюстрацією величезного багатства морської біоти. ]

У монографії представлено низку сучасних мікробіологічних концепцій, що з проблемами охорони природних вод від забруднення. З позицій екології, мікробіології, гідробіології та гігієни розглянуто широке коло питань, що стосуються процесів евтрофікації водойм, наслідків надходження до них кислих шахтних вод, нафти, пестицидів, патогенної мікрофлори. Зокрема, проведено глибокий аналіз ролі азоту та фосфору у процесах евтрофікації, показано зміни водної мікрофлори в результаті надходження різних органічних забруднень у морські та прісні води та енергетичні закономірності біологічної деградації цих речовин, описані зміни угруповань водоростей та найпростіших при надходженні у водойми стічних вод. Спеціальні розділи монографії висвітлюють такі актуальні питання санітарної мікробіології, як забруднення водойм патогенними мікробами та вірусами та ефективність їх видалення внаслідок обробки стічних вод на очисних спорудах.Особливий інтерес для гігієністів, фахівців у галузі санітарної мікробіології та санітарної техніки, а також для всіх, хто цікавиться питаннями боротьби із забрудненням природних вод, представляють запропоновані авторами екологічний підхід до оцінки наслідків забруднень водойм стічними водами та екологічні методи контролю наслідків цього забруднення. ]

Господарський вплив людини на природне середовище завдає суттєвої шкоди рибному господарству. У зв'язку з цим при раціональному веденні рибного господарства слід враховувати можливі фактори забруднення води в результаті інтенсивного розвитку синьо-зелених водоростей і вищої водної рослинності. риб та до підвищення солоності.

Населення гідросфери представлене планктоном, бентосом та нектоном. Планктон є сукупністю дрібних організмів тваринної та рослинної природи, які або не здатні до самостійного руху, пересуваючись разом з водою, або здатні, рухаючись у воді самостійно. Розрізняють фітопланктон, який у морях представлений одноклітинними водоростями (діатомовими), ціанобактеріями та іншими організмами, і зоопланктон, представлений одноклітинними форами-ніферами, радіоляріями та багатоклітинними кишковопорожнинними, а також черв'яками, ракоподібними, личинками безхребетних вод. зустрічаються в основному нижчі ракоподібні і коловратки. ]

Шари мають потужність понад 200 м і представлені дрібнозернистими доломітовими, вапняними та глинистими опадами [2604]. Цикли тут (мал.4.30) починаються з багатого органікою аргіліту, утвореного із залишків синьо-зелених водоростей і відкладається під час епізодичних розливів прісної води поверхнею плайї. Подальше випаровування призводило до виділення кальциту та майже одночасного заміщення його доломітів. ]

Екологія ДОВІДНИК

Харові водорості, або, як їх ще називають, харофити, або лучиці, являють собою цілком своєрідні великі рослини, що різко відрізняються від решти водоростей. При побіжному погляді вони швидше схожі на деякі вищі рослини: одні з них — найбільше на хвощ, що росте в лісах по тінистих та сирих місцях; інші - на водяну рослину роголістник. Але ця схожість, звичайно, чисто зовнішня, тому що тіло харових водоростей складається не зі стебел, листя і коріння, а являє собою справжню багатоклітинну слоевище (таллом), характерне для нижчих рослин, хоча і дуже складно і своєрідно влаштоване. Вони широко поширені з прісноводних ставках і озерах, особливо з твердою вапняною водою, а деякі з них зустрічаються і в морських затоках, і в солонуватих континентальних водоймах. Як правило, харові ростуть не поодинці, а утворюють зарості, нерідко дуже великі, що покривають суцільним килимом дно водойм. І в цих місцеперебуваннях харові є найбільшими представниками світу водоростей — висота їх слоев зазвичай становить 20—30 см, але може досягати 1 і навіть 2 м. Всі частини їх тіла, включаючи органи розмноження, добре помітні неозброєним оком. ]

