Роль водорослей в природе и жизни человека
Водоросли — многочисленная группа автотрофных бессосудистых организмов, способных к фотосинтезу.
Термин «водоросли» не используется в научной систематике, правильнее считать его ботаническим понятием. Само название данной группы организмов говорит о том, что место их обитания — водная среда. Но среди них встречаются и наземные виды, а в воде обитают и представители высших растений (водяные растения), которые к водорослям не относятся.
Понятие «водоросли» ввел в обиход шведский ботаник К. Линней в 1754 г., обозначая таким образом группу растений, к которой он присоединил также печеночников и некоторые виды мхов. В соответствии с особенностями строения клетки выделяют эукариотические и прокариотические водоросли. Большинство из них являются низшими растениями (но к ним относят и некоторые бактериальные формы, а эвгленовые водоросли иногда считаются простейшими).
Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.
- наличие в клетках хлорофилла;
- фотоавтотрофное питание (некоторые виды способны к гетеротрофному питанию);
- отсутствие органов и отдельных тканей;
- водная среда обитания — водоем или наземная территория с повышенной влажностью;
- размножение вегетативное или посредством образования спор.
Понятие «водоросли» имеет экологический смысл, обозначая группу организмов преимущественно растительного происхождения, которые имеют сходный образ жизни.
Какую играют роль
Водоросли — одни из самых многочисленных и часто встречающихся обитателей нашей планеты. Они освоили как водное, так и наземное пространство, а относительно места произрастания подразделяются на две группы:
Среди живущих в водоемах выделяют следующие экологические группы:
- планктон — микроскопические организмы, которые находятся в толще воды;
- бентос — произрастают на дне водоемов;
- перифитон — растут на поверхности затонувших предметов или непосредственно на высших водяных растениях.
Водоросли, живущие вне водоемов, разделяются на:
- эдафитон — обитают в почве или на ее поверхности;
- аэрофитон — наземные организмы, населяющие поверхность древесных стволов или скал.
Также водоросли могут жить внутри организмов отдельных животных (к примеру, моллюсков или червей) в качестве симбионтов, в сложных для жизни условиях горячих источников или озер с большой концентрацией соли в воде.
Всесторонне изучает их наука альгология — один из разделов ботаники. Кроме вопросов строения, жизнедеятельности и распространения она рассматривает и практические задачи:
- проблемы охраны окружающей среды, связанные с водорослями;
- возможности их применения в медицине и различных хозяйственных отраслях;
- сбор данных для реализации задач других наук.
Водоросли — самые древние фотосинтезирующие организмы на планете. Они сыграли важную роль в эволюции, так как от них произошли растения. Считается, что вследствие функционирования древних сине-зеленых водорослей образовалась насыщенная кислородом атмосфера, а живые существа получили возможность освоить сушу.
В давние геологические эпохи в результате деятельности водорослей образовались некоторые виды горных пород (диатомиты, горючие сланцы, отдельные известняки).
Классификация водорослей по характеру окраски
Классификация водорослей — дискуссионный вопрос в науке. Пока не выработано единого подхода к систематизации этих форм жизни, так как они недостаточно изучены. Водоросли обычно делятся по их цвету, который обусловлен особенностями строения клеток и самого тела. К прокариотам относят водоросли:
Среди эукариотических водорослей выделяют:
- красные;
- бурые;
- зеленые;
- золотистые;
- диатомовые;
- желто-зеленые;
- эвгленовые;
- динофитовые;
- криптофитовые;
- рафидофитовые;
- харовые.
Исследователи обращаются к разным классификациям, их подход к систематике водорослей может варьироваться.
Значение в биогеоценозах
Биологические и биогеохимические процессы, связанные с водорослями, чрезвычайно важны для поддержания экологического баланса биосферы и даже существования жизни на нашей планете. Положительное значение этих организмов состоит в следующем:
- в результате фотосинтеза образуют от 30 до 50% всего продуцируемого на Земле кислорода;
- поглощают углекислый газ, уменьшая его концентрацию в атмосфере;
- формируют первичную органическую массу экосистем озер, рек, морей и океанов (особенно важен в этом смысле фитопланктон), являются началом пищевых цепей, служат кормом для ракообразных, моллюсков, рыб;
- обеспечивают питательную среду для живых организмов на территориях с суровыми природными условиями (например, в высокогорье);
- являются местом обитания, нереста и убежища многих гидробионтов, в том числе промысловых видов рыб;
- вступают в симбиоз с растениями и животными; особый случай — симбиоз с грибами, в результате которого появляется третий организм — лишайник;
- принимают участие в геохимическом круговороте веществ, особенно кальция и кремния, формирования ила и горных пород;
- образовывают примитивные почвы на бесплодных беспочвенных участках, повышают плодородие почв, способствуют их восстановлению после загрязнения;
- задействованы в формировании коралловых рифов.
Водоросли играют и отрицательную роль в природе. Активно размножаясь, сине-зеленые и золотистые водоросли вызывают цветение воды. При этом они уменьшают концентрацию кислорода в воде, выделяют токсические вещества, что вызывает гибель живых организмов и даже заболачивание.
Как правило, такое явление наблюдается в пресных стоячих водах или загрязненных водоемах. Но, с другой стороны, многие водоросли, к примеру зеленые, пирофитовые, способствуют природному очищению водоемов.
Значение водорослей в жизни человека
Водоросли приносят огромную практическую пользу людям. Они используются в таких сферах человеческой жизни:
- Питание. Известно до 160 съедобных видов водорослей. Самые популярные среди них — ламинария и порфира.
