Отдел зеленые водоросли: Водоросли: общая характеристика. Зелёные водоросли

5.2.6. Отдел зеленые водоросли – chlorophyta

Зеленые водоросли — самый обширный из всех отделов водорослей, насчитывающий по разным оценкам от 4 до 13  — 20 тысяч видов. Все они имеют зеленый цвет слоевищ, что обусловлено преобладанием в хлоропластах хлорофилла a и b над другими пигментами. Клетки некоторых представителей зеленых водорослей (Хламидомонас, Трентеполия, Гематококкус) окрашены в красный или оранжевый цвета, что связано с накоплением вне хлоропласта каротиноидных пигментов и их производных.

В морфологическом отношении они отличаются большим разнообразием. Среди зеленых водорослей встречаются одноклеточные, колониальные, многоклеточные и неклеточные представители, активно подвижные и неподвижные, прикрепленные и свободноживущие. Чрезвычайно велик и диапазон их размеров — от нескольких микрометров (что сравнимо по размерам с бактериальными клетками) до 1–2 метров.

Клетки одноядерные или многоядерные, с одним или несколькими хроматофорами, содержащими хлорофилл и каротиноиды. Хлоропласты покрыты двумя мембранами и обычно имеют стигму, или глазок, — фильтр, проводящий синий и зеленый свет к фоторецептору. Глазок состоит из нескольких рядов липидных глобул. Тилакоиды — структуры, где локализованы фотосинтетические пигменты — собраны в стопки (ламеллы) по 2–6. В переходной зоне жгутиков есть звездчатое образование. Жгутиков чаще всего два. Основной компонент клеточной стенки – целлюлоза.

У хлорофит встречаются различные типы питания: фототрофное, миксотрофное и гетеротрофное. Запасной полисахарид зеленых водорослей – крахмал – откладывается внутри хлоропласта. Хлорофиты также могут накапливать липиды, которые откладываются в виде капель в строме хлоропласта и в цитоплазме.

Многоклеточные слоевища нитевидные, трубчатые, пластинчатые, кустистые или иного строения и разнообразной формы. Из известных типов организации таллома у зеленых водорослей отсутствует только амебоидный.

Они широко распространены в пресных и морских водах, в почве и в наземных местообитаниях (на почве, скалах, коре деревьев, стенах домов и пр.). В морях распространено около 1/10 от общего количества видов, которые растут обычно в верхних слоях воды до 20 м. Среди них есть планктонные, перифитонные и бентосные формы. Иначе говоря, зеленые водоросли освоили три основных среды обитания живых организмов: воду – землю – воздух.

Зеленые водоросли обладают положительным (движение к источнику света) и отрицательным (движение от яркого источника света) фототаксисом. Кроме интенсивности освещения, на фототаксис влияет температура. Положительным фототаксисом при температуре 160°С обладают зооспоры видов родов Гематококкус, Улотрикс, Ульва, а также отдельные виды десмидиевых водорослей, у которых движение клеток осуществляется за счет выделения слизи через поры в оболочке.

Размножение. Для зеленых водорослей характерно наличие всех известных способов размножения: вегетативное, бесполое и половое.

Вегетативное размножение у одноклеточных форм происходит делением клетки пополам. Колониальные и многоклеточные формы хлорофит размножаются частями тела (слоевища, или таллома).

Бесполое размножение у зеленых водорослей представлено широко. Осуществляется чаще подвижными зооспорами, реже неподвижными апланоспорами и гипноспорами. Клетки, в которых образуются споры (спорангии), в большинстве случаев ничем не отличаются от остальных вегетативных клеток таллома, реже они имеют иную форму и более крупные размеры. Формирующиеся зооспоры могут быть голыми или покрытыми жесткой клеточной стенкой. Количество жгутиков у зооспор варьирует от 2 до 120. Зооспоры разнообразной формы: шаровидные, эллипсоидные или грушевидные, одноядерные, лишенные обособленной оболочки, с 2–4 жгутиками на переднем, более заостренном конце и хлоропластом в расширенном заднем конце.

Обычно они имеют пульсирующие вакуоли и стигму. Зооспоры образуются одиночно или, чаще, в числе нескольких из внутреннего содержимого материнской клетки, выходят наружу через образующееся в оболочке круглое или щелевидное отверстие, реже вследствие ее общего ослизнения. В момент выхода из материнской клетки зооспоры иногда окружены тонким слизистым пузыре, в скором времени расплывающимся (род Улотрикс).