Рослина прісноводних водойм відноситься до так званих харових водоростей (елодея, уруть). Виростає на глибині води близько чотирьох метрів. У заростях роголістника не буває багато риби: листя його виділяють речовину.танін» відлякує комах. А немає їжі - немає і риби (рис. 185). ]

Діатомові водорості - мікроскопічні одноклітинні рослини, що є невід'ємною частиною та найважливішою складовою більшості прісноводних екосистем. За своєю екологічною пластичністю, масштабами географічного поширення та рівнем біопродуктивності діатомові водорості фактично не мають аналогів. ]

Більшість прісноводних грибів роду пітіум паразитує на зелених нитчастих водоростях. Найбільш поширені морфологічно близькі види Р. gracile та Р. tenue. У першого з них оогонія більша, ніж у другого (16-20 мкм проти 7-17 мкм), і одягнені більш товстою оболонкою. ]

Синьо-зелені водорості переважають у планктоні евтрофних (багатих поживними речовинами) водойм, де їх масовий розвиток часто викликає «цвітіння» води. Планктонному способу життя цих водоростей сприяють газові вакуолі в клітинах, хоча вони є і не у всіх збудників «цвітіння» (табл. 4). Прижиттєві виділення та продукти посмертного розкладання у деяких із цих синьо-зелених водоростей отруйні. Масовий розвиток більшості планктонних синьо-зелених водоростей починається за високої температури, т.е. е. у другій половині весни, влітку та на початку осені. Встановлено, що для більшості прісноводних синьо-зелених водоростей температурний оптимум близько +30°С. Є й винятки. Деякі види осцилататорії викликають «цвітіння» води під льодом, т.е. е. за температури близько 0°С. Безбарвні та сірководневі види розвиваються в масовій кількості в глибинних шарах озер. Деякі збудники "цвітіння" явно виходять за межі свого ареалу завдяки людській діяльності.Так, види роду АпаЬаепорз18 за межами тропічних і субтропічних областей довгий час зовсім не зустрічалися, але потім були знайдені в південних районах помірного пояса, а кілька років тому розвинулися вже в бухті Гельсінської. Відповідна температура і підвищена евтрофізація (органічне забруднення) дозволили цьому організму розвиватися у великих кількостях і на північ від 60-ї паралелі. ]

Зиготи частини прісноводних зелених водоростей, таких, як вольвоксові, улотриксові та ін, є одноклітинні спорофіти. Вони виробляють до 32 зооспор, що за масою у багато разів більше, ніж пара батьківських гамет. Отже, в цих водоростей, сутнісно, ​​спостерігається спорическая редукция.[ . ]

Синьо-зелені водорості подібні до будови з бактеріальними клітинами, є фотосинтезуючими автотрофами. Мешкають переважно в поверхневому шарі прісноводних водойм, хоча є й у морях. Продуктом їх метаболізму є азотисті сполуки, сприяють розвитку інших планктонних водоростей, що за певних умов може призвести до «цвітіння» води та її забруднення, зокрема й у водопровідних системах.[ . ]

Визначник прісноводних водоростей СРСР. За ред. Голлер-баха М. М., Полянського І. H., Савіча Ст П. М., «Радянська наука», 1954-1959. [. ]

Визначник прісноводних водоростей СРСР у 14 томах/За ред. М. М. Голлербаха. ТТ. 2-4, 6-8, 10, І. Л.: Вид-во АН СРСР. 1951-1986. [. ]

Щоправда, спочатку прісноводна флора неогену була досить одноманітною і масового розвитку досягли лише небагато видів центричних (Melosira і Coscinodiscus) і пеннатних (Tetracyclus, Fragilaria, Eunotia) діатомей. Проте вже для пізньонеогенової флори характерно значне розмаїття та різноманітність видів діатомових водоростей. ]

Імандра - це прісноводний макробасейн, який є системою кількох вільно сполучених великих водойм: оз. Бабінська Імандра, оз. водоймища не однакова (як і ступінь антропогенного навантаження). комплексів діатомових водоростей з оз.

