Альгологія - Костіков І.Ю. - 2009-2013

Заключення

Водорості - це одноклітинні, колоніальні, рідше - багатоклітинні і лише інколи - неклітинні (позбавлені клітинних перегородок) організми, які представлені прокаріотичними та евкаріотичними формами. Їх розміри знаходяться в межах від декількох мікрометрів до десятків, а інколи сотень метрів. Прокаріотичні водорості (ціанопрокаріоти - синьозелені водорості) позбавлені сформованого ядра (відсутня ядерна оболонка), ендоплазматичної сітки, тілець Гольджі, мікротрубочок, вкритих мембранами органел - мітохондрій та пластид, комплексів ДНК з ядерними білками в хромосомах, мітозу та справжнього статевого процесу.

Клітина евкаріотичних водоростей подібна за своєю будовою до клітини вищих рослин з усіма її компонентами, але проявляє певні відхилення від типу будови вищих рослин і має деякі особливості та специфіку будови (різноманіття типу та будови хлоропластів, клітинної оболонки та зовнішньоклітинних мембран і покривів тощо).

Наявність різних пігментів спричинює різнобарвність водоростей та призводить до їх строкатості у забарвленні (зелене, синьозелене, жовтозелене, червоне, буре тощо). Виникнення різноманітних фотосинтезуючих пігментів у водоростей стало значною подією в еволюції рослин і створило можливість для розвитку і живлення цих організмів у різноманітних умовах. Основним пігментом водоростей є хлорофіл «а», проте в деяких груп водоростей виявлені інші форми хлорофілу - «b», «c», а також ряд інших пігментів - каротиноїди та фікобіліни. Поєднання різних пігментів дає змогу фотосинтезувати (здійснювати оксигенний фотосинтез) за різних екологічних умов, зокрема різної глибини та каламутностні води. Таким чином, за способом живлення водорості переважно автотрофи, проте вони можуть живитися і гетеротрофно, використовуючи для живлення в темноті вуглеводи як джерело вуглецю. Крім вуглецю деякі водорості здатні засвоювати також азот не з мінеральних сполук (нітратний), а з органічних - амінів, амінокислот, а інколи - навіть з повітря (синьозелені). Як виняток, у водоростей спостерігається здатність до голозойного (тваринного), сапрофітного та, інколи, паразитичного типу живлення, проте, це вторинні ознаки, які проявляються при наявності основного типу.

З метою пізнання цих організмів та вивчення їх особливостей використовують наступні методи альгологічних досліджень: флористичний та систематичний (флористико-систематичний) - найбільш довготривалий і давній, який об’єднує процес вивчення різноманіття водоростей, їх таксономічної приналежності і систематичної підпорядкованості; морфологічний - опис зовнішнього вигляду, форми, забарвлення тощо; онтогенетичний - дослідження історії розвитку організму протягом його життєвого циклу; цитологічний - дослідження внутрішньоклітинних структур за допомогою спеціальних барвників і фіксаторів при використанні світлової та електронної мікроскопії; екологічний - дослідження потреб організму в умовах навколишнього середовища: а) описові спостереження в природі та б) експериментальні дослідження в лабораторії; фізіологічний - дослідження фізіологічних процесів, що відбуваються в живих організмах; молекулярно-генетичний - вивчення спадковості та мінливості живих організмів та їх молекулярної будови і структури.

Пізнання водоростей неможливе без їх групування, систематизації за певними діагностичними ознаками. Проте, систематика водоростей знаходиться нині в нестабільному стані. Класифікаційні схеми на рівні вищих таксонів (відділ, клас) є багаточисельними і нерідко суперечливими. У результаті відомостей, одержаних в останній час при електоронно-мікроскопічних, фізіолого-біохімічних та молекулярно- біологічних дослідженнях, з’явились нові відомості, які не завжди узгоджуються з даними при диференціації таксонів за класичними морфолого-фізіологічними ознаками. Разом з цим, типи фотосинтезуючих пігментів та їх поєднання (комплекси), а також морфолого- репродуктивні, ультраструктурні та деякі молекулярно-біологічні особливості типових представників покладені в основу нинішньої класифікації водоростей на відділи. За сучасної системи органічного світу та наших уявлень про принципи розмежування окремих груп водорості розподіляються між 16 відділами.

