Різноманітність водоростей

Різних видів водоростей Землі дуже багато, близько 30 тис. видів. За час існування водоростей виникло безліч їх форм, що відрізняються особливостями будови, розмноження та розселення по планеті.

Більшість водоростей зустрічається в прісних і солоних водах, і навіть грунті. Однак є водорості, які можуть мешкати у льодах та гарячих джерелах.

Види водоростей поділяють ряд відділів. Це зелені водорості, червоні, бурі, золотисті та інші відділи.

Серед Зелених водоростей є одноклітинні та багатоклітинні організми. Приклади пологів зелених водоростей: хлорела, ульва, спірогіра, хламідомонаду, улотрикс.

Різні хламідомонади мешкають у дрібних теплих та забруднених водоймах. Хламідомонади здатні не лише отримувати органічні речовини за допомогою фотосинтезу, але й поглинати готову органіку із зовнішнього середовища. Тобто вони здатні харчуватися як рослини і як тварини. Поглинаючи з води органічні речовини, вони сприяють очищенню водойм.

У ставках, затоках річок часто плаває так звана тин. Це скупчення водорості спірогіри, яка виглядає як тонка зелена нитка. Спирогіру багатоклітинний організм. Так званий «морський салат» - це водорість ульва, вона має плоский хвилястий тал.

У відділ Бурі водорості входять великі багатоклітинні водорості. Їх таллом має бурий колір через те, що, крім хлорофілу, в клітинах багато інших пігментів. Бурі водорості утворюють зарості на мілководдях у морях. Представником Бурих водоростей є ламінарія, нам вона відома як морська капуста. Її талом може досягати більше 10 м завдовжки.

Бурі водорості, на відміну від інших водоростей, прикріплені до ґрунту під водою або до інших водоростей.Для прикріплення вони мають особливі вирости слані — ризоиды, чимось схожі на коріння.

Бурі водорості є основним джерелом їжі для водних тварин організмів у прибережній зоні.

Червоні водорості бувають різних кольорів: від яскраво-червоних до зелених і жовтих. Забарвлення залежить від пігменту у їхніх клітинах.

Тіло Червоних водоростей зазвичай росте багато років, має різну форму. Червоні водорості мешкають переважно в океанах на досить великих глибинах, куди ще може проникнути світло (до 200 м). Представниками червоних водоростей є порфіра та філофора.

ВОДНІ РОСЛИНИ

ВОДНІ РОСЛИНИ, фотосинтезують організми, життєвий цикл яких протікає в частково або повністю зануреному у воду стані. Розміри їх варіюють від мікроскопічних (одноклітинні форми) до порівняно великих (т.зв. макрофіти), як, наприклад, у латаття, і навіть гігантських, як у деяких бурих водоростей, що досягають у довжину 30 м.

І за формою росту, і за своєю систематичною приналежністю водні рослини дуже різноманітні – вони присутні у будь-якій основній групі рослин та фотосинтезуючих протистів. Мікроскопічні водні рослини представлені водоростями. До водоростей відносяться і найбільші морські види. У прісних водах більшість водних рослин - покритонасінні, хоча там же представлені й інші таксономічні групи (мохи, печіночники, папоротеподібні і т.д.).

Водні рослини – основні продуценти водних екосистем: без них могли б існувати водні тварини. У ході фотосинтезу вони не лише утворюють органічні речовини, але й виділяють у навколишнє середовище кисень, який аерує воду та використовується для дихання рибами та іншими мешканцями водойм.Поглинаючи розчинені мінеральні речовини, водні рослини сприяють самоочищенню басейнів. Нарешті, вони дають притулок і їжу багатьом водним комахам та іншим дрібним тваринам, які, своєю чергою, служать кормом для риб. Деякі види риб, зокрема із загону карпоподібних, харчуються безпосередньо макрофітами. Насіння, плоди та бульби багатьох водних рослин є їжею для ссавців та птахів, а деякі дрібні водні рослини (на кшталт ряски) заковтуються птахами цілком. Зарості очерету, очерету та інших рослин служать для прибережних птахів та ссавців надійним притулком.

