Поширення мікроводоростей у природі

Синьозелені водорості як одна зі стародавніх груп мікроскопічних організмів довгий період зазнавали впливу різноманітних зовнішніх умов та поступово пристосовувалися до них. Вони зберегли риси примітивної організації і здобули велику функціональну лабільність до різних умов існування, що відобразилося на специфіці їхньої біохімічної організації. У багатьох з них сформувалася спроможність адаптуватися до екстремальних умов існування. Цим пояснюється факт їх виняткової пристосованості та повсюдного поширення в природі. Вони відіграють суттєву роль у житті природних екосистем, у кругообігу речовин у природі. За їх рахунок здійснюється майже весь об'єм фотосинтезу в морській воді і значна його частина в прісноводних водоймах (Биохимия синезеленьїх водорослей, 1978; Водоросли. Справочник, 1989; Андреюк и др., 1990; Algae of Ukraine..., 2006).

Особливості метаболізму синьозелених водоростей, висока стійкість до різких коливань вологості і температури, нестачі та надлишку світла, засолення, тошо обумовлюють їх широке розповсюдження в різних екологічних нішах у багатьох регіонах.

Мікроводорості розповсюджені в різноманітних кліматичних зонах, зберігаючи свою життєздатність як в умовах тропіків, гейзерів, так і зонах крайньої мерзлоти, зокрема в Антарктиді, де окремі з них розвиваються на снігових покривах та льодовиках. Завдяки особливому колоїдному стану протоплазми синьозелені водорості можуть поселятися в гарячих джерелах.

Водне середовище для них є сприятливим і природним місцезнаходженням. Водорості розвиваються в прісноводних і морських водоймах, рівномірно розподіляючись у товщі води, концентруючись біля або на її поверхні, що найбільш характерно для ставків або слабопроточних ділянок рік і озер.

Найчастіше синьозелені водорості зустрічаються в прісній воді ставків і калюж, інколи у великій кількості, забарвлюючи воду і створюючи неприємний запах.

У спекотний період літа внаслідок забруднення внутрішніх водойм стоками з удобрених полів, зарегулювання стоку річок у водосховищах підвищується рівень азоту й фосфору, значно зростає їх евтрофікація. Саме за таких обставин створюються умови для масового розвитку мікроскопічних водоростей, головним чином певних видів синьозелених і зелених, що призводить до виникнення явища "цвітіння" води — проблеми, яка є причиною погіршення її якості. Розвитку синьозелених водоростей сприяє збільшення температури й сонячної радіації, тому у водосховищах південних широт вони розвиваються інтенсивніше, ніж у північних. За певних умов синьозелені водорості, які розвиваються в планктоні південних евтрфних водойм, багатих на поживні сечовини, викликають "цвітіння" води, наприклад у Червоному морі. Збудником «цвітіння» стає Trichodesmium erythraeum, у біомасі якого в процесі його масового розвитку накопичується надлишок фікоеритрину – червоного пігменту фікобілінової природи. Завдяки цьому створюється враження червоного забарвлення води, від чого свою назву отримало Червоне море.

Окремі види синьозелених водоростей мають здатність до швидкого переходу від активного функціонування до стану спокою і навпаки. Протягом довгого часу, навіть десятиліття вони можуть зберігати життєдіяльність у висушеному стані та за умов появи вологи відразу ж переходити до активної діяльності.

Синьозелені водорості, широко розповсюджені в ґрунтових біоценозах, є невід'ємним компонентом ґрунтових екосистем, складовою частиною ґрунтової мікрофлори. Вони тісно пов'язані з усіма компонентами цих систем, з грунтом та з вищими рослинами. Неабияку роль у цьому відіграють азотфіксуючі синьозелені водорості, оскільки з ними пов'язано підвищення родючості грунтів.

Переважання Cyanophyta вважається однією з особливостей угруповань водоростей, які формуються в процесі степового ґрунтоутворення. Позитивним моментом підвищення родючості грунтів є їх альгалізація, яка здійснюється шляхом внесення в грунт живих культур водоростей перед або під час посівів. Цей метод практичного використання водоростей найбільш ефективний в умовах зрошувального землеробства. Крім того, окремі види водоростей можуть слугувати індикаторами стану грунтів, ступеня їх зволоженості, рівня рН, тощо. Вони беруть участь у багатьох біохімічних процесах, у накопиченні органічних речовин і азоту, руйнуванні мінеральних субстратів. На поверхні грунтів вони утворюють різного виду розростання, проникають у глибину грунту. Вважається, що синьозелені водорості є першими гумусоутворювачами.

