Deoarece cele mai simple alge diferă foarte puțin de bacterii, credem că sunt strâns legate de ele. Un grup intermediar este format din organisme flagelate care stau la granița dintre viața vegetală și cea animală. Sunt mici locuitori ai apelor de un an, diferit construiti, cu alt tip de hrana. Unele dintre ele au cavitate internă (vacuola digestivă) și deschidere a gurii și înghit alimente, cum ar fi bacteriile; pot fi consideraţi progenitori ai organismelor animale. Astfel de flagelați sunt incolori, nu conțin clorofilă și nu pot exista fără alimente organice gata preparate. Alți flagelați au clorofilă, sunt lipsiți de o cavitate digestivă permanentă (vacuole) și se hrănesc ca plantele din cauza dioxidului de carbon dizolvat în apă, lumina soarelui etc. Aceștia sunt strămoșii algelor adevărate.
Paleontologia indică rămășițele de alge care datează din straturile cambriene. Sunt cunoscute și flagelate cambriene. Pentru zăcămintele de cărbune, o serie de alge slab organizate au fost deja identificate cu acuratețe. Se știe că forme mari foarte organizate au apărut pentru prima dată în straturile siluriene. Acestea erau așa-numitele sifoane, sau alge sifon, adesea cu un schelet calcaros complex. În straturile devoniene, A.P. Karpinsky a studiat fructele fosilizate ale algelor Trochilisk, în timp ce ramurile razelor din straturile devonianului mijlociu și superior au fost descrise de oamenii de știință englezi Kidston și Lang.
Strămoșii algelor brune oceanice mari sunt descriși din straturile Silurian și Devonian. Aceste alge joacă un rol important în economia mării și în multe țări fac obiectul pescuitului: parțial pentru hrană, parțial pentru extracția sărurilor de iod și potasiu din cenușa lor. În mare, formează desișuri mari și atrag o populație diversă de animale. Algele roșii, sau purpurie, au apărut și în epoca siluriană, dar au ajuns la o dezvoltare deplină doar în Cretacic, ca și grupul precedent.
Algele au jucat și joacă acum un rol important în acumularea de materie organică și zăcăminte minerale. Pe de o parte, hrănesc masele de organisme animale, pe de altă parte, contribuie la formarea unor straturi mari de calcare zero-lipor, iar rămășițele unor astfel de alge - litotamnii - sunt cunoscute din Cretacicul inferior.
Lumea modernă a algelor este o imagine variată a organismelor cu o antichitate foarte diferită. Cu siguranță, unele dintre tipurile lor trebuie să fi existat în perioada precambriană, dar abia din Silurian încep să dea peste rămășițe de încredere. În consecință, unele dintre algele timpului nostru au apărut în Archeanul Precambrian, altele în Silurian și încă altele în Carbonifer. Și mai târziu au continuat să apară noi și noi forme, până când în epoca terțiară s-a format în sfârșit lumea modernă a algelor, regrupându-se, însă, din nou în funcție de climele din Epoca de Gheață.
* * *
Dacă împărțiți algele în grupuri separate, obțineți următoarea imagine:
1. Alge cian sau albastru-verde, altfel algele scrubului (Schizophyceae sau Cyanophyceae), în structura celulei și multe alte caracteristici cele mai apropiate de bacterii. Trăiesc în rezervoare bogate în materie organică, precum și în rezervoare bogate în săruri minerale, în izvoare termale, în sol umed, pe roci umbrite etc.; lor aparţin şi unele specii care forează calcare.
Algele cianice sunt date în rezumatul lui Hirmer: din 6 straturi algoniene, stabilite convențional; din Cambrian 2, din Ordovician 6, din Silurian 2, din Devonian 2, din Carbonifer 5, din Permian 1, din Triasic 2, din Jurasic 4, din Cretacic 1, din Eocen 1 și din Miocen 3, total 35. Mai târziu Gruss a descris din Devonian ca algă fosilă cyan, Nematorites oscillatoriiformis; dacă ar fi avut dreptate în a o clasifica ca cianică, atunci ar fi o algă cian de cel mai înalt tip, deoarece el spune că este o algă filamentoasă cu nuclei celulari în celule și cu organe speciale de reproducere, oogonii și anteridii.
În acest fel, cianurile, ca și bacteriile, trec prin întreaga evoluție, păstrând până în prezent un tip primitiv de structură și un mod de viață primitiv; ceea ce este nou pentru ei este adaptarea genurilor și speciilor individuale la condiții speciale de existență și diverse dispozitive de protecție. În dezvoltarea lor ulterioară, se întâlnesc cu clasa de alge violete (Rhodophyceae).
2. Diatomee, altfel silice sau bacillare (Diatomeae sau Bacillariophyta), unicelulare sau slab legate în colonii de alge. Straturile interioare ale membranei celulare sunt compuse din substanțe pectinice. În exterior, este acoperit cu o coajă de silice. Prezența unei cochilii în diatomee asigură o bună conservare a rămășițelor acestora. Într-adevăr, zăcămintele de diatomee fosile sunt cunoscute în multe țări și sunt folosite, printre altele, ca materiale de construcție. Cu toate acestea, Pia susține că diatomeele apar mai întâi doar din Jurasicul inferior (Lias). Cu toate acestea, afirmația lui Gruss, care nu a fost încă respinsă de nimeni, există că el a găsit primele diatomee paleozoice de încredere (Bacilite, Discoites, Nitschiopsidea etc.) în Devonianul Insulei Ursului. În prezent, diatomeele sunt răspândite atât în apele dulci, cât și în apele marine, iar diatomeele care trăiesc pe terenuri umede sunt rar întâlnite. În mări, ele precipită chiar și în locuri exugurări speciale de diatomee.
Diatomeele provin din flagelate de culoare galbenă capabile să depună cantități mici de silice în membranele lor. Seria de dezvoltare a diatomeelor este probabil după cum urmează. Crisomonadele, organisme unicelulare flagelate cu cromatofori galben-maronii, din ele peridineae (Peridineae sau Dinoflagellatae), care se dezvoltă în mase în planctonul mării, iar uneori în ape dulci (aceasta include și cornutul sau Ceratium), din peridinea există silicoflagelate mai rare, iar din acestea din urmă...
Diatomeele par să fi consumat tot ceea ce le este caracteristic la începutul istoriei lor (plasticitatea pentru o varietate de forme celulare, sculptura sau modelul cochiliei și adaptări la un stil de viață care plutește liber sau la stilul de viață al unui organism care se atașează). însuși la roci sau alte obiecte solide sub apă.care este cel mai înalt tip, fiind, așa cum spune, o serie completă în dezvoltarea sa.
3. Algele verzi, sau Chlorophyceae, sunt un grup de bază, foarte plastic, care se împarte în 5 clase: protococice, ulotrichivys sau konverva (filamente verzi), siphonocladium, sifon și chara sau raze. Ele provin din organisme flagelate verzi și există forme directe de tranziție între aceste două grupuri, cum ar fi pyramidomonas și chlamydomonas, organisme mobile unicelulare ale apelor noastre. Printre cele verzi, mai ales printre cele dazycladium si sifon, exista numeroase organisme care depun calciu in cochilie si de aceea sunt perfect conservate in sedimentele marine si de apa dulce. Anterior, paleontologul francez Saporta a citat o serie de fosile din perioada siluriană drept rămășițe de alge verzi mari sifon care locuiau în mările și au jucat un rol remarcabil în acumularea materiei organice la acea vreme. Cu toate acestea, bilobiții, eofitonii, etc. nu au fost recunoscuți de către paleontologii de mai târziu ca rămășițe vegetale, iar în schimb numeroase specii de Dazycladia cu o structură foarte complexă au fost descoperite din camere separate, mai ales numeroase în perioada Triasic-Jurasic-Cretacic. Și acum sifonul și algele verzi dasicladium uimesc cu formele lor originale. Trăiesc în apele calde ale mărilor sudice, în fâșia lor de coastă, abia acoperită de apă la reflux, pe teren nisipos, noroios sau stâncos, în special pe bancuri de corali. Există mai ales multe dintre ele în Marea Caraibilor a Americii și în apropierea insulelor din Arhipelagul Malaez.
Structura acestor alge este remarcabilă prin faptul că nucleii lor celulari nu provoacă, ca la alte plante, formarea membranelor celulare; fibrele sunt depuse în ele parțial sub forma unui înveliș asemănător unui sac comun pentru întregul organism, parțial (de exemplu, în diferite tipuri de caulerpa - genul Caulerpa) sub formă de procese, cum ar fi grinzile, în interior; de-a lungul acestor procese, protoplasma se strecoară în funcție de puterea iluminării, apoi coboară, departe de lumina prea puternică a soarelui, apoi se ridică. În dazycladia, septurile interne împart organismele în camere separate, dar fiecare cameră conține mulți nuclei celulari. Algele Charoe au aceeași structură de camere, ale căror fructe dure au fost găsite încă din Devonian, iar ramurile cu fructe sunt cunoscute pentru sedimentele terțiare.
4. Algele brune Phaeophyceae, cea mai mare dintre toate, cu o culoare complexă, la care, pe lângă clorofilă și caroten, caracteristice tuturor plantelor autotrofe, intervine și pigmentul galben-brun ficofeină, care le sporește capacitatea de asimilare. Algele brune formează acum păduri întregi subacvatice pe țărmurile stâncoase ale țărilor moderat reci. Prezența resturilor de alge brune în sedimentele perioadelor Jurasic, Cretacic și Terțiar este în general recunoscută. Aceste alge nu au depozite de calciu sau siliciu și, prin urmare, au șanse mici de o bună conservare paleontologică. Prin urmare, se crede de obicei că în epoca paleozoică ele erau reprezentate și de forme foarte dezvoltate, în timp ce izolarea lor într-o ramură independentă caracteristică a unei lumi atât de eterogene a algelor a avut loc chiar mai devreme.
Și recent, o asemenea autoritate a paleontologiei plantelor precum Pia confirmă marea importanță a algelor brune în perioada Devoniană, iar Gruss a descris Nematophora fascigera maro din Devonian. În orice caz, până la începutul perioadei terțiare, ei erau deja complet formați. Descoperirile din Eocenul Sargasso (Sargassum globiferum Steinberg) și cystoseira (Cystoseira filiformis Stern și C. helvetica Heer) indică clar că diversitatea algelor brune din Eocen nu a fost inferioară celor moderne. Dacă în oceane au avut loc catastrofe majore asociate cu tasarea așa-numitelor regiuni abisale și alte schimbări geologice, totuși, o parte a oceanului a păstrat întotdeauna condițiile necesare vieții algelor și s-ar putea dezvolta continuu din Devonian. la vremea noastră.