Водні макрофіти формою зростання поділяються на чотири основні групи: 1) вільноплаваючі на поверхні або в глибині стоячої води; 2) укорінені з плаваючим на поверхні листям; 3) укорінені або прикріплені до дна, усі частини яких, іноді крім генеративних, знаходяться під водою; 4) напівзанурені вкорінені рослини типу очерету, у яких стебла та часто листя піднімається над водою. Втім, чіткої межі між цими групами немає, а деякі рослини переходять із однієї в іншу залежно від стадії розвитку.

Оскільки для росту коренів необхідний кисень, а донні ґрунти їм бідні, тіло багатьох водних рослин пронизане губчастою повітропровідною тканиною – аеренхімою. У неї надходять кисень і повітря, що утворюється при фотосинтезі, проникає в підводні і повітряні частини рослини.

Поширення та життєві потреби.

Водяні рослини поширені дуже широко. Деякі їх види зустрічаються майже по всій земній кулі; відомі групи близькоспоріднених форм, що заміщають один одного у різних частинах світу.Цілком ймовірно, що таке широке поширення обумовлено перенесенням їх насіння та інших репродуктивних структур птахами.

Багато водних рослин здатні, змінивши форму зростання, пристосуватися до різних умов середовища, наприклад до життя поза водою на сирому грунті. Так, у стрілоліста, що вирощується в акваріумі (Sagittaria) Листя м'яке і стрічкоподібне, а на болотах вони утворюють жорсткі черешки і стріли пластинки, що нагадують наконечник.

У той самий час у кожному місці проживання нормального розвитку виду необхідні певні умови: той чи інший хімічний склад води, її температура, тип субстрату тощо. Більшість водних рослин найкраще росте у стоячій або повільно поточній воді, проте деякі, наприклад, з роду Podostemon, зустрічаються лише у місцях із швидкою течією.

Хімічний склад води.

За вимогами до хімічного складу води можна виділити чотири групи водних рослин: 1) види, що ростуть у м'яких, нейтральних або злегка кислих водах, звичайних для областей, де мало вапняку; 2) види прісних вод, багатих на карбонат кальцію; 3) види опріснених морських та лужних (багатих на сульфати) вод аридних областей; 4) морські види. Деякі широко поширені водні рослини добре ростуть при різному хімічному складі води, інші – лише за певного. Наприклад, Phyllospadix зустрічається тільки в морській воді, Ruppia - тільки в солонуватому або лужному, багато рдест (Potamogeton) воліють воду, багату вапном, а більшість полушників, або шильників (Isoetes), росте лише у м'якій болотяній воді.

Температура води.

Це також важливий чинник.Є види, що мешкають лише в тропічних областях, тоді як інші ростуть лише в помірному кліматі.

Потреби у поживних речовинах.

Вільноплаваючі рослини, наприклад ряска і водні папороті, отримують необхідні для харчування солі безпосередньо з води, проте більшість водних рослин, принаймні частково, витягує їх з донного ґрунту і найкраще розвивається на родючому, багатому на органіку субстраті. На бідних ґрунтах, наприклад на піску, зростання багатьох видів пригнічується, і деякі водні рослини, зокрема стрілолист (Sagittaria) та EchinodorusУ цих умовах залишаються на ювенільній стадії, що часто використовується акваріумістами. Для нормального розвитку водних рослин необхідно також адекватне освітлення.

Таксономічні групи водних рослин

Покритонасінні (квіткові).