У многих видов вместо зооспор или наряду с ними образуются неподвижные споры – апланоспоры. Апланоспоры — споры бесполого размножения, у которых отсутствуют жгутики, но имеются сократительные вакуоли. Апланоспоры рассматривают как клетки, у которых приостановлено дальнейшее развитие в зооспоры. Они также возникают из протопласта клетки в числе одной или нескольких, но не вырабатывают жгутиков, а, приняв шаровидную форму, одеваются собственной оболочкой, в образовании которой оболочка материнской клетки не участвует. Апланоспоры освобождаются вследствие разрыва или ослизнения оболочек материнских клеток и прорастают после некоторого периода покоя.

Апланоспоры с очень толстыми оболочками называются гипноспорами. Они обычно принимают на себя функцию покоящейся стадии. У автоспор, которые представляют собой уменьшенные копии неподвижных вегетативных клеток, отсутствуют сократительные вакуоли. Образование автоспор коррелирует с завоеванием наземных условий, в которых вода не может всегда присутствовать в достаточном количестве.

Половое размножение осуществляется гаметами, возникающих в неизмененных, слегка измененных или значительно преобразованных клетках – гаметангиях. Подвижные гаметы монадного строения, двужгутиковые. Половой процесс у зеленых водорослей представлен различными формами: гологамия, конъюгация, изогамия, гетерогамия, оогамия. При изогамии гаметы морфологически совершенно подобны друг другу и различия между ними являются чисто физиологическими. Зигота одевается толстой оболочкой, нередко со скульптурными выростами, содержит большое количество запасных веществ и прорастает сразу или после некоторого периода покоя.

При прорастании содержимое зиготы у большинства видов делится на четыре части, которые выходят из оболочки и прорастают в новые особи. Значительно реже гаметы развиваются в новый организм без слияния, сами по себе, без образования зиготы. Такое размножение называется партеногенезом, а споры, образующиеся из отдельных гамет, – партеноспорами.

При гетерогамии обе гаметы различаются между собой по величине и иногда по форме. Более крупные гаметы, часто менее подвижные, принято считать женскими, меньшие по величине и более подвижные – мужскими. В одних случаях различия эти невелики, и тогда говорят просто о гетерогамии, в других весьма значительны.

Если женская гамета неподвижна и напоминает больше яйцеклетку, то подвижная мужская становится сперматозоидом, а половой процесс получает название оогамии. Гаметангии, в которых возникают яйцеклетки, называются оогониями, от вегетативных клеток они отличаются как по форме, так и по величине. Гаметангии, в которых образуются сперматозоиды, называются антеридиями. Зигота, получившаяся в результате оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом, формирует толстую оболочку и называется

ооспорой.

При типичной оогамии яйцеклетки крупные, неподвижные и развиваются чаще всего по одной в оогонии, сперматозоиды мелкие, подвижные, образуются в антеридии в большом количестве. Оогонии и антеридии могут развиваться на одной особи, в этом случае водоросли однодомные; если они развиваются на разных особях – двудомные. Оплодотворенная яйцеклетка одевается толстой бурой оболочкой; нередко соседние с ней клетки дают короткие веточки, которые обрастают ооспору, оплетая ее однослойной корой.

Жизненные циклы. У большинства представителей зеленых водорослей жизненный цикл гаплобионтный с зиготической редукцией. У таких видов диплоидной стадией является только зигота – клетка, получающаяся в результате оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом.

Другой тип жизненного цикла – гаплодиплобионтный со спорической редукцией – встречается у Ульвовых, Кладофоровых и некоторых Трентеполиевых. Для этих водорослей характерно чередование диплоидного спорофита и гаплоидного гаметофита. Гаплодиплобионтный жизненный цикл с соматической редукцией известен только у Празиолы. Наличие диплобионтного жизненного цикла у Бриопсидовых и Дазикладиевых подвергается сомнению.

У некоторых Улотриксовых одна и та же особь может давать начало как зооспорам, так и гаметам. В других случаях зооспоры и гаметы образуются на разных особях, т.е. жизненный цикл водорослей включает в себя как половую (гаметофит), так и бесполую (спорофит) форму развития. Спорофит обычно диплоидный, т.е. имеет в клетках двойной набор хромосом, гаметофит гаплоидный, т.е. имеет одинарный набор хромосом. Это наблюдается в тех случаях, когда мейоз происходит при образовании спор (спорическая редукция) и часть жизненного цикла водоросли от зиготы до образования спор проходит в диплофазе, а часть от споры до образования гамет в гаплофазе.

Такой цикл развития характерен для видов рода Ульва.

В пределах Улотриксовых водорослей широко распространена зиготическая редукция, когда мейоз происходит при прорастании зиготы. Диплоидной в этом случае оказывается только зигота, весь остальной жизненный цикл протекает в гаплофазе. Значительно реже встречается гаметическая редукция, когда мейоз происходит при образовании гамет. В этом случае гаплоидными являются только гаметы, а весь остальной цикл диплоидный.

