«Цветущий» водоем. Осторожно, токсичные водоросли! Сине-зеленые водоросли страшнее яда кобры Бактерии и ферменты

Всем известно, что вода в природных водоемах вблизи городской черты не отличается кристальной чистотой. Мало кому придет в голову пробовать её на вкус. Даже места для купания санэпидстанция выбирает с особой тщательностью. И не только по причине загрязнения сточными водами и опасного рельефа дна. Сегодня я расскажу вам, почему ещё не следует купаться в незнакомых водоемах.
Случалось ли вам когда-либо наблюдать такую вот картину?

С середины лета и до глубокой осени многие стоячие водоемы начинают «цвести». “Цветение” возникает вследствие массового развития микроскопических водорослей. Вода при этом становится мутной, окрашивается в желтовато-бурый или сине-зеленый цвет, приобретает неприятный запах тины. При «гиперцветении» водоем и вовсе покрывается вязкой зеленоватой пленкой. В умеренных масштабах “цветение” повышает биологическую продуктивность водоёмов, а “гиперцветение”, напротив, сопровождается ухудшением органолептических свойств воды, вызывает замор рыб и других водных обитателей, создаёт серьёзную угрозу для здоровья и жизни людей и животных.

Опасные Сине-Зеленые.

Дело в том, что среди водорослей, вызывающих «цветение» много токсичных видов. В основном это представители отдела Cyanoprokaryota (Cyanophyta, Cyanobacteria) – сине-зеленые водоросли. В пресных водоемах Башкирии встречается около 10 видов микроводорослей, способных продуцировать гепато- и нейротоксины, опасные не только для водных обителей, диких и домашних животных, но и для человека.

Так, гепатотоксины, выделяемые некоторыми видами водоросли Микроцистис (Microcystis aeruginosa, M. viridis и M. wesenbergii) губительны для рыб и домашнего скота. Некоторые штаммы Анабены (Anabaena lemmermannii) также выделяют нейро– и гепатотоксины. Отдельные популяции Афанизоменона (Aphanizomenon flos-aquae) синтезируют афантоксины, токсическое действие которых также установлено на животных.

Колонии Микроцистиса.

Нитчатая сине-зеленая водоросль Анабена.

Массовое размножение Афанизоменона.

Чем чревато купание в цветущих водоемах?

Купание в «цветущих» водоемах может вызывать дерматиты и другие кожные заболевания. Употребление в пищу рыбы, выловленной из них, приводит к отравлениям и кишечным расстройствам. Ученые полагают, что при постоянном употреблении в пищу воды из цветущих водоемов возможно развитие онкологических и желудочно-кишечных заболеваний, Гаффской болезни, врожденных пороков развития и т.д.

Меры безопасности.

Цветение, как правило, чаще возникает в закрытых водоемах (стоячих озерах, прудах, старицах рек, карьерах) . Особенно обильно скопление водорослей именно в прибойной полосе, куда их приносит течением и ветром. Поэтому цветущий водоем можно определить сразу. Если у вас на даче установлен бассейн, то за качеством воды в нем тоже необходимо следить: пользоваться специальными средствами против цветения или чаще менять воду. Интенсивность цветения зависит также от того, насколько водоем антропогенно эвтрофирован: чем более он загрязнен бытовыми и промышленными отходами, тем цветение обильнее. Хотя, умеренное цветение часто фиксируется учеными и в водах Особо Охраняемых Природных Территорий (заповедниках, заказниках, национальных парках) . Поэтому, будьте осторожны и не купайтесь в незнакомых водоемах. И уж тем более не пейте из них воду, даже кипяченую.

Цветение микроводорослей.

Цветение ряски.

ПРИМЕЧАНИЕ: не путать цветение водорослей с массовым разрастанием ряски! Маленькое растеньице ряски можно разглядеть невооруженным взглядом. Водоросли же можно обнаружить только в микроскоп. Цветение ряски безопасно, это растение с удовольствием поедается утками, курами, гусями и домашними черепахами.

Водоросли, как и говорит само их название,- растения, обитающие в воде. Однако это не совсем так. Водоросли способны жить и размножаться в таких условиях, которые на первый взгляд кажутся совершенно непригодными для обитания.