5. Alge violete sau alge roșii (Rhodophyceae) cu un set de pigmenți, la care, pe lângă clorofilă și caroten, participă și pigmentul fluorescent roșu ficoeritrina, datorită căruia sunt capabile să se asimileze la lumină foarte slabă și pot trăi în părțile mai adânci ale mării, coborând până la limitele pătrunderii luminii solare. Acest grup, conectat prin structura sa celulară cu reprezentanții superiori ai algelor cianice, se distinge printr-o varietate extraordinară de forme externe și ciclul de dezvoltare. Cei mai vechi dintre ei trăiau deja în mările perioadei ordoviciane (Delesserites salicifolia Ruedemann). Printre femelele stacojii se remarcă o familie remarcabilă de coraline, în care cochiliile celulelor lor, în general mici, sunt impregnate cu carbonat de calciu, ceea ce le conferă o asemănare exterioară cu coralii. Sunt răspândite în mările moderne și formează pe alocuri recife nullipore extinse, asemănătoare coralilor, dar lipsite de găurile caracteristice acestora din urmă, în care polipii hidroizi care le construiesc trăiesc în corali. Nulipori asemănători sunt cunoscuți în stare fosilă, începând din straturile Ordovician și Silurian, și au fost foarte des întâlniți în mările din perioada Cretacică.
Algele roșii nu dau nicio tranziție către grupuri mai înalte de plante. Astfel de tranziții sunt conturate doar în verde și mai ales în alge maro.
Conceptul de „alge” este vag din punct de vedere științific. Cuvântul „alge” înseamnă literalmente doar că acestea sunt plante care trăiesc în apă, cu toate acestea, nu toate plantele din corpurile de apă pot fi numite științific alge, cum ar fi stuf, stuf, coadă, nuferi, capsule de ouă, plăci mici de linge de rață verzi, etc altele sunt plante cu semințe (sau cu flori). Termenul științific „alge” nu se aplică acestor plante, ele se numesc plante acvatice.
Conceptul de „alge” nu este sistematic, ci biologic. Alge ( Alge) Este un grup compus de organisme, a cărui parte principală, conform conceptelor moderne, este inclusă în regnul plantelor ( Plantae), în care alcătuiește două subregate: purpuriu sau alge roșii - Rhodobiontași alge adevărate - Phycobionta(al treilea sub-regn al Regatului Plantelor include plante superioare (embrionare sau cu tulpină de frunze) - Embriobionta). Restul organismelor atribuite algelor nu mai sunt considerate plante: algele albastre-verzi și proclorofitice sunt adesea considerate un grup independent sau denumite bacterii, iar algele euglena sunt uneori denumite regnul animalelor - cel mai simplu. Diferite grupuri de alge au apărut în momente diferite și, aparent, din strămoși diferiți, dar ca urmare a evoluției în habitate similare, au dobândit multe caracteristici similare.
Organismele care sunt grupate în alge au o serie de caracteristici comune. Din punct de vedere morfologic, cea mai semnificativă caracteristică pentru alge este absența organelor multicelulare - rădăcină, frunze, tulpină, tipice plantelor superioare. Un astfel de corp de alge, neîmpărțit în organe, se numește talus sau talus. .
Algele au o structură anatomică mai simplă (comparativ cu plantele superioare) - nu există un sistem conducător (vascular), prin urmare, algele clasificate ca plante sunt plante nevasculare. Algele nu formează niciodată flori și semințe, ci se reproduc vegetativ sau prin spori.
Celulele algelor conțin clorofilă, datorită căreia sunt capabile să asimileze dioxidul de carbon în lumină (adică se hrănesc prin fotosinteză), acestea sunt în principal locuitori ai mediului acvatic, dar mulți s-au adaptat vieții în sol și pe suprafața acestuia, pe stânci, pe trunchiuri de copaci și în alte biotopuri.
Organismele clasificate drept alge sunt extrem de diverse. Algele aparțin atât procariotelor (organisme pre-nucleare) cât și eucariotelor (organisme cu adevărat nucleare). Corpul algelor poate fi de toate cele patru grade de complexitate, cunoscute în general pentru organisme: unicelulare, coloniale, pluricelulare și necelulare, dimensiunile lor variază într-o gamă foarte largă: cele mai mici sunt proporționale cu celulele bacteriene (nu depășesc 1 micron). în diametru), iar cele mai mari alge marine brune ajung la 30–45 m lungime.
Algele sunt împărțite într-un număr mare de diviziuni și clase, iar împărțirea lor în grupuri sistematice (taxa) se realizează în funcție de caracteristicile biochimice (set de pigmenți, compoziția membranei celulare, tipul de substanțe de depozitare), precum și în funcție de structura submicroscopică. Cu toate acestea, taxonomia modernă a algelor este caracterizată de o mare varietate de sisteme. Chiar și la cele mai înalte niveluri taxonomice (super-regate, sub-regate, divizii și clase) taxonomiștii nu pot ajunge la un consens.
Conform unuia dintre sistemele moderne, algele sunt împărțite în 12 diviziuni: albastru-verde, proclorofit, roșu, auriu, diatomee, criptofite, dinofitice, maro, galben-verde, euglena, verde, chara. În total, sunt cunoscute aproximativ 30 de mii de specii de alge.
Știința algelor se numește algologie sau ficologie, este considerată ca o ramură independentă a botanicii. Algele sunt obiecte pentru rezolvarea problemelor legate de alte științe (biochimie, biofizică, genetică etc.) Datele de algologie sunt luate în considerare la dezvoltarea problemelor biologice generale și a problemelor economice. Dezvoltarea algologiei aplicate merge în trei direcții principale: 1) utilizarea algelor în medicină și în diverse domenii ale economiei; 2) să abordeze problemele de mediu; 3) acumularea de date despre alge pentru rezolvarea problemelor altor industrii.
Structura algelor.
Unitatea structurală principală a corpului algelor, reprezentată de forme unicelulare și pluricelulare, este celula. Există diferite tipuri de celule de alge, ele sunt împărțite în funcție de forma lor (sferică, cilindrice etc.), funcții (sexuale, vegetative, capabile și incapabile de fotosinteză etc.), locație etc. Dar cea mai fundamentală clasificare astăzi este considerată celule în funcție de particularitățile structurii lor fine, detectate cu ajutorul unui microscop electronic. Din acest punct de vedere, distingeți între celulele care conțin nuclee tipice (adică nuclee înconjurate de membrane nucleare) și celulele care nu au nuclee tipice. Primul caz este structura eucariotă a celulei, al doilea este despre cel procariot . Algele albastre-verzi și proclorofitice au o structură procariotă a unei celule, reprezentanții tuturor celorlalte diviziuni ale algelor au o structură eucariotă.
Corpul vegetativ al algelor (talul) se distinge prin diversitatea morfologică; algele pot fi unicelulare, coloniale, pluricelulare și necelulare. Dimensiunile lor în fiecare dintre aceste forme variază foarte mult - de la microscopic la foarte mare.
Particularitatea formelor unicelulare de alge este determinată de faptul că corpul lor este format dintr-o celulă, prin urmare, caracteristicile celulare și organismele sunt combinate în structura și fiziologia sa. Acesta este un sistem autonom capabil să crească și să se autoreproducă, o mică algă unicelulară nevizibilă cu ochiul liber este un fel de fabrică care extrage materii prime (absorbând soluții de săruri minerale și dioxid de carbon din mediu), prelucrează și produce astfel de compuși valoroși ca proteine, carbohidrați și grăsimi. În plus, oxigenul și dioxidul de carbon sunt produse importante ale activității sale vitale și, astfel, participă activ la ciclul substanțelor din natură. Algele unicelulare formează uneori grupuri (colonii) temporare sau permanente.
Formele multicelulare au apărut după ce celula a trecut printr-o cale lungă și dificilă de dezvoltare ca organism independent. Trecerea de la o stare unicelulară la una multicelulară a fost însoțită de o pierdere a individualității și de modificări asociate structurii și funcțiilor celulei. În interiorul talilor algelor multicelulare se dezvoltă relații calitativ diferite față de celulele algelor unicelulare. Odată cu apariția multicelularității, a apărut diferențierea și specializarea celulelor în talus. Din punct de vedere evolutiv, acesta ar trebui considerat ca fiind primul pas către formarea țesuturilor și organelor.
Un grup unic este alcătuit din alge sifon: talii lor nu sunt împărțiți în celule, cu toate acestea, au și stadii unicelulare în ciclul lor de dezvoltare.
Culoarea algelor este diversă (verde, roz, roșu, portocaliu, aproape negru, violet, albastru etc.), datorită faptului că unele alge conțin doar clorofilă, în timp ce altele conțin o serie de pigmenți care le colorează în culori diferite. .
Algele (mai precis, algele albastre-verzi, sau cianobacteriile) au fost primele organisme de pe Pământ care, în cursul evoluției, au dobândit capacitatea de fotosinteză, procesul de formare a materiei organice sub influența luminii. În fotosinteză, dioxidul de carbon (CO 2 ) este folosit ca sursă de carbon, apa (H 2 O) este folosită ca sursă de hidrogen și, ca rezultat, este eliberat oxigenul liber.
Fel de mancare cu ajutorul fotosintezei, în care organismul, folosind energia fotosintezei, sintetizează toate substanțele organice necesare din cele anorganice, a devenit una dintre principalele modalități de hrănire a algelor și a altor plante verzi. Cu toate acestea, în anumite condiții, multe alge pot trece destul de ușor de la modul fotosintetic de hrănire la asimilarea diverșilor compuși organici, în timp ce organismul folosește substanțe organice gata preparate pentru alimentație, sau combină acest mod de hrănire cu fotosinteza.
În plus față de utilizarea compușilor organici ca sursă de carbon, algele pot trece de la asimilarea azotului azotat anorganic la asimilarea azotului din compuși organici; unele alge albastre-verzi se pot descurca complet fără formele asociate de azot și pot fixa azotul liber din atmosferă ca azot. -organisme fixatoare.
Varietatea metodelor de hrănire cu alge le permite să aibă game largi și să ocupe diverse nișe ecologice.
Reproducerea de felul lor în alge are loc prin reproducere vegetativă, asexuată și sexuală.