Систематика

До сих пор отсутствует единая устоявшаяся система зеленых водорослей, особенно в отношении группировки порядков в различные предлагаемые классы. Очень долго типу дифференциации таллома придавали основное значение при выделении порядков у зеленых водорослей. Однако в последнее время в связи с накоплением данных об ультраструктурных особенностях жгутиковых клеток, типе митоза и цитокинеза и др. очевидна гетерогенность многих таких порядков.

Отдел включает 5 классов: Ульвофициевые – Ulvophyceae, Брипсодовые – Bryopsidophyceae, Хлорофициевые – Chlorophyceae , Требуксиевые – Trebouxiophyceae , Празиновые – Prasinophyceae .

Класс Ульвофициевые – Ulvophyceae

Известно около 1 тысячи видов. Название класса происходит от типового рода Ulva. Включает виды с нитчатым и пластинчатым талломом. Жизненные циклы разнообразны. Виды преимущественно морские, реже пресноводные и наземные. Некоторые входят в состав лишайников. У морских представителей в клеточных стенках может откладываться известь.

Порядок Улотриксовые – Ulotrichales.

Род Улотрикс (рис. 54). Виды Улотрикса обитают чаще в пресных, реже в морских, солоноватых водоемах и в почве. Они прикрепляются к подводным предметам, формируя ярко-зеленые кустики размером до 10 см и более. Неразветвленные нити Улотрикса, состоящие из одного ряда цилиндрических клеток с толстыми целлюлозными оболочками, прикрепляются к субстрату бесцветной конической базальной клеткой, выполняющей функции ризоида. Характерным является строение хроматофора, который имеет вид постенной пластинки, образующей незамкнутый поясок или кольцо (цилиндр).

Рис. 54. Улотрикc (по: ): 1 – нитчатый таллом, 2 – зооспора, 3 – гамета, 4 – копуляция гамет

Бесполое размножение Улотрикса осуществляется 2 следующими способами: распадением нити на короткие участки, развивающиеся в новую нить, или образованием в клетках четырехжгутиковых зооспор. Зооспоры выходят из материнской клетки, сбрасывают один за другим жгутики, прикрепляются боком к субстрату, покрываются тонкой целлюлозной оболочкой и прорастают в новую нить. Половой процесс изогамный. После оплодотворения зигота вначале плавает, затем оседает на дно, теряет жгутики, вырабатывает плотную оболочку и слизистую ножку, которой прикрепляется к субстрату. Это покоящийся спорофит. После периода покоя происходит редукционное деление ядра и зигота прорастает зооспорами. Так в жизненном цикле Улотрикса происходит чередование поколений, или смена половой и бесполой форм развития: нитчатый многоклеточный гаметофит (поколение, формирующее гаметы) сменяется одноклеточным спорофитом – поколением, которое представлено своеобразной зиготой на ножке и способно образовывать споры.

Порядок Ульвовые — Ulvales. Имеют пластинчатое, мешковидное, трубчатое или, редко, нитчатое слоевище всевозможных оттенков зеленого цвета. По краю пластины могут быть волнистыми либо складчатыми, для прикрепления к субстрату снабжены короткой ножкой или основанием с небольшим базальным диском. Морские и пресноводные виды. Наиболее распространены в прибрежных водах дальневосточных морей виды родов Ульва, Монострома, Корнманния и Ульвария.

Род Ульва (рис. 55). Таллом представляет собой светло-зеленую или ярко-зеленую, тонкую двуслойную, нередко перфорированную пластину либо однослойную полую трубку, прикрепленную к субстрату суженным в короткий черешок основанием.

Рис. 55. Ульва: А – внешний вид Ульвы окончатой, Б – поперечный срез таллома, В – внешний вид Ульвы кишечницы

Смена форм развития в жизненном цикле Ульвы сводится к изоморфной, когда бесполая стадия (спорофит) и половая стадия (гаметофит) морфологически подобны друг другу, и гетероморфной, когда они морфологически различны. Гаметофит многоклеточный, пластинчатый, спорофит одноклеточный. На гаметофитах образуются двужгутиковые гаметы, на спорофитах — четырехжгутиковые зооспоры.

Виды рода встречаются в морях всех климатических зон, хотя предпочитает теплые воды. Например, на мелководье Черного и Японского морей Ульва — один из самых массовых родов водорослей. Многие виды Ульвы выносят опреснение воды; их часто можно встретить в устьях рек.