Справжні водорості є рослинами, тіло яких представлено слоевищем. Зустрічаються як одноклітинні, так і багатоклітинні водорості. водоростей відбувається шляхом поділу, багатоклітинні форми розмножуються як колись Вергілій писав — «nigilvilor algo» (нічого немає гіршого за водорості).

Зліва - морська зелена водорость середземноморська, що складається з гігантської клітини, зображена в натуральну величину: 1 - капелюшок; структура панцира; 6 - цитоплазма;

Видовий склад діатомових водоростей у водоймах визначається комплексом фізико-хімічних факторів, з яких велике значення має в першу чергу солоність води.Особливо чітко проявляється їхня реакція на вміст у воді кухонної солі NaCl, що дозволяє розрізняти у них три групи видів. Першу складають евгалоби, для розвитку яких наявність хлоридів є обов'язковою. Сюди відносяться типово морські жителі (полігалоби) і представники солонуватих вод (мезогалоби), що живуть у внутрішніх морях і опріснених морських бухтах. Третя група - це справжні прісноводні види, на яких навіть незначна присутність у воді NaCl діє згубно (види пологів Eunotia, Pinnularia, Cymbella, Frustulia). ]

Поширені жовто-зелені водорості по всій земній кулі. Зустрічаються вони головним чином чистих прісноводних водоймах, рідше у морях і солонуватих водах, звичайні вони у грунті; можуть мешкати як і кислих, і у лужних водах; віддаючи перевагу помірній температурі, частіше розвиваються навесні і восени, хоча є види, що зустрічаються протягом усіх періодів року, в тому числі і взимку. ]

Голлербах М. М. та Полянський В. І. Прісноводні водорості та його вивчення, М., 1951. 5—195.[ . ]

Оскільки сукцесії діатомових водоростей є невід'ємною складовою більшості прісноводних екосистем, їх включення до створюваних шкал сапробності було цілком закономірно. Так, система сапробності, розроблена Пантле і Бук-ком, включає більше 300 видів і варіетів діатомових-індикаторів [79]. У цій системі для кожного виду в пробі оцінки частоти /? виражена відносними числами від 1 до 5, а ступінь сапробності кожного виду розташовується відповідно 4 класам води між 1 і 4 [74]. ]

Розглянемо коливання чисельності в прісноводному екологічному циклі харчування: «риба-органічні покидьки-розкладають органіку бактерії-неорганічні продукти-водорості-дрібні тварини-риба».Припустимо, що особливо тепла погода влітку зумовила швидке зростання водоростей. Це веде до виснаження запасів неорганічних речовин і умови для продовження зростання водоростей можуть швидко змінитися. Але тут підключаються консументи: водорості і молюски, що харчуються ними, ракоподібні, личинки комах створюють багату кормову базу для риб. Посилення харчування та зростання останніх супроводжується скороченням біомаси водоростей та збільшенням маси органічних покидьків. Це сприяє розмноженню деструкторів та наростанню кількості неорганічних поживних речовин. Настає новий спалах зростання водоростей, і рівновага в циклі відновлюється або переходить на новий рівень. Так здійснюється регулювання чисельності в багатьох екосистемах. ]

Промислове використання морських водоростей порівняно з прісноводними також має значно більші масштаби та давнішу історію. В даний час під терміном «водорості» розуміють промислову переробку саме морських водоростей. З них отримують як різні органічні сполуки, так і мінеральні речовини. ]

В океанах спостерігається бурхливе цвітіння водоростей - феномен, який отримав назву "червоні припливи". Червоний приплив» - це гігантські скупчення фітопланктону (фітон по-грецьки означає рослина, а планктос - блукаючий); вони існували і раніше, проте, на думку вчених, мали іншу періодичність та інший склад. Крім того, виявлено виділення отруйних речовин. Утворення «червоних припливів» у першу чергу пов'язують із підвищеним вмістом у морській воді фосфатів і нітратів, які, як правило, навіть при обробці стічних або забруднених вод видаляються незначною мірою і при попаданні у воду стимулюють зростання мікроорганізмів.Кислотні дощі сприяють поширенню цього явления. ]