Originea algelor.
Problema originii și evoluției algelor este foarte complicată din cauza diversității acestor plante, în special a structurii lor submicroscopice și a caracteristicilor biochimice, în plus, majoritatea algelor în stare fosilă nu au supraviețuit și nu există legături de legătură între diviziunile moderne ale plantelor. sub formă de organisme intermediare.
Cel mai simplu mod de a rezolva problema originii algelor procariote (prenucleare) este albastru-verde, care au multe caracteristici comune cu bacteriile fotosintetice. Cel mai probabil, algele albastre-verzi provin din organisme apropiate de bacteriile violet și care conțin clorofilă ().
În prezent, nu există un punct de vedere unic asupra originii algelor eucariote (nucleare). Există două grupuri de teorii, care provin fie din origini simbiotice, fie din origini non-simbiotice, dar există obiecții la fiecare dintre aceste teorii.
Conform teoriei simbiogenezei, cloroplastele și mitocondriile celulelor organismelor eucariote au fost cândva organisme independente: cloroplaste - alge procariote, mitocondrii - bacterii aerobe (). Ca urmare a captării bacteriilor aerobe și algelor procariote de către organismele eucariote amiboide, au apărut strămoșii grupurilor moderne de alge eucariote. Unii cercetători atribuie, de asemenea, originea simbiotică cromozomilor și flagelilor.
Conform teoriei originii non-simbiotice, algele eucariote au apărut dintr-un strămoș comun cu algele albastre-verzi, care are clorofilă și fotosinteză cu eliberare de oxigen, în acest caz, procariotele fotosintetice moderne (alge albastre-verzi) sunt o parte laterală. , ramură fără margini a evoluției plantelor.
Principalii factori care influențează dezvoltarea algelor.
Principalii factori care influențează dezvoltarea algelor sunt lumina, temperatura, disponibilitatea apei, sursele de carbon, substanțele minerale și organice. Algele sunt răspândite pe tot globul și pot fi găsite în apă, în sol și pe suprafața acestuia, pe scoarța copacilor, pe pereții clădirilor din lemn și piatră și chiar în locuri neospitaliere precum deșerturile și ghețarii.
Factorii care influențează dezvoltarea algelor se împart în abiotici, care nu au legătură cu activitatea organismelor vii, și biotici, datorită acestei activități. Mulți factori, în special cei abiotici, sunt limitativi, adică. sunt capabili să limiteze dezvoltarea algelor. Viața tuturor organismelor, inclusiv algele, depinde de conținutul de substanțe necesare din mediu, de valoarea factorilor fizici, precum și de gama de stabilitate a organismelor înseși împotriva schimbărilor condițiilor de mediu. Nivelul la care un anumit factor poate acționa ca factor limitator este diferit pentru diferitele tipuri de alge. În ecosistemele acvatice, factorii limitativi includ temperatura, transparența, debitul, concentrația de oxigen, dioxid de carbon, săruri și nutrienți. În habitatele terestre, principalii factori limitativi sunt climatici: temperatura, umiditatea, lumina etc., precum și compoziția și structura substratului. Aceste două grupuri de factori, împreună cu interacțiunile populației, determină natura comunităților și ecosistemelor terestre.
Pentru majoritatea algelor, apa este un habitat permanent, dar multe dintre speciile lor pot trăi în afara apei. Dintre plantele care trăiesc pe uscat, în funcție de rezistența la uscare, se disting poikilohidric, care nu sunt capabili să mențină un conținut constant de apă în țesuturi, și homohidric, care sunt capabili să mențină constantă hidratarea țesuturilor. La algele poikilohidrice (albastru-verzi și unele alge verzi), celulele, atunci când sunt uscate, se micșorează fără modificări ireversibile ale ultrastructurii și, prin urmare, nu își pierd viabilitatea; atunci când sunt umezite, metabolismul normal este restabilit. Umiditatea minimă la care este posibilă activitatea normală a unor astfel de plante este diferită. Celulele algelor homohidrice mor atunci când se usucă, prin urmare, astfel de plante, de regulă, trăiesc cu umiditate excesivă în mod constant. Algele homehydric includ, de exemplu, unele tipuri de alge verzi și galben-verzi.
Salinitatea și compoziția minerală a apei sunt cei mai importanți factori limitanți care afectează distribuția algelor.
Algele trăiesc în corpuri de apă cu diferite salinități: de la corpuri de apă dulce, a căror salinitate de obicei nu depășește 0,5 g / l, până la corpuri de apă extrem de saline (hiperhaline), a căror concentrație de sare variază de la 40 la 347 g / l. În ciuda faptului că, în general, algele sunt caracterizate printr-o gamă atât de largă de toleranță la sare, specii specifice în cea mai mare parte stenohalină, adică sunt capabili să trăiască numai la o anumită valoare a salinității. eurihalină sunt relativ puține specii de alge care pot exista la o salinitate diferită.
Aciditatea apei este, de asemenea, un factor limitativ. Rezistența diferitelor taxoni de alge la modificări ale acidității (pH) este la fel de diferită ca și la modificările salinității. Unele tipuri de alge trăiesc doar în ape alcaline, la pH ridicat, altele trăiesc în ape acide, la pH scăzut.
Prezența în mediu a macro și microelementelor, care sunt componente esențiale ale corpului algelor, este de o importanță decisivă pentru intensitatea dezvoltării lor.
Elementele și compușii lor legați de macronutrienți sunt solicitați de organisme în cantități relativ mari. Cele mai importante sunt azotul și fosforul, potasiul, calciul, sulful și magneziul sunt aproape la fel de necesare.
Oligoelementele sunt necesare plantelor în cantități extrem de mici, dar sunt de mare importanță pentru viața lor, deoarece fac parte din multe enzime vitale. Oligoelementele acționează adesea ca factori limitatori. Acestea includ 10 elemente: fier, mangan, zinc, cupru, bor, siliciu, molibden, clor, vanadiu și cobalt.
Algele din diferite departamente au cerințe diferite pentru macro și microelemente. De exemplu, pentru dezvoltarea normală a diatomeelor, este necesară o cantitate destul de semnificativă de siliciu, care este folosită pentru a le construi învelișul. Cu lipsa de siliciu, învelișurile de diatomee devin mai subțiri.
În aproape toate ecosistemele de apă dulce și marine, factorul limitativ este concentrația de nitrați și fosfați în apă. În corpurile de apă dulce cu un conținut scăzut de carbonat, concentrația de săruri de calciu și unele altele pot fi clasificate ca factori limitatori.
Lumina este necesară pentru alge ca sursă de energie pentru reacțiile fotochimice și ca regulator al dezvoltării. Excesul său, precum și deficiența acestuia, pot provoca perturbări grave în dezvoltarea algelor. Prin urmare, lumina este, de asemenea, un factor limitator în prea multă sau prea puțină iluminare.
Distribuția algelor în coloana de apă este în mare măsură determinată de disponibilitatea luminii necesare pentru fotosinteza normală. Stratul de apă de deasupra habitatului organismelor fotoautotrofe se numește zona eufotică... În mare, granița zonei eufotice este de obicei la o adâncime de 60 m, ocazional scufundându-se la o adâncime de 120 m, iar în apele transparente ale oceanului - la aproximativ 140 m. În apele lacului, mult mai puțin transparente, Granița acestei zone se desfășoară de obicei la o adâncime de 10–15 m, iar în cele mai transparente lacuri glaciare și carstice - la o adâncime de 20–30 m.
Valorile optime de iluminare pentru diferite tipuri de alge variază foarte mult. În raport cu lumină, se disting algele heliofile și heliofobe. heliofil algele (iubitoare de lumină) au nevoie de o cantitate semnificativă de lumină pentru viața normală. Acestea includ majoritatea algelor albastre-verzi și o cantitate semnificativă de alge verzi, care se dezvoltă abundent vara în straturile de suprafață ale apei. Heliofob(evitând lumina puternică) algele sunt adaptate la condiții de lumină slabă. De exemplu, cele mai multe diatomee evită stratul de suprafață puternic luminat de apă și se dezvoltă intens în apele lacurilor puțin transparente la o adâncime de 2-3 m și în apele transparente ale mării - la o adâncime de 10-15 m.
La algele de diferite diviziuni, în funcție de compoziția pigmenților speciali sensibili la lumină, activitatea maximă a fotosintezei se observă la diferite lungimi de undă ale luminii. În condiții terestre, caracteristicile de frecvență ale luminii sunt destul de constante, prin urmare, intensitatea fotosintezei este de asemenea constantă. La trecerea prin apă, lumina regiunilor spectrale roșii și albastre este absorbită, iar lumina verzuie, slab percepută de clorofilă, pătrunde în adâncime. Prin urmare, acolo supraviețuiesc în principal algele roșii și maro, care au pigmenți fotosintetici suplimentari care pot folosi energia luminii verzi. Prin urmare, influența enormă a luminii asupra distribuției verticale a algelor în mări și oceane devine de înțeles: în straturile apropiate de suprafață, de regulă, predomină algele verzi, mai adânc - maro, iar în zonele cele mai profunde - roșii. Cu toate acestea, acest model nu este absolut. Multe alge sunt capabile să existe în condiții de iluminare extrem de scăzută, ceea ce nu este tipic pentru ele, și uneori în întuneric complet. În același timp, aceștia pot experimenta anumite modificări în compoziția pigmentului sau în modul de hrănire. Deci, reprezentanții multor departamente de alge sunt capabili, în absența luminii și a unui exces de materie organică, să treacă la hrănirea cadavrelor sau excrementelor animalelor cu compuși organici.
Pentru algele care trăiesc în biotopurile acvatice, mișcarea apei joacă un rol enorm. Mișcarea maselor de apă asigură un aflux de nutrienți și eliminarea deșeurilor algelor. În orice corpuri de apă continentale și marine există o mișcare relativă a maselor de apă, prin urmare, aproape toate algele corpurilor de apă sunt locuitori ai apelor curgătoare. Singurele excepții sunt algele, care se dezvoltă în condiții deosebit de extreme (în cavități de roci, gheață mai groasă etc.).
Algele se caracterizează prin intervale foarte largi de stabilitate a temperaturii. Unele dintre speciile lor pot exista atât în izvoarele termale, a căror temperatură este apropiată de punctul de fierbere al apei, cât și pe suprafața gheții și zăpezii, unde temperaturile fluctuează în jurul valorii de 0 ° C.