Строение водорослей очень разнообразно. Они могут быть одноклеточными, колониальными, многоклеточными. Размеры их варьируют от нескольких микронов до 30 метров. Всего в природе насчитывается около 30 тысяч видов водорослей. Это самые древние растения Земли. Они обнаружены в отложениях, образованных от трех до одного миллиарда лет назад. Это им обязана земная атмосфера появлением кислорода. За такой длительный срок развития водоросли приспособились к самым невероятным условиям существования. Основная масса их обитает в морях, океанах, реках, ручьях, болотах - везде, где есть вода. Однако многие виды встречаются и на поверхности почвы, на скалах, в снегу, горячих источниках, соленых водоемах, где концентрация соли достигает 300 граммов на литр воды, и даже… в волосах ленивцев, обитающих во влажных лесах Южной Америки, и внутри волос белых медведей, живущих в зоопарках. У белых медведей волосы внутри полые, и там поселяется хлорелла вульгарис. При массовом раз¬витии водоросли «окрашивают» животных в зеленый цвет. Однако жизнь всех этих растений связана с водой, они могут легко переносить пересыхание, промерзание, но стоит появиться достаточному количеству влаги, как поверхность предметов покрывается зеленым налетом.

Есть виды водорослей, обитающие в качестве симбионтов внутри организма некоторых животных и растений. Всем известный лишайник - пример симбиоза гриба и водоросли.

Наземные, или, как их еще называют, воздушные водоросли, можно встретить на стволах деревьев, скалах, крышах домов, заборах. Эти водоросли обитают везде, где есть хоть малейшее постоянное увлажнение дождем, туманом, брызгами водопадов, росой. В засушливые периоды водоросли высыхают настолько, что легко крошатся. Произрастая на открытых участках, они днем сильно прогреваются на солнце, ночью охлаждаются, а зимой промерзают.

Несмотря, казалось бы, на неблагоприятные условия жизни, воздушные водоросли нередко развиваются в массовом количестве, образуя на поверхности предметов яркие налеты зеленого или красного цвета. На коре деревьев (чаще всего с северной стороны) самыми обычными поселенцами бывают зеленые водоросли - плеврококкус, хлорелла, хлорококк, трентеполия. Плеврококкус образует зеленые налеты на нижней части стволов деревьев, пней, заборов, тогда как трентеполия создает красно-коричневые налеты на всем стволе. Особенно много наземных водорослей в районах с влажным и теплым климатом. Ученые обнаружили более 200 видов, способных жить в теплой и горячей воде. Преобладающее их число относится к сине-зеленым. Больше всего видов живет в водоемах при температуре 35- 40 градусов тепла. С повышением температуры их число резко снижается.

На ледниках, снежниках, льдах нередко тоже поселяются водоросли, но уже других, холодолюбивых видов. В этих условиях они размножаются иногда настолько интенсивно, что окрашивают поверхность льда и снега в самые разнообразные цвета - красный, малиновый, зеленый, синий, голубой, фиолетовый, бурый и даже… черный - в зависимости от преобладания тех или иных холодолюбивых водорослей.

Весной, как только ослабевают морозы, снежные водоросли начинают интенсивно размножаться. Они имеют темную окраску и поэтому поглощают больше тепловых лучей, чем окружающая их белая поверхность, что способствует более быстрому таянию снега вокруг водорослей.

Чем выше в горы, тем менее разнообразен видовой состав водорослей. Постепенно исчезают диатомовые, зеленые, и ведущая роль переходит к ранее незаметным в общей массе сине-зеленым. Эти водоросли являются «снежными барсами» среди покорителей холодных высот. На высоте около 5 тысяч метров они становятся единственными обитателями ледников, образуя «границу жизни» в высокогорье. Не менее интенсивно развиваются водоросли во льдах арктического и антарктического бассейнов. Особенно активны диатомовые. Огромное их количество окашивает лед в бурый и желто-коричневый цвета.

«Цветение» льда в отличие от «цветения» снега происходит в основном за счет массового развития водорослей не на поверхности льда, а на нижних его частях, погруженных в морскую воду. Затем, с наступлением зимы, они вмерзают в лед. А по мере летнего оттаивания вмерзшие водоросли постепенно выходят на поверхность, где в лужах опресненной воды отмирают.

