Водорослями называется огромная группа растений, которые разительно отличаются по форме, размеру, месту произрастания и прочим параметрам. Некоторые из них настолько маленькие, что их можно увидеть только при помощи микроскопа, в то время как другие образуют настоящие подводные леса, в которых легко заблудиться даже опытным дайверам.
На данный момент учёными, изучающими водоросли, открыто более 28 тыс. видов данной таксономической группы, но с каждым годом к этому перечню присоединяется ещё несколько десятков или сотен видов.
Самые древние
Водоросли на планете появились в тот момент, когда единственными живыми организмами на Земле были бактерии. Ботаники расходятся во мнении по поводу точного времени их появления, но большинство из них склоняется к тому, что произошло это около 2,5 млрд. лет тому назад.
Эти растения сформировали атмосферу планеты, так как они первыми начали осуществлять газообмен, благодаря чему гораздо жизнь смогла выйти из воды на сушу. Нередко леса называют «лёгкими планеты», хотя этим титулом справедливо было бы наградить водоросли – они являются поставщиками 70% кислорода на Земле. По этой причине так важно защищать моря и океаны от нефтяных загрязнений: если относиться к этой проблеме легкомысленно, человечеству через несколько десятилетий не останется, чем дышать.
Родственные связи
Водоросли – искусственная таксономическая группа, к которой виды относятся по анатомическим и физиологическим особенностям, а не по происхождению. Некоторые из них считаются непосредственными предками высших растений, вышедших позже на сушу, а другие являются сородичами паразитических или свободноживущих жгутиконосцев, то есть – праотцами животных организмов.
Вездесущие
В самом названии «водоросли» указано, что прожиивают данные организмы в воде. Действительно: на земле почти нет солёных или пресных водоёмов, в которых нельзя найти эти растения. Даже в небольшой луже, образовавшейся после проливного дождя, можно встретить одноклеточных представителей флоры, способных увеличить своё количество в 12 раз.
Но не только вода служит пристанищем для этой таксономической группы. Некоторые виды с успехом приспособились к жизни на суше, например, на пористых камнях или отвесных скалах, которые редко пересыхают. Отдельные разновидности могут паразитировать на растениях своего или другого вида. Все наземные экземпляры способны впадать в состояние анабиоза при пониженной влажности, а с приходом сезона дождей или при повышении уровня влажности они опять становятся активными.
Даже минусовые температуры не являются преградой на пути распространения водной флоры. Учёные в лабораторных условиях извлекли её из замёрзшего льда Антарктиды и снегов горных возвышенностей. В горах обилие водорослей в снегу способно придавать снежному покрову розовую или желтоватую окраску. Самое интересное, что после таяния они сохраняют жизнеспособность и продолжают размножаться.
Обнаружены представители этой группы и в горячих источниках с высокими температурами.
Но самая интересная форма существования водорослей-приспособленцев – это симбиоз с грибами, в результате которого формируются лишайники. Долгое время эти растения считались единой целой структурой, но в конце XIX века экспериментальным путём российские ботаники сумели доказать, что лишайники – сложная ассоциация разных биологических видов.
Корни, которые не питают
Основное отличие представителей этого таксона от высших растений – отсутствие нормальных корней. Это возможно потому, что поглощение питательных веществ, растворённых в воде, происходит всей поверхностью тела. Для прикрепления крупных экземпляров ко дну есть ризомы или особые утолщения, которые анатомически похожи на корни, но нужны только для того, чтобы потоки не уносили растение в другое место, а не для поглощения питательных веществ. Даже если эти водные растения будут смещены с постоянного места, они не погибнут, так как питательные процессы не прекратятся.
Отсутствие корней – один из факторов, который позволяет отнести эту группу к низшим растениям, поскольку у всех её представителей нет чёткого разделения анатомических структур на листья, корни и т. д.
Почти как светофор
Кроме зелёных водорослей в природе встречаются также красные и бурые. Своё название они получили за свою окраску. В клетки красных кроме хлорофилла зелёного цвета входят каротиноиды, фикобилины и фикобилисомы, они и придают специфическую окраску всему растению. У бурых в клетках наряду с хлорофиллом содержится фукоксантин, ксантофилл и каротин. Эта совокупность делает их буроватыми по окраске.
Наличие определённого набора пигментов привело к тому, что каждая группа может нормально функционировать на разной глубине океанов и морей. Зелёные водоросли способны жить только на небольших глубинах, так как хлорофилл усваивает не весь спектр солнечных лучей, пробивающихся сквозь водную толщину. Зато бурые и красные обнаруживаются даже на глубине свыше 200 м, куда доходит малое количество света. Дело в том, что они способны поглощать свет почти всей видимой части спектра.
Бурые гиганты
Самыми большими водорослями на планете являются бурые. Наиболее крупные из них достигают высоты в два девятиэтажных дома. Но не только этим интересны они для обычных людей.
Год назад вид бурых водорослей нереоцистис лютке наделал на Чукотке много шума. Всё началось с того, что местные жители на берегах Берингова моря стали замечать существ со змееподобной головой и длинным скользким телом. При ближайшем рассмотрении «змеи» оказались необычной разновидностью морской флоры, которая растёт в акваториях Северной Америки, но по каким-то природным причинам прибилась к побережью Чукотки.
Самой известной бурой водорослью считается ламинария, больше знакомая обывателям как морская капуста. Это прекрасная недорогая альтернатива аптечным средствам для насыщения организма йодом, который необходим эндокринной системе и всему организму для нормального функционирования. Другие виды используют как противовирусные и жаропонижающие средства. Онкологи сейчас разрабатывают средство для борьбы с раком на основе бурого саргассума.