În raport cu temperatură, algele se disting: specie euritermală care există într-o gamă largă de temperaturi (de exemplu, algele verzi din ordinul Oedogoniales, ale căror filamente sterile pot fi găsite în corpurile de apă puțin adânci de la începutul primăverii până la sfârșitul toamnei) și stenotermic adaptat la zone de temperatură foarte înguste, uneori extreme. Stenotermele includ, de exemplu, criofilă(iubitoare de frig) alge care cresc numai la temperaturi apropiate de 0 ° C și termofilă(termofil) alge care nu pot exista la temperaturi sub 30 ° C.
Temperatura determină distribuția geografică a algelor care se dezvoltă în mediul acvatic. În general, cu excepția speciilor euritermale larg răspândite, zonarea geografică se observă în distribuția algelor: taxoni specifici de alge planctonice și bentonice marine sunt limitate la anumite zone geografice. Astfel, algele brune mari (Macrocystis) domină mările nordice. Pe măsură ce vă deplasați spre sud, algele roșii încep să joace un rol din ce în ce mai proeminent, iar algele brune se estompează în fundal. În fitoplanctonul apelor tropicale, algele dinofitice și aurii sunt extrem de bogat reprezentate. În mările nordice, fitoplanctonul este dominat de diatomee. Temperatura afectează și distribuția verticală a algelor planctonice și bentonice. Aici acţionează mai ales indirect, accelerând sau încetinind ritmurile de creştere ale anumitor specii, ceea ce duce la deplasarea acestora de către alte specii care cresc mai intens într-un anumit regim de temperatură.
Algele, fiind o parte a ecosistemelor, sunt conectate cu restul componentelor lor prin conexiuni multiple. Impacturile directe și indirecte cauzate de activitatea vitală a altor organisme, suportate de alge, sunt denumite factori biotici.
În majoritatea cazurilor, în ecosistem, algele acționează ca producători de materie organică. Prin urmare, cel mai important factor care limitează dezvoltarea algelor într-un anumit ecosistem este prezența animalelor care există prin consumul de alge.
Diferite tipuri de alge sunt capabile să se influențeze unele pe altele prin eliberarea de substanțe chimice în mediul extern (această interacțiune a plantelor se numește alelopatie). Uneori, acesta este un obstacol în calea conviețuirii lor.
Unele specii de alge pot forma o relație competitivă între ele pentru habitate.
Omul are un impact semnificativ asupra ecosistemelor naturale, ceea ce face ca factorul antropic să fie foarte esențial pentru dezvoltarea algelor. Prin așezarea canalelor și construirea rezervoarelor, o persoană creează noi habitate pentru organismele acvatice, adesea diferite în mod fundamental de corpurile de apă dintr-o anumită regiune în ceea ce privește regimul hidrologic și termic. Deversările de ape uzate duc adesea la epuizarea compoziției speciilor și moartea algelor sau la dezvoltarea masivă a anumitor specii. Prima apare atunci când ape toxice sunt evacuate, a doua - când rezervorul este îmbogățit cu substanțe biogene (în special compuși cu azot și fosfor). Consecința deversării nemoderate de nutrienți în rezervor poate fi eutrofizarea acestuia, ceea ce duce la dezvoltarea rapidă a algelor ("înflorirea apei"), deficiența de oxigen și moartea peștilor și a altor animale acvatice. Algele, în special algele aerofitice și din sol, pot fi influențate și de emisiile atmosferice de deșeuri industriale toxice. Foarte des, consecințele intervenției umane în viața ecosistemelor sunt ireversibile.
Grupuri ecologice de alge.
Algele se găsesc în întreaga lume și se găsesc în diverse biotopuri acvatice, terestre și din sol. Variat grupuri de mediu aceste organisme: 1) alge planctonice; 2) alge neuston; 3) alge bentonice; 4) alge terestre; 5) alge din sol; 6) alge termale; 7) alge de zăpadă și gheață; 8) algele corpurilor de apă sărată; 9) algele care există în substratul calcaros.
Algele habitatelor acvatice.
Alge planctonice.
Planctonul este o colecție de organisme care locuiesc în coloana de apă a rezervoarelor continentale și marine și nu pot rezista transferului de curenți (adică, ca și cum ar pluti în apă). Planctonul include fito-, bacterio- și zooplancton.
Fitoplanctonul este o colecție de plante mici, predominant microscopice, care plutesc liber în coloana de apă, cea mai mare parte a cărora sunt alge. Fitoplanctonul locuiește numai în zona eufotică a corpurilor de apă (stratul de apă de suprafață cu iluminare suficientă pentru fotosinteză).
Algele planctonice trăiesc într-o mare varietate de corpuri de apă - de la o mică băltoacă până la ocean. Ele sunt absente numai în corpurile de apă cu un regim brusc anormal, inclusiv în corpurile de apă termice (la o temperatură a apei peste + 80 ° C și înghețate (contaminate cu hidrogen sulfurat), în apele periglaciare curate, care nu conțin nutrienți minerali, precum și ca și în lacurile din peșteri.biomasa fitoplanctonului este mică în comparație cu biomasa zooplanctonului (1,5 și, respectiv, mai mult de 20 de miliarde de tone), dar datorită reproducerii rapide, producția sa în Oceanul Mondial este de aproximativ 550 de miliarde de tone pe an, care este de aproape 10 ori mai mare decât producția totală a întregii populații de animale din ocean.
Fitoplanctonul este principalul producător de materie organică din corpurile de apă, datorită căruia există animale heterotrofe acvatice și unele bacterii. Fitoplanctonul este punctul de plecare pentru majoritatea rețelelor trofice dintr-un corp de apă: se hrănesc cu animale planctonice mici care se hrănesc cu altele mai mari. Prin urmare, în zonele cu cea mai mare dezvoltare a fitoplanctonului, zooplanctonul și nectonul sunt abundente.
Compoziția și ecologia reprezentanților individuali ai fitoplanctonului algal din diferite corpuri de apă sunt extrem de diverse. Numărul total de specii de fitoplancton din toate corpurile de apă marine și interioare ajunge la 3000.
Abundența și compoziția de specii a fitoplanctonului depind de complexul de factori discutați mai sus. În acest sens, compoziția de specii a algelor planctonice în diferite corpuri de apă (și chiar în același corp de apă, dar în perioade diferite ale anului) nu este aceeași. Depinde de regimul fizic și chimic din rezervor. În fiecare anotimp al anului, unul dintre grupurile de alge (diatomee, albastru-verde, auriu, euglena, verde și altele) capătă o dezvoltare predominantă și, adesea, domină doar o singură specie dintr-un anumit grup. Acest lucru este deosebit de pronunțat în rezervoarele de apă dulce.
În corpurile de apă interioară există o varietate mult mai mare de condiții ecologice în comparație cu corpurile de apă de mare, ceea ce determină și o diversitate mult mai mare a compoziției speciilor și a complexelor ecologice ale fitoplanctonului de apă dulce în comparație cu cele marine. Una dintre caracteristicile esențiale ale fitoplanctonului de apă dulce este abundența de alge planctonice temporar în el. Un număr de specii care sunt considerate a fi de obicei planctonice în iazuri și lacuri au o fază de fund sau periphyton (atașarea la un obiect) în dezvoltarea lor.
Fitoplanctonul marin este format în principal din diatomee și dinofite. Deși mediul marin este relativ omogen pe suprafețe mari, nu există o omogenitate în distribuția fitoplanctonului marin. Diferențele în compoziția și abundența speciilor sunt adesea exprimate chiar și în zone relativ mici ale apelor marine, dar ele se reflectă în mod deosebit în zona geografică la scară largă a distribuției. Aici se manifestă efectul principalilor factori de mediu: salinitatea apei, temperatura, iluminarea și conținutul de nutrienți.
Algele planctonice au de obicei adaptări speciale pentru habitatul suspendat în coloana de apă. La unele specii, acestea sunt tot felul de excrescențe și anexe ale corpului - spini, peri, procese cornee, membrane, parașute; altele formează colonii goale sau plate și mucus abundent; încă alții acumulează substanțe în corpul lor, a căror greutate specifică este mai mică decât greutatea specifică a apei (picături de grăsime în diatomee și unele alge verzi, vacuole de gaz în algele albastre-verzi). Aceste formațiuni sunt mult mai dezvoltate în fitoplancterele marine decât în cele de apă dulce. O altă dintre aceste adaptări este dimensiunea mică a corpului algelor planctonice.
Alge neustonice.
Agregatul de organisme marine și de apă dulce care trăiesc lângă pelicula de suprafață a apei, care se atașează de acesta sau se deplasează de-a lungul ei se numește neuston. Organismele neustonice trăiesc atât în corpurile de apă de mică adâncime (iazuri, gropi pline cu apă, golfuri mici de lacuri), cât și în cele mari, inclusiv mările. În unele cazuri, se dezvoltă într-o asemenea cantitate încât acoperă apa cu o peliculă continuă.
Compoziția neustonului include alge unicelulare care fac parte din diferite grupuri sistematice (aurie, euglena, verde, anumite specii de galben-verde și diatomee). Unele alge neuston au adaptări caracteristice pentru a exista la suprafața apei (de exemplu, parașute lipicioase sau solzoase care le țin pe pelicula de suprafață).
Alge bentonice.
Algele bentonice (inferioare) includ alge adaptate să existe într-o stare atașată sau neatașată la fundul corpurilor de apă și pe diferite obiecte, organisme vii și moarte din apă.
Algele bentonice predominante ale corpurilor de apă continentale sunt diatomeele, algele multicelulare (filamentoase) verzi, albastru-verde și galben-verzui, atașate sau neatașate de substrat.
Principalele alge bentonice ale mărilor și oceanelor sunt formele de talus atașate macroscopice de culoare maro și roșie, uneori verzi. Toate pot fi acoperite cu mici diatomee, albastru-verde și alte alge.
Uneori, algele care cresc pe obiectele introduse în apă de o persoană (nave, plute, geamanduri) sunt denumite ca perifiton... Selecția acestui grup este justificată de faptul că organismele incluse în compoziția sa (alge și animale) trăiesc pe obiecte aflate în mișcare sau raționalizate de apă. În plus, aceste organisme sunt departe de fund și, prin urmare, se află în condiții de diferite regimuri de lumină și temperatură, precum și în alte condiții de aport de nutrienți.