До цієї групи належить безліч водних, і навіть земноводних, тобто. здатних переносити тимчасове затоплення, макрофіти. Більшість із них входить до 10 сімейств однодольних (що мають одну сім'ядолю і, як правило, паралельне жилкування листя); зовні вони часто нагадують злаки, навіть якщо ними не є. Це наступні сімейства: рогозові (Typhaceae), щоголовникові (Sparganiaceae), рдестові (Potamogetonaceae), частухові (Alismataceae), водокрасові (Hydrocharitaceae), злаки (Gramineae), осокові (Cyperaceae), осокові (Cyperaceae) (Lemnaceae) та ситникові (Juncaceae). Серед дводольних (у них дві сім'ядолі і зазвичай сітчасте жилкування листя) найбільше водних рослин у сімействах лютикових (Ranunculaceae), латаття (Nymphaeaceae), сланоягодникових (Haloragaceae) і пухирчаткових (Lentibulariaceae).

У деяких місцях водні рослини належать до домінантам рослинного покриву. Так, на озерному мілководді часто в масі розростаються рдести, ряска може покрити собою всю поверхню багатих на поживні речовини ставків, солерос (Salicornia) нерідко переважає на заливаються морським припливом низовинах, а на прісних болотах звичайні густі зарості очерету, осок, тростини та рогоза. У деяких дрібних болотах на півночі США канадський рис утворює суцільні травостої, що нагадують посіви пшениці, а на півдні країни в аналогічних місцеперебуваннях процвітають водяний гіацинт і черговопильник філоксеровий.

Мохи та печіночники.

Мохи інтенсивно розвиваються у стоячих водах, утворюючи т.зв. мохові болота. У Північній Америці до листостеблових мохів та близької до них групи печіночників відноситься всього бл. 20 видів прісноводних рослин. Найвідоміший з них – мох Fontinalis, що часто зустрічається на затоплених деревах у прозорих річках. Його м'які прямостоячі стеблинки покриті безліччю дрібного і тонкого трикутного листя. Іноді його розводять в акваріумах, якщо хочуть стимулювати розмноження риб. У моху Drepanocladus пагони стелиться, бурі. Він росте на мілководдях під очеретом і осокою. Його дрібне листя на кінцях стеблинок серповидно вигнуте. З печіночників у стоячих водоймах звичайна водна річка (Riccia fluitans), що росте у вигляді заплутаної маси зелених вилчасто розгалужених ниток.

Водорості.

Крім мікроскопічних форм і морських макрофітів, типовими в цій групі є промені, або харові (Characeae), широко представлені в прісних водоймах. Види роду Chara з прямостоячим «стеблинком» нагадують маленьку ялинку. Їхні клітини, що пахнуть рибою, часто інкрустовані карбонатом кальцію. Близький рід Nitella зростає головним чином у м'якій воді (іноді розлучається в акваріумах). Його «пагони» м'які, тонкі, вильчато розгалужені.

Папороті та близькі до них групи.

Мешканці вод серед цих рослин, які розмножуються насінням, а спорами, представлені різними життєвими формами. Дрібні папороті Azolla і Salvinia вільно плавають лежить на поверхні стоячих водойм. У першого роду листя у вигляді лусочок, що перекриваються, а у другого - еліптичні, неперекриваються і опушені жорсткими волосками. Іноді Azolla розростається по всій поверхні ставків; Восени її пагони червоніють. Salvinia походить з теплих регіонів планети, і деякі її види, інтродуковані в США, засмічують водоймища. Цей папороть часто розводять в акваріумах та декоративних басейнах. Полушник, або шильник (Isoetes), - на вигляд непомітна, дерновинна, що нагадує осоку рослина; воно розвивається під водою на грубозернистому субстраті в озерах із піщаним, кам'янистим або скелястим дном, іноді утворюючи цілі підводні луки. Полушник близький до дерев роду Sigillaria, Який зростав на болотах в кам'яновугільному періоді: як і у них, його суперечки розвиваються в ямках у підстави листя. Хвощ річковий (Equisetum fluviatile) – теж близька до папоротей рослина з давнім родоводом. У нього трубчасті стебла з каламутками гілочок, що відходять від вузлів; на вершині стебла дозріває бурий, схожий на шишку колосок із спорами.