Водоросли развиваются и в озерах, где соленость настолько велика, что соль выпадает из насыщенного раствора. Очень высокую соленость переносят лишь немногие водоросли. Однако развиваются они в огромном количестве, окрашивая воду и солевой раствор (его еще называют «рапа») в зеленый, сине-зеленый и красный цвета. Например, в Астраханской области в старые времена встречались соленые озера, в которых соль была розовая, с запахом фиалки или спелой малины. Она очень ценилась и подавалась к царскому столу.

Другой обычный обитатель соленых озер - сине-зеленая водоросль хлороглея сарциноидная. Скопления огромных колоний этих водорослей часто срываются со своих мест, ветер и волны перегоняют их по всему озеру, затем выбрасывают на берег. Иногда образуются мощные пласты таких водорослей. Ил, оставшийся после отмирания хлороглеи, участвует в образовании лечебных грязей.

Значительная часть водорослей обитает в почве. Наибольшее их число встречается на поверхности почвы и в самом верхнем ее слое, куда проникает солнечный свет. Здесь они живут за счет фотосинтеза. С глубиной их численность и видовое разнообразие резко снижаются. Наибольшая глубина, на которой были обнаружены жизнеспособные водоросли,- 2 метра. Ученые считают, что туда их заносит вода или почвенные животные. В таких неблагоприятных условиях водоросли способны переходить на питание растворенными органическими веществами.

В земле жизнь водорослей связана с водными пленками, которые имеются на поверхности почвенных частиц. Корочки водорослей на почве, высыхающие в сухие периоды, начинают расти уже через несколько часов после увлажнения. У некоторых почвенных водорослей важным защитным приспособлением против засухи является обильное образование слизи, которая даже при небольшом увлажнении способна быстро поглощать и удерживать большое количество воды, в 8-10 раз превышающее сухую массу водорослей. Таким образом водоросли не только запасают воду, предотвращая высыхание, но и быстро поглощают ее при увлажнении.

Эти водоросли очень жизнеспособны. Например, много раз, удалось ученым оживить те, которые хранились в музеях в сухом состоянии десятки лет. Они способны переносить резкие колебания температур. Многие из них оставались жизнеспособными после того, как их нагревали до 100 или охлаждали до 195 градусов. Почвенные водоросли обладают устойчивостью против ультрафиолетового облучения и даже… радиоактивных излучений. Обладая различными приспособлениями против неблагоприятных условий среды, они первыми заселяют поверхности грунтов и принимают участие в почвообразовательном процессе, особенно в его начальной стадии.

Кандидат биологических наук
А. Садчиков

В лужах часто обитает одноклеточная зеленая водоросль хламидомонада. Название этого организма состоит из двух иностранных слов. В переводе на русский язык «монада» означает простейший организм, «хламида» - одежда, то есть дословно – простейший организм, покрытый оболочкой (одеждой). Если рассматривать эту водоросль под микроскопом, то хламидомонада выглядит как небольшой шарик зеленого цвета. Эта водоросль передвигается с большой скоростью с помощью двух жгутиков, расположенных у нее на переднем конце.

Все хламидомонады состоят из единственной клетки. Снаружи она имеет прозрачную оболочку, под которой находится протоплазма с заключенным в нем ядром. Хламидомонада имеет формц чаши и окрашена в зеленый цвет, так как в ней находится зеленое тело – хроматофора. В связи с наличием хлорофилла хламидомонада питается и образует органические вещества, как и все зеленые растения. Эта водоросль всей поверхностью оболочки поглощает растворы минеральных солей и углекислый газ из атмосферного воздуха. При реакциях преобразования углекислого газа и воды на свету в хроматофоре хламидомонады образуется крахмал и другие органические вещества. Дыхание водоросли, так же, как и других живых организмов, осуществляется при поглощении кислорода, растворенного в воде.

Размножение хламидомонады происходит двумя способами. Более простой способ - деление организма хламидомонады вначале на две клетки. Затем каждая из вновь образованных клеток делится еще на две, возможно еще деление. Так, одна хламидомонада дает начало четырем или восьми клеткам. Все они начинают самостоятельную жизнь и увеличиваются вскоре до размеров взрослой водоросли. Этот тип размножения способом простого деления клетки носит название бесполого размножения.