Разноцветные багрянки
Красные водоросли или багрянки представляют собой не менее интересную группу океанической и морской флоры. Большинство из них действительно имеют красноватую окраску, но встречаются и исключения в виде жёлтых или голубоватых видов. Они могут расти в виде длинных нитей, корок, пластинок, напоминать по структуре кораллы или кустики.
Люди научились извлекать из багрянок агар-агар – растительный аналог желатина, который широко используется в кондитерской сфере. Не менее востребовано это вещество в косметологии, как материал для инновационных масок, кремов и прочих средств натуральной косметики, поэтому для женщин. Щепетильно следящим за внешним видом, это слово не является неизвестным.
Багрянки полезны не только для людей: множество водных животных питаются ими, а для огромного количества морских обитателей густые заросли багрянок являются единственным укрытием от хищников.
Наслаждение для гурманов
В европейской и западной культуре употребление водорослей в пищу стало популярным только пару десятилетий тому назад. Пионерами в этом отношении стали жители Азии: их рацион несколько тысячелетий на четверть состоял из этих морских растений. Некоторые учёные с этим фактом связывают позднее старение и отличный внешний вид азиатов. В китайской и японской кухне почти в каждом блюде можно встретить ламинарию, нори, спирулину, фукус и пр.
Невероятная питательная ценность связана с тем, что эти водные растения беспрерывно фильтруют морскую воду, задерживая внутри себя йод, селен, липиды, полиненасыщенные жирные кислоты, глюканы, пектины и огромное количество прочих веществ и минералов, которые встречаются в других источниках в ничтожно малых количествах. Плюс к этому все диетологи считают водоросли продуктом №1, так как они содержат очень мало калорий и незаменимы в различных диетах для похудения.
В помощь животным
Оно из самых красивых животных, которые встречаются на планете – розовые фламинго. Их интересную окраску стремятся запечатлеть художники и замысловато описать в своих творениях литераторы. Многие считают, что такой цвет этих птиц предопределён генетически, но на самом деле насыщенно-красное оперение – результат употребления фламинго багрянок, богатых каротиноидом. Если переселить птиц в водоём, где красных водорослей нет, то и необычная раскраска быстро сойдёт на нет.
Ещё важнее симбиоз водорослей и саламандр. Во время откладывания яиц пятнистой амбистомы через скорлупу проникают миниатюрные зелёные оофилы, которые дают эмбрионам необходимый кислород. Оофилы тоже получают выгоду от такого симбиоза – они употребляют метаболические отходы, выделяемые зародышем.
Неубиваемый малыш
Особенно интересной водорослью-диковинкой с научной точки зрения считается спирулина. Её употребляли в пищу ацтеки и жители Африки, добавляя порошок к супам, вторым блюдам и напиткам. Иногда использовали в качестве самостоятельного блюда в виде небольших шариков.
Сейчас блюда со спирулиной входят в рацион космонавтов на орбитальных станциях. Присутствует она и в живом виде на борту космических кораблей, поскольку показывает удивительную способность очищать воздух в кабине от различных вредных примесей, которые выдыхают космонавты.
Учёные установили, что спирулина является растительным рекордсменом по выносливости и долголетию. Она дошла до современников в первозданном виде: все изменения природы и климата, различные катаклизмы не смогли повлиять на её ДНК. Радиация, экологические бедствия, пестициды – ничто не вызывает у спирулины генных мутаций, оставляя её при этом экологически чистым продуктом.
Волшебные шары
В японских и исландских озёрах встречаются интересные водоросли – эгагропила Линнея. Они живут на самом дне озёр, где развиваются в небольшие зелёные шарики плотной структуры, напоминающие по форме небольшие мячи. Во время прибоя эгагропилы нередко выносит на берег, но после отлива их жизнь не заканчивается: поскольку внутри у них пористая структура, они долго сохраняют влагу внутри себя. Такая особенность позволяет им продолжать жизненный цикл на берегу, пока прилив не произойдёт в очередной раз и не унесёт зелёные шары назад в море.
Приманка для туристов
Иногда водоросли становятся теми механизмами туристического бизнеса, которые привлекают к определённым курортам миллионы туристов. Например, явление биолюминесценции, происходящее благодаря этим морским растениям, дарит неповторимое по красоте явление – свечение моря в ночное время. Это наблюдают туристы в Японии, Калифорнии, Флориде, и даже на берегах Чёрного моря. Заранее предсказать время, когда можно будет наблюдать природную люминесценцию, удаётся не всегда.
Ещё один туристический бум связан с летним размножением водорослей-экзотов у берегов Циндао (Япония). Морская флора разрастается так сильно, что на поверхности моря появляется настоящий плотный ковёр, который колышется на волнах. Учёные не разделяют восторга путешественников, так как бурное разрастание указывает на сильное загрязнение акватории органическими веществами.
Зелёные убийцы
Средиземноморские курорты всегда притягивали любителей тропического климата: здесь такая богатая флора и фауна!
Есть среди морских растений и водоросли-убийцы – остеопсис овата. Одноклеточные организмы способны выделять токсичные растворы, опасные для морских обитателей. Один экземпляр не способен никого убить, но когда остеопсисы собираются в группы, они обволакивают свою жертву и выпускают на её поверхность агрессивную жидкость, способную растворять живую плоть.
Ботаники отмечают, что такая «агрессия» у водоросли-убийцы появилась вследствие мутаций из-за ухудшения экологической ситуации.