Водоросли

Биология и таксономия

Водоросли - это большая и разнообразная группа простых, как правило, автотрофных организмов. Некоторые из них имеют одну клетку, другие - множество клеток. Самые крупные и сложные морские водоросли называются морскими водорослями. Они похожи на растения, а "простые" потому, что у них отсутствуют многочисленные органы, характерные для наземных растений. По этой причине они не классифицируются как растения.

Хотя прокариотические цианобактерии (ранее называвшиеся сине-зелеными водорослями) в старых учебниках включались в понятие "водоросли", сейчас это не так. Термин "водоросли" теперь используется для эукариотических организмов. Все настоящие водоросли имеют ядро внутри мембраны и хлоропласты внутри одной или нескольких мембран. Однако водоросли определенно не являются монофилетической группой, поскольку не все они происходят от общего водорослевого предка. Современные таксономисты предлагают разделить их на монофилетические группы, но не все согласны с тем, как это сделать.

У водорослей нет тех структур, которые есть у наземных растений, например, листьев, корней и других органов. Почти у всех водорослей есть части, которые осуществляют фотосинтез так же, как цианобактерии. Они производят кислород, в отличие от других фотосинтезирующих бактерий, таких как пурпурные и зеленые бактерии. Некоторые одноклеточные виды используют только внешние источники энергии и имеют ограниченное количество фотосинтезирующих частей или не имеют их вовсе.

Ископаемые нитчатые водоросли из бассейна Виндхья датируются периодом 1,6-1,7 млрд лет назад.

Виды водорослей

Ниже перечислены некоторые важные виды водорослей. Список не является полным.

• Зеленые водоросли: они считаются растениями, поскольку используют тот же тип хлорофилла, что и зеленые растения. Предполагается эволюционная связь между зелеными водорослями и зелеными растениями.
• Красные водоросли: используют красный пигмент для улавливания энергии солнечного света, поэтому считается, что они развивались отдельно от зеленых растений.
• Бурые водоросли: используют хлорофилл а, но имеют ряд других биохимических отличий. Также не считаются зелеными растениями.
• Желто-зеленые водоросли: Xanthophyceae.
• Золотистые водоросли: Chrysophyceae.

Стиль жизни

Экология

Водоросли обычно встречаются во влажных местах или в воде, они распространены на суше и в воде. Однако на суше водоросли обычно незаметны и гораздо чаще встречаются во влажных тропических регионах, чем в сухих. У водорослей нет сосудистых тканей и других приспособлений для жизни на суше, но они могут переносить сухость и другие условия в симбиозе с грибком как лишайник.

Различные виды водорослей играют важную роль в водной экологии. Микроскопические формы, живущие во взвешенном состоянии в толще воды, называются фитопланктоном. Они обеспечивают пищевую основу большинства морских пищевых цепей. Келп растет в основном на морском мелководье. Некоторые из них используются в пищу человеком или собираются для получения агара или удобрений. Ламинария может расти большими зарослями, называемыми ламинариевыми лесами. Эти леса предотвращают некоторые повреждения от волн. В них обитает множество различных видов, включая морских ежей, морских выдр и абалонов.

Некоторые водоросли могут вредить другим видам. Некоторые водоросли могут сильно размножаться и вызывать цветение водорослей. Эти водоросли могут вырабатывать защитные токсины, которые убивают рыбу в воде. Динофлагелляты производят соединение, которое превращает плоть рыбы в слизь. Затем водоросли питаются этой питательной жидкостью.

Симбиоз

Водоросли развили ряд симбиотических партнерств с другими организмами. Самым известным из них является растениеподобный лишайник, каждый из которых образован грибом и водорослью. Это очень успешная форма жизни, и известно двадцать тысяч ее видов. Во всех случаях лишайники сильно отличаются по внешнему виду и образу жизни от обоих компонентов; возможно, это самый полный из известных симбиозов. Оба компонента выигрывают от доступа к нишам с низкой питательной ценностью, где и обитают лишайники.

Менее известны взаимоотношения водорослей с животными. Кораллы, строящие рифы, по сути, являются социальными полипами-гнидариями. Кораллы зависят от света, потому что водоросли - важные партнеры, и им необходим свет. Кораллы развили структуры, часто древовидные, которые обеспечивают водорослям максимальный доступ к свету. Коралл ослабляет клеточные стенки водорослей и переваривает около 80% пищи, синтезируемой водорослями. Отходы кораллов служат питательными веществами для водорослей, поэтому, как и в случае с лишайником, оба партнера получают выгоду от объединения. Водоросли - это золотисто-коричневые жгутиковые водоросли, часто из рода Symbiodinium. Любопытной особенностью партнерства является то, что коралл может выбрасывать водоросли в трудные времена, а затем возвращать их обратно. Выбрасывание водорослевого партнера называется обесцвечиванием, поскольку коралл теряет свой цвет. ^p200

Другие виды Cnideria, такие как морские анемоны и медузы, также содержат водоросли. Медузы с водорослями ведут себя так, чтобы их партнеры получали лучший свет днем, а ночью спускались на глубину, где вода богата нитратами и коричневая от разложения. Морские слизни и моллюски также хорошо известны тем, что укрываются в водорослях. Обе группы относятся к моллюскам. Морские слизни пасутся на кораллах и имеют тот же цвет, что и кораллы, на которых они пасутся. Они способны отделять водоросли от тканей полипов, которые они переваривают. Клетки водорослей перемещаются в щупальца слизня, где они продолжают жить. В остальном беззащитный слизень приобретает и камуфляж, и питание.^p204 Гигантский моллюск хранит водоросли в своей мантии, которая раскрывается, когда моллюск открыт. В цветной мантии есть места, где кожа прозрачна, и она действует как линза, концентрируя свет на водорослях, находящихся под ней. Когда водорослей становится слишком много, моллюск их переваривает. ^p203

В различных других группах морских беспозвоночных есть представители, симбиозирующие с водорослями. Плоские черви (Platyhelminths) и многощетинковые черви (Annelids) - две такие группы.

Нудибранч Pteraeolidia ianthina содержит водоросли, которые фотосинтезируют и служат пищей для моллюска