Второй способ размножения сложнее описанного выше. Вначале хламидомонада делится на множество небольших подвижных клеток, каждая из которых имеет жгутик. Такие клетки соединяются парами в области передних краев – «носиками», затем их протоплазмы сливаются. Каждые из этих двух клеток образуют новый организм, который покрывается прочной оболочкой. Это дает возможность хламидомонаде выживать в неблагоприятных условиях (при низкой температуре и пониженной влажности). После окончания периода покоя при наступления благоприятных условий для жизни из такой покоящейся клетки (споры) появляется несколько клеток. Появившиеся юные хламидомонады, оставив оболочку материнской клетки, превращаются во взрослых хламидомонад. Этот тип размножения, когда две клетки соединяются, а образовавшаяся новая клетка снова делится на несколько клеток, именуется половым размножением.

Многие замечали в прудах, озерах, реках возле берега зеленую тину. Если отобрать часть такой тины, отмыть ее под проточной водой и разложить на светлой матовой поверхности, то можно увидеть, что тину образуют множество тонких зеленых нитей. Это многоклеточные водоросли зеленого цвета. Среди них часто встречается спирогира, также имеющая форму нитей. Если рассмотреть эту водоросль под микроскопом, заметно, что спирогира является длинной неветвящейся нитью, состоящей из одного ряда крупных клеток. Структура каждой клетки такова: ядро, протоплазма и хроматофор, заключенные в оболочку. Хроматофор, содержащий хлорофилл, выглядит как извитая зеленая лента.

Если поставить банку со спирогирой в воде на солнечный свет, через некоторое время станут заметны пузырьки воздуха, накапливающиеся на нитях спирогиры и стенках банки. Это объясняется тем, что спирогира, как и остальные зеленые растения, преобразует поглощенный углекислый газ в кислород. Кроме того, это растение образует крахмал – органическое вещество.

Размножение спирогиры происходит двумя способами. Более простой – путем разрыва нити на несколько частей. Также водоросль может размножаться посредством слияния двух клеток нити с формированием споры. Спора может длительно сохраняться в неблагоприятных условиях, а при прорастании из нее развивается новое растение.

Водоросли имеют огромное значение в существовании водоемов. Благодаря жизнедеятельности водорослей, из воды поглощается углекислый газ и выделяется кислород. Вследствие этого процесса обеспечиваются благоприятные условия для дыхания и жизни обитателей озер, рек, прудов, в том числе рыб. Также водоросли служат кормом мелким животным водоемов, которых, в свою очередь, поедают рыбы. А некоторые рыбы питаются водорослями. Этот факт учитывают при разведении рыбы в водоеме. Потому стараются создать благоприятную среду обитания и для водорослей. С этой целью применяют минеральные соли как удобрение для водоемов.

В большом количестве многоклеточные водоросли встречаются в океанах и морях. Морские водоросли имеют бурый или красный цвет. Бурые водоросли могут достигать в длину 100 метров, то есть имеют большую длину, чем высота самых высоких деревьев.

Практическое значение водорослей невозможно переоценить. Огромная масса этих водорослей после бури оказывается на берегу. Среди этих груд водорослей можно найти ламинарию, тело которой выглядит как длинные пластины, напоминающие листья. Ламинария используется как кормовое растение для сельскохозяйственных животных.

Китайцы называют некоторые виды водорослей «морской капустой» и употребляют их в пищу, изготавливают их водорослей разнообразные блюда местной кухни. Золу многих водорослей перерабатывают для получения йода. А перегнивающие остатки водорослей применяют в качестве удобрения на полях.

Таким образом, большая часть водорослей живет в водоемах. Среди них есть как одноклеточные, так и многоклеточные. В состав клеток водорослей, как и других зеленых растений, входит хлорофилл. В этом их отличие от бактерий. Главное отличие водорослей от цветковых растений состоит в том, что у них нет стеблей, корней и листьев. Соответственно, они не цветут и не плодоносят.

Водоросли чрезвычайно важны в окружающей среде. Ими выделяется кислород, так необходимый для дыхания животных, обитающих в водоемах. Водоросли являются кормом для некоторых видов рыб. В сельском хозяйстве морские водоросли используют как корм для скота, для удобрения полей. Из водорослей добывают йод, а также некоторые виды используют в пищу.