Posibilitatea creșterii algelor bentonice în habitate specifice este determinată atât de factori abiotici, cât și de factori biotici. Dintre acestea din urmă, un rol semnificativ îl joacă competiția cu alte alge și prezența animalelor care se hrănesc cu alge (arici de mare, gasteropode, crustacee, pești). Impactul factorilor biotici duce la faptul că anumite specii de alge nu cresc la nicio adâncime și nu în niciun corp de apă cu un regim de lumină și hidrochimic adecvat.
Factorii abiotici includ lumina, temperatura, precum și conținutul de substanțe biogene și biologic active, oxigen și surse de carbon anorganic din apă. Este foarte importantă viteza de intrare a acestor substanțe în talus, care depinde de concentrația de substanțe și de viteza de mișcare a apei.
Algele bentonice care cresc sub mișcarea apei au avantaje față de algele care cresc în ape sedentare. Același nivel de fotosinteză poate fi atins în ele la iluminare mai scăzută, ceea ce favorizează creșterea talilor mai mari; mișcarea apei împiedică depunerea particulelor de mâl pe roci și pietre, care interferează cu fixarea rudimentelor de alge și, de asemenea, spălă animalele care se hrănesc cu alge de la suprafața solului. În plus, în ciuda faptului că în timpul unui curent puternic sau al unui surf puternic, talii algelor sunt deteriorați sau sunt desprinși de pământ, mișcarea apei încă nu împiedică așezarea algelor microscopice și a stadiilor microscopice ale algelor mari. Prin urmare, locurile cu mișcare intensivă a apei (în mări acestea sunt strâmtori cu curenți, zone de coastă ale surfului, în râuri - pietre pe rupturi) se disting prin dezvoltarea luxuriantă a algelor bentonice.
Influența mișcării apei asupra dezvoltării algelor bentonice este vizibilă în special în râuri, pâraie, pâraie de munte. În aceste rezervoare se distinge un grup de organisme bentonice, preferând locurile cu curent constant. În lacurile unde nu există curenți puternici, mișcarea valurilor este de importanță primordială. În mări, valurile au, de asemenea, un impact semnificativ asupra vieții algelor bentonice, în special asupra distribuției lor pe verticală.
În mările nordice, distribuția și abundența algelor bentonice este influențată de gheață. Desișurile de alge pot fi distruse (șterse) prin mișcarea ghețarilor. Prin urmare, de exemplu, în Arctica, algele perene sunt cel mai ușor de găsit lângă coastă printre bolovani și margini de stâncă care împiedică mișcarea gheții.
Dezvoltarea intensivă a algelor bentonice este facilitată și de conținutul moderat de nutrienți din apă. În apele dulci, astfel de condiții sunt create în iazurile de mică adâncime, în zona de coastă a lacurilor, în pârâurile râurilor, în mări - în golfuri puțin adânci. Dacă în astfel de locuri există suficientă iluminare, soluri solide și mișcare slabă a apei, atunci se creează condiții optime pentru viața fitobentosului. În absența mișcării apei și a îmbogățirii sale insuficiente cu nutrienți, algele bentonice cresc slab.
Alge de izvor termal.
Se numesc algele care pot rezista la temperaturi ridicate termofilă... În natură, locuiesc în izvoare termale, gheizere și lacuri vulcanice. Adesea trăiesc în ape care, pe lângă temperaturile ridicate, se caracterizează printr-un conținut crescut de săruri sau materie organică (ape uzate calde foarte poluate din fabrici, fabrici, centrale electrice sau centrale nucleare).
Temperaturile limită la care a fost posibil să se găsească alge termofile, judecând după diferite surse, variază de la 52 la 84 ° C. În total, au fost găsite aproximativ 200 de specii de alge termofile, cu toate acestea, există relativ puține specii dintre ele care trăiesc. doar la temperaturi ridicate. Cele mai multe dintre ele sunt capabile să reziste la temperaturi ridicate, dar se dezvoltă mai abundent la temperaturi normale. Locuitorii tipici ai apelor fierbinți sunt algele albastre-verzi, într-o măsură mai mică - diatomee și unele alge verzi.
Zăpadă și alge de gheață.
Zăpada și algele de gheață formează marea majoritate a organismelor care locuiesc pe substraturi înghețate (criobiotopi). Numărul total de specii de alge găsite pe criobiotopi ajunge la 350, dar adevăratele criofile, capabile să vegeta doar la temperaturi apropiate de 0°C, sunt mult mai mici: ceva mai mult de 100 de specii. Acestea sunt alge microscopice dintre care majoritatea covârșitoare aparțin algelor verzi (aproximativ 100 de specii); mai multe specii sunt albastru-verde, galben-verde, auriu, pirofite și diatomee. Toate aceste specii locuiesc în straturile de suprafață de zăpadă sau gheață. Ei sunt uniți de capacitatea de a rezista la îngheț fără a perturba structurile celulare fine și apoi, atunci când sunt dezghețați, reia rapid vegetația folosind cantitatea minimă de căldură. Doar câteva dintre ele au stadii latente, cele mai multe sunt lipsite de orice adaptări speciale pentru a rezista la temperaturi scăzute.
Dezvoltându-se în cantități masive, algele sunt capabile să provoace „înflorirea” verde, galbenă, albastră, roșie, maro, maro sau neagră de zăpadă și gheață.
Alge de apă sărată.
Aceste alge vegeta la o concentratie crescuta de saruri in apa, ajungand la 285 g/l in lacurile cu predominanta clorura de sodiu si 347 g/l in lacurile Glauber (soda). Pe măsură ce salinitatea crește, numărul speciilor de alge scade; doar câteva dintre ele tolerează o salinitate foarte mare. În corpurile de apă extrem de saline (hiperhaline), predomină algele verzi mobile unicelulare. Ele provoacă adesea „înflorirea” roșie sau verde a corpurilor de apă sărată. Fundul rezervoarelor hiperhaline este uneori complet acoperit cu alge albastre-verzi. joacă un rol important în viața corpurilor de apă sărată. Combinația de materie organică formată din alge și o mare cantitate de săruri dizolvate în apă determină o serie de procese biochimice deosebite inerente acestor rezervoare. De exemplu, cloroglea sarcinoide (Chlorogloea sarcinoides) din albastru-verde, care se dezvoltă în cantități uriașe în unele lacuri sărate, precum și o serie de alte alge în creștere masivă, sunt implicate în formarea nămolului terapeutic.
Alge în habitate în afara apei.
Alge aerofile.
Algele aerofile sunt în contact direct cu aerul din jurul lor. Habitatul tipic pentru astfel de alge este suprafața diferitelor substraturi solide extra-sol care nu au un efect fizico-chimic pronunțat asupra coloniștilor (roci, pietre, scoarță de copac etc.). În funcție de gradul de umiditate, acestea sunt împărțite în două grupe: alge aeriene trăind doar în condiții de umiditate atmosferică și, prin urmare, experimentând o schimbare constantă a umidității și uscare; și alge apă-aer expus la irigare constantă cu apă (spray de la o cascadă, surf etc.).
Condițiile de existență a algelor în aceste comunități sunt foarte deosebite și se caracterizează, în primul rând, prin schimbări frecvente și bruște ale temperaturii și umidității. În timpul zilei, algele aerofile devin foarte fierbinți, se răcoresc noaptea și îngheață iarna. Algele din aer sunt deosebit de susceptibile la schimbarea condițiilor de umiditate, deoarece sunt adesea forțate să treacă de la o stare de umiditate excesivă (de exemplu, după o furtună) la o stare de umiditate minimă (în perioadele secetoase), când se usucă atât de mult încât pot fi măcinate în pulbere. Algele aer-apă trăiesc în condiții de umiditate relativ constantă, cu toate acestea, experimentează și fluctuații semnificative ale acestui factor. De exemplu, algele care trăiesc pe stânci irigate cu pulverizare din cascade, vara, când scurgerea este redusă semnificativ, întâmpină un deficit de umiditate.
Relativ puține specii (aproximativ 300) s-au adaptat unor astfel de condiții nefavorabile de existență. Algele aerofile sunt reprezentate de alge microscopice din secțiunile de alge albastru-verde, verde și, într-o măsură mult mai mică, diatomee și alge roșii.
Odată cu dezvoltarea algelor aerofile în cantități de masă, acestea au, de obicei, sub formă de depozite pulverulente sau mucoase, mase ca pâslă, pelicule moi sau dure sau cruste. Creșterea algelor pe suprafața rocilor umede este deosebit de abundentă. Ele formează pelicule și creșteri de diferite culori. De regulă, aici trăiesc specii cu plicuri mucoase groase. In functie de intensitatea luminii, mucusul este colorat mai mult sau mai putin intens, ceea ce determina culoarea cresterilor. Pot fi de culoare verde strălucitor, auriu, maro, ocru, violet, maro sau aproape negre, în funcție de speciile care le formează.
Astfel, comunitățile de alge aerofile sunt foarte diverse și apar atât în condiții destul de favorabile, cât și în condiții extreme. Adaptările lor externe și interne la acest mod de viață sunt diverse și asemănătoare cu cele întâlnite la algele din sol, în special cele care se dezvoltă la suprafața solului.
Alge edafile.
Principalul mediu de viață al algelor edafofile este solul. Habitatele lor tipice sunt suprafața și grosimea stratului de sol, care are un anumit efect fizico-chimic asupra algelor. În funcție de locația algelor și de modul lor de viață, în cadrul acestui tip se disting trei grupuri de comunități. Acest alge terestre, dezvoltandu-se masiv la suprafata solului in conditii de umiditate atmosferica; apă-terestre alge, în creștere masivă la suprafața solului, saturată constant cu apă (acest grup include și algele peșterilor) și sol alge locuind masa de sol. Condițiile tipice sunt viața printre particulele de sol sub influența unui mediu care este foarte complex în ceea ce privește un set de factori.
Solul ca biotop este similar cu habitatele de apă și aer: conține aer și este saturat cu vapori de apă, ceea ce asigură respirația aerului atmosferic fără amenințarea uscării. Cu toate acestea, solul este fundamental diferit de biotopii de mai sus în opacitatea sa. Acest factor are o influență decisivă asupra dezvoltării algelor. Dezvoltarea intensivă a algelor ca organisme fototrofe este posibilă numai acolo unde lumina pătrunde. În solurile virgine, acesta este un strat de sol de suprafață de până la 1 cm grosime, cu toate acestea, în astfel de soluri, algele se găsesc și la o adâncime mult mai mare (până la 2 m). Acest lucru se datorează capacității unor alge de a trece la alimentația heterotrofă în întuneric. Multe alge rămân latente în sol.