Водорості відіграють суттєву роль у природі та житті людини, оскільки вони: - є первинними фототрофними організмами, які збагатили атмосферу киснем; - використовуються для очистки стічних вод: а) є фотосинтетиками і збагачують воду киснем; б) є також ще й міксотрофними організмами, тому беруть участь, безпосередньо, у розкладанні органічних сполук; - використовуються як індикаторні організми при: а) біологічному аналізі води (у комплексі з іншими організмами (бактеріями та безхребетними), беруть участь у процесах самоочищення води; ряд видів використовуються як індикатори забрудненості води органічними речовинами); б) аналізі віку осадових порід та утворенні первинного гумусу, формування якого вони обумовлюють, оселяючись на гірських породах; в) в юридичній практиці; - є сировиною для промисловості (морські форми - макрофіти - для одержання йоду, брому, агар-агару та ін.), зокрема нитчаті прісноводні водорості - для одержання деяких хімічних сполук (спиртів, ефірів, органічних кислот, а також як джерело вітамінів (спіруліна), антибіотиків і стимуляторів росту; - використовуються (макрофіти і одноклітинні форми), як продукт харчування людини на Землі та в закритих екосистемах, при космічних подорожах (разом з продукуванням кисню), а також на корм худобі; - використовуються в сільському господарстві: а) при штучному внесенні водоростей в ґрунт (морські водорості, деякі прісноводні - зелені та синьозелені - нитчасті, харові та біомаса водоростей, що викликає «цвітіння» води); б) при спеціальному вирощуванні синьозелених (ціанопрокаріот)- азотфіксаторів, для альгологізації ґрунтів (Японія, Китай, Узбекистан) - де вони фіксують азот повітря, нагромаджують органічні речовини в ґрунті, закріплюють мінеральні добрива (які не вимиваються дощовими чи поливними водами), діють позитивно на фізичні властивості ґрунту; - ведуться дослідження водоростей з метою створення комплексу агротехнічних заходів, які б сприяли інтенсивному розвитку рослин; - використовуються для промислового вилучення з породи деяких рідкісних елементів (напр., золота, срібла та ін.).

Конкретними прикладами практичної значимості водоростей є наступні. Синьозелені і червоні водорості разом з коралами створили і нині створюють підводні скелі - рифи. Із стародавніми рифами пов’язані поклади бокситових руд у східних Саянах і біля східних схилів Уралу (Росія), а особливо з покладами нафти в Ірані, Росії (Башкири), на Україні (Прикарпатті).

Добре відома гряда високих (до 70 м) пагорбів, що тягнеться від м. Броди до Кам’янця-Подільського і вкриті лісом - Медобори. По обидва боки гряди розташовані скелясті Товтри. Це стародавній риф, побудований в основному червоними водоростями у прибережній смузі теплого моря другої половини третинного періоду.

Харові водорості мають важливе значення для поліпшення гідрологічного режиму водойми і створюють особливий біоценоз, у якому добре розвиваються (на них) епіфітні водорості, бактерії, личинки комах, що є прекрасним кормом для риб. Разом з тим помічено, що у водоймах, де активно розростаються харові, відсутні або мало розвиваються личинки комарів. Ооспори харових водоростей є кормом для перелітних птахів, зокрема для качок.

Проте проявляється і негативна роль водоростей і зокрема, це - «цвітіння» води; - токсикози та загибель риби чи відмирання зоопланктону при дії метаболітів водоростей та використанні збагаченої таким чином води; - біологічна корозія металів та пошкодження різних матеріалів, особливо в умовах вологого тропічного клімату.