Враховуючи чутливість багатьох видів водоростей до різноманітних видів антропогенного впливу, можливе залучення цієї групи водних організмів як діагностичний показник для оцінки стану прісноводних екосистем територій, що охороняються. ]

Непоодинокі випадки та прижиттєвого виділення водоростями токсичних речовин. У прісноводних водоймах найчастіше це спостерігається при масовому розвитку синьо-зелених водоростей, зокрема видів мікроцистис (Microcystis). У морських водах отруєння води нерідко викликається масовим розвитком дрібних джгутикових. У таких випадках вода іноді забарвлюється в червоний колір, звідси і назва цього явища - "червоний приплив". ]

Протококові за деякими винятками прісноводні організми. Багато хто живе у вологому ґрунті, на стовбурах дерев. У воді вони поширені в планктонних умовах, особливо сценедесмові. Вони нерідко є міксотрофами, що розвиваються у великій кількості у присутності органічних речовин, що, наприклад, виражено у хлорели. Ця властивість і обумовлює здатність протококових водоростей розвиватися в біофільтрах, де вони беруть участь у утилізації органічних забруднень стоків. Але важлива роль зелених водоростей у очищенні води полягає не у споживанні органічних речовин, а у фотосинтетичній аерації окислювальних ставків. ]

н. Ст. Бондаренко виявив 36 видів планктонних водоростей: 9 видів діатомових, 8 - синьо-зелених, 14 - зелених (з трьох груп застарілої систематики водоростей: Chlorophyta, Conju-gatae та з Mastigophora - вольвоксові), 2 - золотистих (Masti-gophora), 3 (Mastigophora). Зелені виявилися домінуючими за видовим багатством у дослідженні Н. Ст.Бондаренко через численні види роду Staurastrum, сильно мінливих і визнаних пізнішими дослідженнями (Визначник прісноводних. 1951-1986) в деяких випадках за один вид. З огляду на це зауваження, і навіть те, що основний акцент у дослідженнях Н. Ст. Бондаренко зроблено на бентос і, отже, бентосні форми діатомей враховані їм у іншій групі водних організмів, можна дійти невтішного висновку про переважання видового багатства діатомей над іншими відділами планктонних водоростей. Друге місце займають зелені, третє - синьо-зелені, далі нечисленні золотисті та динофітові. ]

Програма гідробіологічного моніторингу прісноводних екосистем Росії передбачає спостереження за всіма основними підсистемами: фітопланктону, макрофітам, зоопланктону, зообентосу, перифітону, мікрофлорі [3]. Діатомові водорості, що мешкають у всіх трьох екопросторах (берег, вода, дно), є невід'ємною складовою більшості прісноводних екосистем та об'єктом моніторингу в рамках програм, що здійснюються. ]

Світловий чинник грає величезну роль життя прісноводних рослин. Він є основним джерелом енергії для синтезу органічних сполук. Поглинання іонів та їх перенесення через систему мембран у клітину безпосередньо пов'язані з процесами фотосинтезу, отже, і з освітленістю (Пост, 1975). Проблема впливу світла на накопичення радіонуклідів прісноводними рослинами вивчена нині недостатньо. Так, встановлено, що коефіцієнти накопичення б0С, 90Sr та I37Cs у ряду водних рослин зі збільшенням освітленості зростають. Зокрема, елодея накопичує 90Sr на світлі вдвічі більше, ніж у темряві.Коефіцієнти накопичення б0С, 90Sr і l37Cs у хорової водорості Chara tomentosa на світлі в 2-5 разів вище, ніж у темряві, a 59Fe, 9iY, 144С накопичуються водоростями практично однаково при всіх режимах освітлення (Боченін та ін., 19). ]