Pentru a supraviețui, algele din sol trebuie să poată tolera umiditatea instabilă, fluctuațiile bruște de temperatură și insolația puternică. Aceste proprietăți sunt furnizate în ele de o serie de caracteristici morfologice și fiziologice (dimensiuni mai mici în comparație cu formele acvatice ale aceleiași specii, formare abundentă de mucus). Vitalitatea uimitoare a acestor alge este evidențiată de următoarea observație: atunci când algele din sol depozitate timp de decenii în stare uscată la aer în probele de sol au fost plasate într-un mediu nutritiv, acestea au început să se dezvolte. Algele din sol (în mare parte albastru-verde) sunt rezistente la radiațiile ultraviolete și radioactive.
O trăsătură caracteristică a algelor din sol este capacitatea de a trece rapid de la o stare de repaus la viață activă și invers. De asemenea, sunt capabili să reziste la diferite fluctuații ale temperaturii solului. Intervalul de supraviețuire a unui număr de specii este în intervalul de la –20 ° la + 84 ° С. Se știe că algele terestre formează o parte semnificativă a vegetației Antarcticii. Sunt vopsite aproape în negru, astfel încât temperatura corpului lor este mai mare decât temperatura ambiantă. Algele din sol sunt, de asemenea, componente importante ale biocenozelor în zona aridă, unde solul se încălzește până la 60–80 ° C vara.
Proprietățile enumerate ale algelor din sol le permit să trăiască în cele mai nefavorabile habitate. Aceasta explică distribuția lor largă și rapiditatea creșterii chiar și cu apariția pe termen scurt a condițiilor necesare.
Marea majoritate a algelor din sol sunt forme microscopice, dar ele pot fi adesea văzute la suprafața solului cu ochiul liber. Dezvoltarea masivă a formelor microscopice determină înverzirea versanților râpelor și a marginilor drumurilor forestiere, „înflorirea” solurilor arabile.
Numărul tuturor tipurilor de alge din sol se apropie de 2000. Ele sunt reprezentate de alge albastru-verzi, verzi, diatomee și galben-verzi.
Alge litofile.
Principalul mediu de viață al algelor litofile este substratul calcaros dens opac care le înconjoară. De regulă, trăiesc adânc în roci dure cu o anumită compoziție chimică, înconjurate de aer (adică în afara apei) sau scufundate în apă. Există două grupuri de comunități litofile: alge plictisitoare și alge care formează tuf.
Algele de foraj sunt organisme care invadează substratul calcaros. Aceste alge nu sunt numeroase ca număr de specii, dar sunt extrem de răspândite: de la apele reci din nord până la apele constant calde ale tropicelor. Ele locuiesc atât în corpurile de apă continentală, cât și în cea de mare, aproape de suprafața apei și la o adâncime de peste 20 m. Algele de foraj se așează pe roci de var, pietre, cochilii de animale calcaroase, corali, alge mari înmuiate în var etc. Toate algele plictisitoare sunt organisme microscopice. După ce s-au așezat pe suprafața unui substrat calcaros, ele pătrund treptat în acesta datorită eliberării de acizi organici care dizolvă varul de dedesubt. În interiorul substratului cresc algele, formând numeroase canale, cu ajutorul cărora mențin o legătură cu mediul extern.
Alge care formează tuf – organisme care depun calcar în jurul corpului lor și trăiesc în straturile periferice ale mediului pe care îl depun, în limitele disponibile pentru difuzia luminii și apei. Cantitatea de var eliberată de alge este diferită. Unele specii îl secretă în cantități foarte mici, sub formă de cristale mici, este situat între indivizi sau formează carcase în jurul celulelor și firelor. Alte specii eliberează var atât de abundent încât treptat devin complet scufundate în sedimente, ceea ce, în cele din urmă, duce la moartea lor.
Algele care formează tuf se găsesc în apă și în habitatele terestre, în mări și în corpurile de apă dulce, în apele reci și calde.
Coabitarea algelor cu alte organisme
Cazurile de coabitare a algelor cu alte organisme prezintă un interes deosebit. Cel mai adesea, algele sunt folosite de organismele vii ca substrat, împreună cu pietre, structuri din beton și lemn etc. Prin natura substratului pe care se așează algele murdare, se disting printre ele epifite aşezându-se pe plante şi epizoitii trăind pe animale.
Algele pot trăi și în țesuturile altor organisme: atât extracelular (în mucus, alge intercelulare, în membranele celulelor moarte), cât și intracelular. Se numesc astfel de alge endofite... Ele se caracterizează prin prezența unor legături mai mult sau mai puțin permanente și puternice între parteneri. O mare varietate de alge pot fi endofite, dar cele mai numeroase sunt endosimbiozele algelor unicelulare verzi și galben-verzi cu animale unicelulare.
Dintre simbiozele formate de alge, cea mai interesantă este simbioza lor cu ciupercile, cunoscută sub numele de simbioza lichenului, în urma căruia a apărut un grup deosebit de organisme vegetale, numite „licheni”. Această simbioză arată o unitate biologică unică care a dus la apariția unui organism fundamental nou. În același timp, fiecare partener al simbiozei lichenului păstrează caracteristicile grupului de organisme căruia îi aparține. Lichenii reprezintă singurul caz dovedit al apariției unui nou organism ca urmare a simbiozei celor doi.
Algele joacă un rol important în natură. Ei sunt principalii producători de hrană organică și oxigen în ecosistemele acvatice ale Pământului și, în plus, joacă un rol important în echilibrul general de oxigen al planetei. În habitatele terestre, algele din sol, alături de alte microorganisme, joacă rolul de pionieri ai vegetației. Algele sunt implicate în formarea solurilor primitive pe substraturi lipsite de acoperire a solului, precum și în procesele de refacere a solurilor perturbate de poluarea severă. Algele participă la construcția recifelor de corali - cele mai grandioase formațiuni geologice create de organismele vii. Rolul geochimic al algelor este asociat în primul rând cu ciclul natural al calciului și siliciului.
Rolul istoric al algelor este mare. Apariția unei atmosfere care conține oxigen, apariția ființelor vii pe uscat și dezvoltarea formelor aerobe de viață care domină acum planeta noastră - toate acestea sunt rezultatele activităților celor mai vechi organisme fotosintetice - alge albastre-verzi. Dezvoltarea masivă a algelor în epocile geologice trecute a condus la formarea unor straturi groase de rocă. Din alge au apărut plantele care au populat pământul.
Este dificil de supraestimat importanța algelor pentru viața umană. Algelor li se atribuie un rol important în rezolvarea unui număr de probleme globale care preocupă întreaga omenire, inclusiv alimentația, energia, protecția mediului, dezvoltarea interiorului Pământului și bogățiile Oceanului Mondial, căutarea de noi surse de materii prime industriale. , materiale de construcție, produse farmaceutice, substanțe biologic active și noi obiecte ale biotehnologiei.
Natalia Novoselova
Deoarece cele mai simple alge diferă foarte puțin de bacterii, credem că sunt strâns legate de ele. Un grup intermediar este format din organisme flagelate care stau la granița dintre viața vegetală și cea animală. Sunt mici locuitori ai apelor de un an, diferit construiti, cu alt tip de hrana. Unele dintre ele au cavitate internă (vacuola digestivă) și deschidere a gurii și înghit alimente, cum ar fi bacteriile; pot fi consideraţi progenitori ai organismelor animale. Astfel de flagelați sunt incolori, nu conțin clorofilă și nu pot exista fără alimente organice gata preparate. Alți flagelați au clorofilă, sunt lipsiți (de o cavitate digestivă permanentă (vacuole)) și se hrănesc ca plantele din cauza dioxidului de carbon dizolvat în apă, lumina soarelui etc. Aceștia sunt strămoșii algelor adevărate.
Paleontologia indică rămășițele de alge care datează din straturile cambriene. Sunt cunoscute și flagelate cambriene. Pentru zăcămintele de cărbune, o serie întreagă de alge neorganizate a fost deja stabilită cu precizie. Se știe că forme mari foarte organizate au apărut pentru prima dată în straturile siluriene. Acestea erau așa-numitele sifoane, sau alge sifon, adesea cu un schelet calcaros complex. În straturile devoniene, A.P. Karpinsky a studiat fructele fosilizate ale algelor Trochilisk, în timp ce ramurile razelor din straturile devonianului mijlociu și superior au fost descrise de oamenii de știință englezi Kidston și Lang.
Strămoșii algelor brune oceanice mari sunt descriși din straturile Silurian și Devonian. Aceste alge joacă un rol important în economia mării și în multe țări fac obiectul pescuitului: parțial pentru hrană, parțial pentru extracția sărurilor de iod și potasiu din cenușa lor. În mare, formează desișuri mari și atrag o populație diversă de animale. Algele roșii, sau purpurie, au apărut și în epoca siluriană, dar au ajuns la o dezvoltare deplină doar în Cretacic, ca și grupul precedent.
Algele au jucat și joacă acum un rol important în acumularea de materie organică și zăcăminte minerale. Pe de o parte, hrănesc masele de organisme animale, pe de altă parte, contribuie la formarea unor straturi mari de calcare zero-lipor, iar rămășițele unor astfel de alge - litotamnii - sunt cunoscute din Cretacicul inferior.
Lumea modernă a algelor este o imagine variată a organismelor cu o antichitate foarte diferită. Cu siguranță, unele dintre tipurile lor trebuie să fi existat în perioada precambriană, dar abia din Silurian încep să dea peste rămășițe de încredere. În consecință, unele dintre algele zilelor noastre au apărut în Archeanul Precambrian, altele în Silurian și a treia în Carbonifer. Și mai târziu au continuat să apară noi și noi forme, până când în epoca terțiară s-a format în sfârșit lumea modernă a algelor, regrupându-se, însă, din nou în funcție de climele din Epoca de Gheață.
Dacă împărțiți algele în grupuri separate, obțineți următoarea imagine:
1. Alge cian sau albastru-verde, altfel algele scrubului (Schizophyceae sau Cyanophyceae), în structura celulei și multe alte caracteristici cele mai apropiate de bacterii. Trăiesc în rezervoare bogate în materie organică, precum și în rezervoare bogate în săruri minerale, în izvoare termale, în sol umed, pe roci umbrite etc.; lor aparţin şi unele specii care forează calcare.