- Витаминная промышленность. Так как водоросли являются ценным источником микроэлементов, в том числе селена, брома, йода, их используют для создания витаминно-минеральных комплексов, биологически активных добавок.
- Сельское хозяйство. Водоросли используют в качестве органического удобрения, корма для животных (в виде кормовых концентратов), а в странах Дальнего Востока (Китай, Япония, Корея) их выращивают искусственно.
- Водное хозяйство. Водоросли являются биологическими индикаторами санитарного состояния водоемов. С их помощью очищается вода в искусственных водоемах, аквариумах.
- Промышленность. Из красных водорослей добывают агар-агар, а из бурых — альгин. Это важные вещества, используемые во многих промышленных производствах. Агар-агар имеет желирующие свойства и применяется в кондитерской и пищевой промышленности, а альгин, обладающий клеящими свойствами, используется в фармацевтике, парфюмерии, пищевой и текстильной промышленности, для изготовления бумаги, лаков, красок, пластмасс. При изготовлении бумаги применяют и зеленые водоросли, например, кладофору. В рамках горнодобывающей промышленности человек добывает и использует полезные ископаемые, в образовании которых приняли участие водоросли.
- Медицина, фармацевтика. Известным направлением в медицине является альготерапия — применение водорослей в медицине или косметологии. На их основе изготавливают массажные средства, пластыри, используемые при артрите. Водоросли задействованы и в талассотерапии, которая подразумевает лечение организма посредством даров моря — диеты из морепродуктов, ванн из морской воды и т.д. Ламинария является лечебно-профилактическим средством при заболеваниях щитовидной железы, расстройствах работы желудочно-кишечного тракта. Она — источник добычи йода. В лечебных целях применяются грязи из сине-зеленых водорослей. Вещества альгинат и каррагинан задействованы в косметологии.
- Наука. Агар-агар используется в качестве плотной среды для выращивания микроорганизмов в лабораториях. С помощью хлореллы, культивируемой искусственно, очищается воздух в замкнутых пространствах космических станций или подводных лодок.
- Водоросли приносят и вред. Негативным фактором является цветение воды, а также их нарастание на подводных частях судов, насосных станций, водоводов и других гидротехнических сооружений, мешая слаженной работе техники.
- «Водоросли» — понятие не систематическое, а ботаническое или экологическое. Жизнь этой группы организмов связана с водной средой, они способны к фотосинтезу.
- Систематика водорослей требует дальнейшего исследования, к ней применяются разные подходы. Однако в основном они разделяются в зависимости от цвета.
- В природе водоросли играют исключительную роль, так как являются источником питания для морских организмов, продуцируют кислород, являются почвообразующим фактором.
- Человечество использует водоросли во многих сферах своей деятельности: в сельском хозяйстве, медицине, кулинарии, науке, они имеют огромное промышленное значение.
Насколько полезной была для вас статья?
Источник
Роль водорослей в природе, их хозяйственное значение
Водоросли — один из древнейших организмов, населяющих нашу планету. В прошлые геологические эпохи, как и в настоящее время, водоросли населяли океаны, реки, озера; и другие водоемы. Обогатив атмосферу кислородом, они вызвали к жизни разнообразный мир животных и способствовали развитию аэробных бактерий; они, явились родоначальниками растений, заселивших сушу, и создали мощные толщи горных пород.
Водоросли, как и высшие растения на суше, — источник органических веществ, продуценты кислорода в водоемах. Вследствие деятельности водорослей (в основном диатомовых, сине-зеленых и зеленых) образуются горные породы (диатомиты, кремнистые залежи, некоторые известняки). Некоторые водоросли (сверлящие сине-зеленые), разрушая горные породы, участвуют в образовании первичных почв. В комплексе с другими организмами (бактериями, грибами) водоросли принимают участие в процессе самоочищения воды.
Однако развиваясь в большом количестве, водоросли (сине-зеленые, некоторые зеленые, диатомовые, пирофитовые) могут приводить к «цветению воды», во время которого значительное количество организмов оседает на дно, усиливаются процессы гниения, резко уменьшается количество кислорода и повышается концентрация углекислого газа. Это приводит к летнему замору рыб. «Цветение» отрицательно отражается на водоснабжении (забиваются фильтры, вода приобретает неприятный вкус и запах).
В сельском хозяйстве водоросли используются как органические удобрения (азотфиксирующие сине-зеленые водоросли, морские водоросли, а также масса сине-зеленых водорослей, которую собирают во время «цветения» водоемов). Водоросли обусловливают образование гумуса, улучшают аэрацию почвы, влияют на ее структуру.
Водоросли являются сырьем для получения ценных органических веществ: спиртов, аммиака, лаков, органических кислот и т. п. (сапропели); йода, брома (бурые водоросли); клея (ламинариевые); агар-агара (красные водоросли, филлофора), каротина, биологически активных веществ. Используются в микробиологической промышленности, космических исследованиях. Для производства бумаги и картона используют кладофору и ризоклоний, которые в большом количестве развиваются в водоемах Западной Сибири. Морские водоросли используют в пищевой промышленности, а также непосредственно в пищу (морская капуста, морской салат, ностоки).
В санитарной гидробиологии водоросли используются как индикаторы, показывающие степень загрязненности воды органическими веществами» Водоросли применяют для очистки промышленных вод.
Богданова, Т.Л. Справочник по биологии/ Т.Л. Богданова [и д.р.]. – К.: Наукова думка, 1985.- 585 с.
Источник