Основними еколого-географічними факторами, які визначають розповсюдження синьозелених водоростей у цілинних грунтах, є температура, вологість, освітленість. Оптимальна вологість для розвитку більшості водоростей знаходиться в межах 60-80 % повної вологоємності. Розвиток синьозелених водоростей на поверхні грунтів вказує на їх здатність витримувати надзвичайно високу освітленість та зміни її інтенсивності. Значний вплив має рівень рН, сольовий склад грунтів і наземна рослинність.

Цілий ряд мікроскопічних водоростей росте на суші, утворюючи плівки зеленого або синьо-зеленого кольору не тільки на поверхні грунту і в самій його товщі, але й на інших субстратах (на камінні, поверхні скель або на корі дерев). Деякі з них розвиваються всередині вапнякового субстрату. Вони знаходяться в порівняно сухих місцях, за відсутності води, здебільшого в стані спокою. Ці об'єкти еволюціонували в напрямку створення механізмів утримання водного ресурсу. Необхідну для своєї життєдіяльності воду вони поповнюють з атмосферної та ґрунтової вологи. Завдяки цьому такі водорості здатні тривалий час витримувати періоди дефіциту вологи і не втрачати життєдіяльності. Прикладом може служити стійкість штамів роду Nostoc до висушування, що забезпечується протекторною та вологопоглинаючою роллю позаклітинних слизоподібних полісахаридів. Останні служать резервуаром для води і тим самим створюють умови, які запобігають довготривалому висушуванню. Таким чином досягається забезпечення певного рівня вологи для водоростей, які розвиваються в заглибинах на поверхні кам'яних брил у пустелях Ізраїлю, де протягом багатьох місяців вода з'являється лише у вигляді ранкової роси.

Окремі види водоростей розвиваються в екстремальних умовах. їх знаходять у засолених водоймах, термальних джерелах. Ценози водоростей солоних водойм, так званий гідрогалофітон, представлений багатьма видами, серед яких мало загальних форм, характерних для морських і прісноводних таксонів.

На лідируючі позиції в біоценозах у деяких випадках виходять зелені водорості, які розвиваються масово. Так, мікроскопічні зелені водорості нерідко викликають зелене або червоне "цвітіння" води, ропи (Dunaliella salina), кори дерев, стін будівель, що в деяких випадках супроводжується утворенням сапропелів, рідких і твердих нафтоподібних сполук, наприклад при масовому розвитку Botryococcus braunii.

Окремі види синьозелених водоростей розвиваються в гарячих джерелах, що пов'язано з їх термофільністю, здатністю виживати і розвиватись за умов високих температур. Вони успішно розвиваються при підвищенні температури до 75-80 °С (гідротермофітон). У той же час окремі види синьозелених водоростей проявляють надзвичайну стійкість до змін температури, витримуючи охолодження до -80 °С. При цьому вони не втрачають своєї життєдіяльності в суворих умовах вічного холоду і після їх перенесення в сприятливі для росту умови відновлюють процеси росту.

Здатність деяких синьозелених водоростей фіксувати азот (Anabaena, Gloeocapsa, Nostoc, Calothrix) дозволяє їм поселятися в місцях, де повністю відсутні поживні речовини, наприклад на вулканах після їх виверження.

Завдяки фототрофності та повсюдному розповсюдженню синьозелені водорості є першими поселенцями на чисто мінеральних субстратах. На такі техногенні, позбавлені життя субстрати синьозелені водорості заносяться з пилом оточуючих грунтів і розмножуються в період зволоження. їх наступна життєдіяльність призводить до накопичення органічних речовин для розвитку гетеротрофної мікрофлори.

Деякі синьозелені водорості (Gloeocapsa, Nostoc, Scytonema, Stigonema, Rivularia, Calothrix) входять до складу лишайників.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Відділ Chlorophyta нараховує понад 20 000 видів еукаріотичних мікро- і макроскопічних водоростей.	\|	Мікроводорості як потенційне джерело унікальних біохімічних сполук

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.007 сек.