În rezumatul lui Hirmer ( M. Hirmer. Handbucli der Palaobotanik, 1, 1927) se dau alge cianice: din straturile algoniene 6, stabilite conditionat; din Cambrian 2, din Ordovician 6, din Silurian 2, din Devonian 2, din Carbonifer 5, din Permian 1, din Triasic 2, Salcie din Jurasic 4, din Cretacic 1, din Eocen 1 și din Miocen 3, total 35. Ulterior Gruss ( Griiss. Palaobiologica, 1928) descrisă din Devonian ca o fosilă de algă cianică, Nematorites oscillatoriiformis; dacă ar fi avut dreptate în a o clasifica ca cianică, atunci ar fi o algă cian de cel mai înalt tip, deoarece el spune că este o algă filamentoasă cu nuclei celulari în celule și cu organe speciale de reproducere, oogonii și anteridii.
În acest fel, cianurile, ca și bacteriile, trec prin evoluția sa, păstrând până în prezent noroiul primitiv al structurii și un mod de viață primitiv; ceea ce este nou pentru ei este adaptarea genurilor și speciilor individuale la condiții speciale de existență și diverse dispozitive de protecție. În dezvoltarea lor ulterioară, se întâlnesc cu clasa de alge violete (Rhodophyceae).
2. Diatomee, altfel silice sau bacillare (Diatomeae sau Bacillariophyta), unicelulare sau slab legate în coloniile de alge. Straturile interioare ale membranei celulare sunt compuse dintr-un gaz de substanțe pectinice. În exterior, este acoperit cu o coajă de silice. Prezența unei cochilii în diatomee asigură o bună conservare a rămășițelor acestora. Într-adevăr, zăcămintele de diatomee fosile sunt cunoscute în multe țări și sunt folosite, printre altele, ca materiale de construcție. Cu toate acestea, Pia ( J. Pia. Palaontologisches Zeitschrift, 1931) susține că diatomeele apar mai întâi numai din Jurasicul inferior (Lias). Cu toate acestea, există o mulțime de afirmații ale lui Gruss că a găsit primele diatomee paleozoice de încredere (Bacilite, Discoites, Nitschiopsidea etc.) în Devonianul insulei Medvezhy, care nu a fost respinsă de nimeni. În prezent, diatomeele sunt răspândite atât în apele dulci, cât și în apele de mare; diatomeele care trăiesc pe terenuri umede se găsesc ocazional. În mări, ele precipită chiar și în locuri exugurări speciale de diatomee.
Diatomeele provin din flagelate de culoare galbenă capabile să depună cantități mici de silice în membranele lor. Seria de dezvoltare a diatomeelor este probabil după cum urmează. Crisomonade, organisme unicelulare flagelate cu cromatofori galben-maronii, din ele Peridineae (Peridineae sau Dinoflagellatae), care se dezvoltă în masă în planctonul mărilor și, uneori, în apele dulci (aceasta include și cornutele sau Ceratiu), silicoflagelate mai rare din peridinea și diatomee din acestea din urmă.
Diatomeele, parcă, au cheltuit toată plasticitatea inerentă nm la începutul istoriei lor pentru o varietate de forme celulare, sculptură sau model al cochiliei și adaptări la un stil de viață care plutește liber sau la stilul de viață al unui organism atașat sub apă. la roci sau alte obiecte solide. Ele nu trec în niciun tip superior, fiind, parcă, o serie completă în dezvoltarea lor.
3. Algele verzi, sau Chlorophyceae - principalul grup foarte plastic, care se împarte în 5 clase: protococice, ulotrichous sau conserva (filamente verzi), sifon-cladium, sifon și chara, sau raze. Ele provin din organisme flagelate verzi și există forme de tranziție directe între aceste două grupuri, cum ar fi pyramidomonas și chlamydomonas. organisme mobile unicelulare ale apelor noastre. Printre cele verzi, mai ales printre cele dazycladium si sifon, exista numeroase organisme care depun calciu in cochilie si de aceea sunt perfect conservate in sedimentele marine si de apa dulce. Anterior, paleontologul francez Saporta a citat o serie de fosile din perioada siluriană drept rămășițe de alge verzi mari sifon care locuiau în mările și au jucat un rol remarcabil în acumularea materiei organice la acea vreme. Cu toate acestea, bilobiții, eofitonii, etc. nu au fost recunoscuți de către paleontologii de mai târziu ca rămășițe vegetale, iar în schimb numeroase specii de Dazycladia cu o structură foarte complexă au fost descoperite din camere separate, mai ales numeroase în perioada Triasic-Jurasic-Cretacic. Și acum sifonul și algele verzi dasicladium uimesc cu formele lor originale. Trăiesc în apele calde ale mărilor sudice, în fâșia lor de coastă, abia acoperită de apă la reflux, pe teren nisipos, noroios sau stâncos, în special pe bancuri de corali. Există mai ales multe dintre ele în Marea Caraibilor a Americii și în apropierea insulelor din Arhipelagul Malaez.
Structura acestor alge este remarcabilă prin faptul că nucleii lor celulari nu provoacă, ca la alte plante, formarea membranelor celulare; fibrele sunt depuse în ele parțial sub forma unui înveliș sacular comun pentru întregul organism, parțial (de exemplu, în diferite tipuri de caulerpa - gen Caulerpa) sub formă de lăstari, ca grinzi, în interior; de-a lungul acestor procese, protoplasma se strecoară în funcție de puterea iluminării, apoi coboară, departe de lumina prea puternică a soarelui, apoi se ridică. În dazycladia, septurile interne împart organismele în camere separate, dar fiecare cameră conține mulți nuclei celulari. Algele Charoe au aceeași structură de camere, ale căror fructe dure au fost găsite încă din Devonian, iar ramurile cu fructe sunt cunoscute pentru sedimentele terțiare.
4. Algele brune Phaeophyceae, cea mai mare dintre toate, cu o culoare complexă, la care, pe lângă clorofilă și caroten, caracteristice tuturor plantelor autotrofe, intervine și pigmentul galben-brun ficofeină, care le sporește capacitatea de asimilare. Algele brune formează acum păduri întregi subacvatice pe țărmurile stâncoase ale țărilor moderat reci. Prezența resturilor de alge brune în sedimentele perioadelor Jurasic, Cretacic și Terțiar este în general recunoscută. Aceste alge nu au depozite de calciu sau siliciu și, prin urmare, au șanse mici de o bună conservare paleontologică. Prin urmare, se crede de obicei că în epoca paleozoică ele erau reprezentate și de forme foarte dezvoltate, în timp ce izolarea lor într-o ramură independentă caracteristică a unei lumi atât de eterogene a algelor a avut loc chiar mai devreme. Și recent, o astfel de autoritate în domeniul ontologia plantelor precum Pia ( J. Pia. Palaontologisches Zeitschrift, 1961), confirmă marea importanță a nodgae brune în perioada devoniană, iar Gruss ( Gruss. Palaobiologica, 1928) descris din brunul devonian Nematofora fascigera... În orice caz, până la începutul perioadei terțiare, ei erau deja complet formați. Găsiri în sargașurile eocenului ( Sargassum globiferum Sternberg) și cystoseir ( Cystoseira filiformis Pupa şi C. helvetica Heer) indică în mod clar că diversitatea algelor brune din Eocen nu a fost inferioară celei moderne. Dacă în oceane au avut loc catastrofe majore asociate cu tasarea așa-numitelor regiuni abisale și alte schimbări geologice, totuși, o parte a oceanului a păstrat întotdeauna condițiile necesare vieții algelor și s-ar putea dezvolta continuu din Devonian. la vremea noastră.
5. Alge violete sau alge roșii (Rhodophyceae) cu un set de pigmenți, la care, pe lângă clorofilă și caroten, participă și pigmentul fluorescent roșu ficoeritrina, datorită căruia sunt capabile să se asimileze la lumină foarte slabă și pot trăi în părțile mai adânci ale mării, coborând până la limitele pătrunderii luminii solare. Acest grup, conectat prin structura sa celulară cu reprezentanții superiori ai algelor cianice, se distinge printr-o varietate extraordinară atât a formelor externe, cât și a ciclului de dezvoltare. Cei mai vechi dintre ei trăiau deja în mările perioadei ordoviciane (Delesserites salicifolia Ruedemann). Dintre femelele purpurie se distinge o familie remarcabilă de corali, în care cochiliile lor, în general de celule mici, sunt impregnate cu carbonat de calciu, ceea ce le conferă o asemănare exterioară cu coralii. Sunt larg răspândite în mările moderne și formează pe alocuri recife nulipore extinse, asemănătoare coralilor, dar lipsite de găurile caracteristice în care trăiesc în corali polipii hidroizi care le construiesc.Nulipori similari sunt cunoscuți și în stare fosilă, începând cu ordovicianul și Straturile siluriene și erau foarte frecvente în mările cretacice.
Algele roșii nu dau nicio tranziție către grupuri mai înalte de plante. Astfel de tranziții sunt conturate doar în verde și mai ales în alge maro.
Algele sunt clasificate ca plante inferioare. Există mai mult de 30 de mii de tipuri de ele. Printre acestea există atât forme unicelulare, cât și forme multicelulare. Unele alge sunt foarte mari (cativa metri lungime).
Numele „alge” înseamnă că aceste plante trăiesc în apă (proaspătă și de mare). Cu toate acestea, algele pot fi găsite în multe locuri umede. De exemplu, în sol și pe scoarța copacilor. Unele tipuri de alge, cum ar fi o serie de bacterii, pot locui în ghețari și izvoare termale.
Algele sunt clasificate ca plante inferioare, deoarece nu au țesuturi reale. În algele unicelulare, corpul este format dintr-o celulă; unele alge formează colonii de celule. În algele pluricelulare, corpul este reprezentat talus(alt nume - talus).
Deoarece algele sunt clasificate ca plante, toate sunt autotrofe. Pe lângă clorofilă, celulele multor alge conțin pigmenți roșii, albaștri, maro, portocalii. Pigmenții sunt în cromatofori, care au o structură membranară și arată ca niște panglici sau plăci etc. Cromatoforii stochează adesea un nutrient de rezervă (amidon).
Reproducerea algelor
Algele se reproduc atât asexuat, cât și sexual. Dintre tipuri reproducere asexuată prevalează vegetativ... Deci, algele unicelulare se reproduc prin împărțirea celulelor lor în două. În formele multicelulare, are loc fragmentarea talului.