Економічні аспекти

Одні водні рослини цінуються як сільськогосподарські культури, інші – як види, що забезпечують довкілля для риб та інших водних тварин, проте бурхливий розвиток деяких з них може ускладнювати судноплавство, рибальство та зрошення.

Сільськогосподарські культури.

Одна з провідних продовольчих культур у світі – рис (Oryza) - являє собою водний злак. Північноамериканські індіанці використовували в їжу також зерно канадського рису, що відноситься до іншого роду злаків, який зараз продається як делікатес, який зазвичай подається з дичиною. Як пряну зелень використовують і жеруху лікарську, що росте в холодних струмках і на їх берегах. Особливо багато водяних рослин знає китайська кулінарія; у тому числі – багаті крохмалем бульби стрелолиста і болотниці (ситняга), рогаті плоди водяного горіха (чиліма), кореневища лотоса тощо. Деякі племена вживають у їжу пилок та крохмалисті кореневища рогозу.

Види рдесту – чудовий корм для водоплавних птахів: бульбами та насінням цих рослин харчуються, наприклад, качки. До інших цінних кормів для пернатих відносяться очерет та канадський рис. Лосі поїдає листя латаття та інших водних рослин, а бобри – їх м'ясисті кореневища. Багаті крохмалем кореневища рогозу та бульби стрілоліста служать їжею для ондатри. Хороший грубий корм для великої рогатої худоби дають пагони ситникових, осокових і т.п.

Акваріумні види.

Багато водних рослин, особливо невеликі, вирощують в акваріумах для прикраси та збагачення води киснем. У воді, що підігрівається, добре себе почувають рослини теплих широт, зокрема Elodea (Anacharis), деякі види Echinodorus з Південної Америки, Cryptocorne з тропічної Азії, види Aponogeton з Мадагаскару, з Африки та тропічної Азії та види Vallisneria із Південної Європи. З північноамериканських водних рослин в акваріумах часто розводять кубочок (Nuphar), стрілолист, роголістник, елодею канадську, кабомбу, болотоквітник ямчастий, уруть, ряску та пухирчатку. Для успішного зростання всіх цих рослин потрібно достатньо світла – сонячного чи штучного.Однак занадто сильне освітлення загрожує бурхливим розвитком водоростей, які замутняють воду.

Декоративні рослини для відкритих водоймищ.

Деякі водні рослини чудово прикрашають ставки та декоративні басейни. Часто для цього використовують латаття різних кольорів та розмірів, лотос, уруть, елодею, папірус та водяний гіацинт. Зростанню їх найкраще сприяє родючий донний грунт.

Сміттєві рослини.

Рдести, роголістник, уруть, елодея, ряска, черговопильник філоксеровий, кубочки і латаття можуть стати справжніми бур'янами. З укоріненими видами борються, зрізаючи їх під водою або драгуючи дно водойм тросом.

Деякі водні рослини стають особливо агресивними під час інтродукції у нові країни. Так, елодея канадська (Elodea canadensis), випадково завезена до Європи понад сто років тому, незабаром після цього стала серйозною перешкодою для річкового судноплавства. Вільноплаваючий водяний гіацинт (Eichhornia) з Південної Америки створив аналогічну проблему Півдні США, а водяний горіх з Азії – Сході країни. Рдест кучерявий (Potamogeton crispus) був інтродукований в Північну Америку з Європи як цінну рослину для риболовних ставків, але, розмножившись тут у багатьох водоймах, він іноді витісняє не менш цінні місцеві види. На сході США та Канади загрозливо швидко розширюється ареал сусака зонтичного.Butomus umbellatus), що потрапив туди також із Європи. Водні рослини часто засмічують зрошувальні канали, причому, якщо підводні види уповільнюють струм води, то напівзанурені викликають прямі втрати внаслідок випаровування своїми повітряними частинами - стеблами і листям.