У планктоні ставків, річок, водосховищ та інших прісноводних водойм часто можна зустріти ксантококкових з різноманітною формою клітини та різними виростами та прикрасами оболонки. Їх нерідко плутають із одноклітинними зеленими водоростями, але за уважному перегляді вони досить чітко различаются.[ . ]

Рід Arapaima (рис. 77) належить до однієї з великих прісноводних риб, досягаючи розмірами до 4,5 метра та вагою понад 150 кг. Деякі риби цього сімейства влаштовують для ікри великі гнізда з водоростей і охороняють молодь; їх личинки, що вийшли з ікри, мають зовнішні зябра. У деяких плавальний міхур стає комірчастим. ]

У літературі часто виділяють у особливу категорію прісноводного планктону річковий фітопланктон. У великих річках з дуже повільною течією, звичайно, водорості встигають розмножуватися в межах обмеженої ділянки річки за умов однорідних умов. Отже, тут може сформуватися певною мірою особливий для цих умов склад фітопланктону. Однак навіть у цьому випадку вихідним «матеріалом» для даного річкового співтовариства є організми, занесені течією з розташованої вище ділянки річки або з бокових приток. Найчастіше у річці склад фітопланктону формується як суміш фітопланктону приток, тією чи іншою мірою перетворена під впливом умов річки. ]

Місцепроживання та поширення.Десмідієві - типово прісноводні організми, морських видів серед цих водоростей немає. Щоправда, деякі з них було знайдено у слабосолоноватих водоймах морських побережжя або у більш солоних континентальних водоймах, проте існує думка, що десмідієві потрапляють туди випадково і через деякий час гинуть. ]

Оскільки зазвичай вважається, що лімітуючим фактором зростання водоростей у прісноводних водоймищах є вміст фосфору, то при очищенні вод від біогенних елементів найбільш ефективні методи засновані на видаленні фосфору. Очищення від азоту менш ефективна і технологічно більш трудомістка і, отже, дорожча. ]

Вивчаються і незвичайні джерела рослинного палива, наприклад прісноводна одноклітинна водорість ботріокок. Вона на 85% складається з жиру, при переробці якого можна отримувати бензин, авіаційне та дизельне паливо та кілька важких масел. ]

Надмірне скидання сполук фосфору, особливо у внутрішні моря та прісноводні водойми, викликає бурхливий розвиток водоростей і подальше збіднення вод киснем, що поглинається мікроорганізмами при розкладанні відмерлої рослинності. ]

Сильне виснаження запасів кисню під час розкладання залишків водоростей після цвітіння може знизити концентрацію РК настільки, що викликає замори риб. Довготривалий вплив евтрофування має призвести до переважання менш цінних видів риб, які здатні переносити нижчу концентрацію РК. Деякі з них можуть знаходити їжу в багатих органічною речовиною донних відкладеннях.У лагуні Бей (Філіппіни) завод з розведення прісноводних риб зазнав великих фінансових збитків при заморах риби (особливо в липні 1975 р.) внаслідок урбанізації водозбору, що зросла. Через скидання неочищених стічних вод озеро стало гіпертрофним з величезними популяціями Microcystis aeruginosa та Eichhornia erassipes. Після припинення цвітіння водоростей подальше споживання РК призведе до його гострого недоліку для культивованих риб з очевидними негативними наслідками для рибництва. ]

Нижчі організми. При тривалій дії стічних вод, що містять від 2 до 3 г/л солей, прісноводні організми витісняються морськими. Явною ознакою вмісту солей є поява діатомових водоростей [28]. Серед них Tha-lassiosira fluviatilis отримує масовий розвиток (цвітіння води), а це у свою чергу викликають загибель риби. ]

Найбільш численну групу складають ендосимбіози одноклітинних зелених та жовто-зелених водоростей з одноклітинними тваринами (рис. 48, 1). Ці водорості носять назви відповідно зоохлорелл і зооксантел. З багатоклітинних тварин зелені та жовто-зелені водорості утворюють ендосимбіози з прісноводними губками, гідрами та ін. (Рис. 48, 2). Синьо-зелені водорості утворюють з протозоа та деякими іншими організмами своєрідну групу ендосимбіозів, що отримали назву синціанозів; морфологічний комплекс, що виникає при цьому, з двох організмів називають цианом, а синьо-зелені водорості в ньому — цианеллами (рис. 48, 3). ]