Cu toate acestea, reproducerea asexuată în alge poate fi nu numai vegetativă, ci și cu ajutorul zoospor care se formează în zoosporangii. Zoosporii sunt celule mobile cu flageli. Sunt capabili să înoate activ. După ceva timp, zoosporii aruncă flagelele, se acoperă cu o membrană și dau naștere la alge.
Un număr de alge au proces sexual, sau conjugarea. În acest caz, ADN-ul este schimbat între celulele diferiților indivizi.
La reproducere sexualăîn algele pluricelulare se formează gameți masculini și feminini. Se formează în celule speciale. În acest caz, pe o plantă se pot forma gameți de ambele tipuri sau doar unul (doar mascul, sau numai femela).După eliberare, gameții se contopesc pentru a forma un zigot.Condiții De obicei, după iernare, sporii de alge dau naștere la noi plante. .
Alge unicelulare
Chlamydomonas
Chlamydomonas trăiește în corpuri de apă puțin adânci poluate cu materie organică, bălți. Chlamydomonas este o algă unicelulară. Celula sa este ovală, dar un capăt este ușor ascuțit și are o pereche de flageli pe ea. Flagelele vă permit să vă deplasați suficient de repede în apă prin înșurubare.
Numele acestei alge provine de la cuvintele „chlamyda” (îmbrăcămintea grecilor antici) și „monadă” (cel mai simplu organism). Celula Chlamydomonas este acoperită cu o membrană pectină, care este transparentă și aderă slab la membrană.
În citoplasma chlamydomonas există un nucleu, un ocel sensibil la lumină (stigmat), o vacuolă mare care conține suc celular și o pereche de vacuole mici pulsatoare.
Chlamydomonas are capacitatea de a se deplasa spre lumină (datorită stigmei) și oxigen. Acestea. posedă fototaxie și aerotaxie pozitivă. Prin urmare, Chlamydomonas înoată de obicei în straturile superioare ale corpurilor de apă.
Clorofila se găsește într-un cromatofor mare care arată ca un castron. Aici are loc procesul de fotosinteză.
În ciuda faptului că chlamydomonas ca plantă este capabilă de fotosinteză, poate absorbi și materia organică gata preparată prezentă în apă. Această proprietate este folosită de oameni pentru a purifica apele poluate.
În condiții favorabile, chlamydomonas se reproduce asexuat. În același timp, celula ei aruncă flagelul și se divide, formând 4 sau 8 celule noi. Ca urmare, Chlamydomonas se înmulțește destul de repede, ceea ce duce la așa-numita înflorire a apei.
În condiții nefavorabile (frig, secetă), chlamydomonas formează sub învelișul său 32 sau 64 de gameți. Gameții ies în apă și se unesc în perechi. Ca rezultat, se formează zigoți, care sunt acoperiți cu o coajă densă. În această formă, Chlamydomonas tolerează condiții de mediu nefavorabile. Când condițiile devin favorabile (primăvara, sezonul ploios), zigotul se divide, formând patru celule chlamydomonas.
Chlorella
Alga unicelulară Chlorella trăiește în apă dulce și sol umed. Chlorella are o formă sferică fără flageli. De asemenea, îi lipsește un ochi sensibil la lumină. Astfel, chlorella este imobilă.
Coaja chlorellei este densă și conține celuloză.
Citoplasma conține un nucleu și un cromatofor cu clorofilă. Fotosinteza este foarte intensa, asa ca chlorella elibereaza mult oxigen si produce multa materie organica. La fel ca și chlamydomonas, chlorella este capabilă să asimileze substanțele organice gata preparate prezente în apă.
Chlorella se caracterizează prin reproducere asexuată prin diviziune.
Pleurococ
Pleurococcus formează o înflorire verde pe sol, scoarță de copac, roci. Este o alga unicelulara.
Celula pleurococului are un nucleu, o vacuolă, un cromatofor sub formă de placă.
Pleurococul nu formează spori mobili. Se reproduce prin împărțirea celulei în două.
Celulele pleurococ pot forma grupuri mici (4-6 celule).
Alge multicelulare
Ulotrix
Ulotrix este o algă filamentoasă multicelulară verde. De obicei, locuiește în râuri pe suprafețe situate în apropierea suprafeței apei. Ulotrix este de culoare verde aprins.
Filamentele Ulotrix nu se ramifică; la un capăt sunt atașate de substrat. Fiecare catenă este alcătuită dintr-o serie de celule mici. Filamentele cresc datorită diviziunii celulare transversale.
Cromatoforul din ulotrix arată ca un inel deschis.
În condiții favorabile, unele celule ale filamentului ulotrix formează zoospori. Sporii au 2 sau 4 flageli. Când un zoospor plutitor se atașează de un obiect, acesta începe să se dividă, formând un fir de alge.
În condiții nefavorabile, ulotrix este capabil să se reproducă sexual. În unele celule ale filamentelor sale se formează gameți, fiecare având câte doi flageli. După ce părăsesc celulele, ele fuzionează în perechi, formând zigoți. Ulterior, zigotul se va împărți în 4 celule, fiecare dintre ele va da naștere unui fir separat de alge.
Spirogyra
Spirogyra, ca și ulotrix, este o algă filamentoasă verde. În corpurile de apă dulce, Spirogyra este cel mai des întâlnit. Când se acumulează, formează noroi.
Filamentele Spirogyra nu se ramifică, sunt formate din celule cilindrice. Celulele sunt acoperite cu mucus și au membrane celulozice dense.
Cromatoforul spirogyra arată ca o panglică înfășurată în spirală.
Nucleul spirogyra este suspendat în citoplasmă pe filamente protoplasmatice. De asemenea, celulele au o vacuolă cu seva celulară.
Reproducerea asexuată în Spirogyra se realizează într-un mod vegetativ: prin împărțirea firului în fragmente.
La Spirogyra se observă un proces sexual sub formă de conjugare. În acest caz, două fire sunt situate unul lângă altul, se formează un canal între celulele lor. Prin acest canal, conținutul dintr-o celulă trece în alta. După aceasta, se formează un zigot, care, acoperit cu o coajă densă, iernează. În primăvară, o nouă spirogyra crește din ea.
Valoarea algelor
Algele sunt implicate activ în ciclul substanțelor din natură. Ca rezultat al fotosintezei, ei eliberează cantități mari de oxigen și leagă carbonul în materia organică cu care se hrănesc animalele.
Algele sunt implicate în formarea solului și în formarea rocilor sedimentare.
Multe tipuri de alge sunt folosite de oameni. Deci din alge se obțin agar-agar, iod, brom, săruri de potasiu, adezivi.
În agricultură, algele sunt folosite ca aditiv pentru hrana animalelor și, de asemenea, ca îngrășământ cu potasiu.
Cu ajutorul algelor se curăță corpurile de apă poluate.
Unele tipuri de alge sunt folosite de oameni pentru hrana (alge, porfir).
Biologii sunt convinși că nicio plantă de pe uscat nu se poate compara cu puterea de vindecare a algelor marine.
Viața își are originea inițial în mare, iar aceste organisme acvatice au acumulat o compoziție biologică fără precedent în perioada de evoluție. Acestea sunt substanțe extrem de necesare pentru o persoană, cum ar fi laminarina, fucoidanul, sărurile acidului alginic, aminoacizii, macro și microelemente.
Produsele casnice pe bază de alge marine au fost dezvoltate pe o perioadă destul de lungă. Scopul principal al cercetării a fost acela de a rezolva problema digestibilității scăzute a algelor marine Laminaria Japonica și Fucus.
Pereții acestor plante sunt acoperiți cu celuloză puternică, pe care corpul uman nu o poate descompune. Prin urmare, digestibilitatea Laminaria și Fucus de către oameni nu depășește 4%. Acest lucru face ca utilizarea medicală a algelor să fie extrem de dificilă.
Ca urmare a muncii intenționate a oamenilor de știință ruși (A.N. Razumov, A.G. Odinets și alții), a fost brevetată o metodă specială de hidroliză la temperatură joasă, care permite despicarea peretelui de alge fără a pierde nicio componentă utilă din compoziția sa.
Pe baza acestei tehnologii s-a obținut un produs din alge marine sub formă de biogel, destinat alimentației dietetice (terapeutice și profilactice).
Au fost efectuate aproximativ 20 de studii clinice, conform rezultatelor cărora biogelul este recomandat în terapia complexă pentru:
- boli ale tractului gastrointestinal (disbioză, constipație, gastrită cronică etc.);
- boli ale glandei tiroide (hipotiroidism);
- boală cardiacă ischemică;
- hipertensiune arteriala;
- ateroscleroza;
- tulburări metabolice;
- imunitate slăbită
- toate formele de intoxicație
Originea algelor
Evoluție »Originea vieții pe Pământ» Originea algelor
Algele includ plante inferioare unicelulare și multicelulare. Există 12 diviziuni de alge: pirofite, criptofite, aurii, diatomee, galben-verzui, maro, roșii, euglena, charoc, proclorofit, verde. Originea și evoluția algelor nu au fost încă clarificate. Se presupune că în Precambrian există cel puțin trei grupuri de procariote fototrofe, care au folosit apa ca donor de electroni.
Cianobacteriile, care, ca și cloroplastele, conțin clorofilă a și emit oxigen în timpul fotosintezei.
Procariote verzi care posedă clorofilă L. Se crede că au dat naștere plastidelor algelor verzi și euglenei.
Procariotele galbene, care posedă clorofilă c, au dat naștere la plastide de dino-flagelate, aurii, diatomee și alge brune.
Apariția algelor eucariote este prezentată ca urmare a unei serii de endosimbioze între procariote. Plastidele algelor verzi și roșii sunt rezultatul simbiozei eucariotelor fagotrofe și procariotelor fototrofe. Prin urmare, plastidele lor au o membrană interioară (membrană celulară procariotă) și o membrană exterioară (membrană vacuolă).
Algele verzi și roșii au apărut în urmă cu aproximativ 3 miliarde de ani. Mai întâi au apărut algele unicelulare, apoi algele coloniale. În urmă cu aproximativ un miliard de ani, au apărut algele multicelulare.
Printre algele verzi au supraviețuit forme, dintre care unele oferă o idee despre complicația organizării atunci când apare multicelularitatea în plante: chlamydomonas (1 celulă), gonium (4 celule), stephanosphere (8 celule), pandorina. (16 celule), eudorin (32 de celule), Volvox (40 de mii de celule somatice și generative).