Для токсикологічних досліджень найбільший інтерес представляє культивування масових видів синьо-зелених водоростей — збудників «цвітіння» води у прісноводних водоймах, перифітонних та обростаючих форм, широко поширених у водоймах різних зон. Це, насамперед, представники пологів Anabaena (A. hassalii, A. flos-aquae, A. spiroides), Microcystis (М. aeruginosa), Aphanizomenon (A. flos-aquae), Oscillatoria (O. agardhii), Phormidium ( Ph. un-cinatum, Ph. ]

У літературі узагальнено досвід розробки міжнародних стандартів ІСО з контролю води, зокрема, описано методи біотестування за допомогою прісноводних риб (ІСО 7346), дафній (ІСО 6341), водоростей (ІСО 8693) та активованого мулу (ІСО 8192) [15]. . ]

Терміни «обрастання» та «перифітон» цілком логічно вважати синонімами. На наш погляд, вони мають однакове право на використання як у морській, так і прісноводній гідробіології. Очевидно, немає необхідності вводити нові загальні терміни, оскільки це дає будь-яких додаткових зручностей, та їх конкретизація щодо окремих груп співтовариств цілком припустима. У полі зору гідробіологів виявилося населення нижньої поверхні льоду, котрим запропоновано спеціальний термін «криоперифитон» (Юр'єв та інших., 1988). Масові компоненти спільноти - водорості, ступінь розвитку яких залежить від світлового фактора. Для позначення дрібних водоростей і безхребетних, що поселяються на поверхні тіла великих гідробіонтів, використовують термін «епібіонти», які по суті є перифітонними організмами. ]

В даний час твердження, що в якості головного критерію трофії служать розвиток фітопланктону та умови, що визначають цей розвиток (Вінберг, 1960), не викликає заперечень. З біогенних елементів найчастіше йдеться про фосфор, який спочатку розглядали як основний фактор, що регулює розвиток прісноводного фітопланктону (Vollenweider, 1979; OECD, 1982). Однак не менш важливу роль у розвитку водоростей відіграє і азот (Hoyer, Jones, 1983; Lambou et al., 1983; Prepas, Trew, 1983; Pridmore et al., 1985), присутність якого, зокрема, визначає біологічне споживання фосфору ( Smith, 1982). ]

Найбільш примітивні ракоподібні - дафнії та циклопи. Це досить дрібні тварини. Їх можна розглянути за слабкого збільшення мікроскопа. У дафнії є двогалусті антени, які крім органів чуття є і органами пересування. Дафніями харчуються багато риб. Їхня кількість дуже велика у всіх прісноводних водоймах. Дафнії харчуються бактеріями, водоростями та іншими дрібними організмами. ]

Несподіване посилення несприятливого впливу на організм можливе в таких випадках: при мутації хвороботворного організму в плані посилення ушкоджуючої здатності, при попаданні його в нову екологічну нішу, при різкій зміні середовища проживання, при різкій зміні середовища статево-вікової структури ураженого виду (старіння, омолодження), що призводить до зниження імунітету. Наведемо приклад. Легіонели є природними мешканцями прісноводних водойм. Найбільш висока частота виділення та концентрації легіонел припадає на термінальні водойми з температурою від 40 до 58°С.Науково-технічний прогрес дозволив запровадити у виробничо-побутову діяльність людини системи охолодження, компресійні пристрої, душові установки, плавальні басейни, ванни, обладнання для респіраторної терапії тощо. Умови виживання легіонел у штучних спорудах у симбіозі із синьо-зеленими водоростями виявилися більш сприятливими, ніж у природних водоймах. Це дещо інша екологічна ніша сприяла появі штамів легіонел, що викликають спалахи різних клінічних форм легіонельозів. ]