Класс Бриопсидовые – Bryopsidophyceae

Известно около 500 видов. Слоевище неклеточное. Образовано простыми или переплетенными сифонными нитями, образующими сложные структуры. Таллом в виде пузырей, кустиков, губчатых, дихотомически разветвленных кустов. Слоевище сегментированное, имитирующее многоклеточное, из нескольких или многих ядерных клеток. Нити и кустики всех оттенков зеленого или буроватого цвета.

Порядок Бриопсидовые – Bryopsidales

Большинство видов встречается в пресных и солоноватых водоемах. Некоторые из них растут на почве, на камнях, песке и иногда на солончаках.

Род Бриопсис – нитевидные кустики до 6-8 см высоты, перисто или неправильно разветвленные, верхние веточки с перетяжками у основания. Слоевище сифонного неклеточного строения. Растет единичными кустиками или небольшими куртинами в в прибрежной зоне, обитает в теплых и умеренных морях (приложение, 7Б).

Род Кодиум – шнуровидные дихотомически разветвленные кустики 10–20 см высоты, губчатые. мягкие, прикрепляются дисковидной подошвой. Внутренняя часть слоевища образована сложно переплетенными сифонными нитями. Растет на мягких и твердых грунтах в сублиторальной зоне до глубины 20 м одиночными растениями или небольшими группами (приложение, 7А, Б).

Род Каулерпа включает около 60 видов морских водорослей, ползучие, распростертые на грунте части слоевища которых имеют вид ветвящихся цилиндров, достигающих в длину нескольких десятков сантиметров. Через определенные интервалы вниз от них отходят обильно ветвящиеся ризоиды, закрепляющие растение в грунте, а вверх – плоские листообразные вертикальные побеги, в которых сосредоточены хлоропласты.

Рис. 56. Каулерпа: А – внешний вид таллома; Б – срез таллома с целлюлозными балками

Таллом каулерпы, несмотря на свои крупные размеры, не имеет клеточного строения – в нем полностью отсутствуют поперечные перегородки, и формально он представляет собой одну гигантскую клетку (рис.56). Такое строение таллома называют сифонным. Внутри таллома каулерпы располагается центральная вакуоль, окруженная слоем цитоплазмы, содержащей многочисленные ядра и хлоропласты. Различные части таллома растут у своих верхушек, где скапливается цитоплазма. Центральную полость во всех частях таллома пересекают цилиндрические скелетные тяжи – целлюлозные балки, придающие телу водоросли механическую прочность.

Каулерпа легко размножается вегетативно: при отмирании более старых частей таллома отдельные участки его с вертикальными побегами становятся независимыми растениями. Виды этого рода обитают главным образом в тропических морях, и лишь немногие заходят в субтропические широты, например, распространенная в Средиземном море Каулерпа прорастающая. Эта водоросль предпочитает мелководье со спокойной водой, например, лагуны, защищенные от действия постоянного прибоя коралловыми рифами, и поселяется как на различных твердых субстратах – камнях, рифах, скалах, на песчаном и илистом грунте.

Класс Хлорофициевые – Chlorophyceae

Известно около 2,5 тысяч видов. Слоевище одноклеточное или колониальное моннадное, свободно живущее.

Порядок Вольвоксовые — Volvocales.

Род Хламидомонада (рис. 57) включает свыше 500 видов одноклеточных водорослей, которые обитают в пресных, мелких, хорошо прогреваемых и загрязненных водоемах: прудах, лужах, канавах и т.п. При их массовом размножении вода приобретает зеленую окраску. Хламидомонада также обитает на почве и на снегу. Ее тело имеет овальную, грушевидную или шаровидную форму. Клетка одета плотной оболочкой, нередко отстающей от протопласта, с двумя одинаковыми жгутиками на переднем конце; с их помощью хламидомонада активно передвигается в воде. Протопласт содержит 1 ядро, чашевидный хроматофор, стигму и пульсирующие вакуоли.

Рис. 57. Строение и развитие Хламидомонады: А – вегетативная особь; Б – пальмеллевидная стадия; В – размножение (молодые особи внутри материнской клетки)

Хламидомонады размножаются преимущественно бесполым путем. При подсыхании водоема они размножаются делением клетки пополам. Клетки останавливаются, теряют жгутики, стенки их клеток ослизняются, и в таком неподвижном состоянии клетки переходят к делению. Стенки образующихся при этом дочерних клеток также ослизняются, так что в итоге образуется система вложенных друг в друга слизистых обверток, в которых группами располагаются неподвижные клетки. Это — пальмеллевидное состояние водоросли. При попадании в воду клетки снова образуют жгутики, покидают материнскую клетку в виде зооспор и переходят к одиночному монадному состоянию.

В благоприятных условиях хламидомонада интенсивно размножается другим путем – клетка останавливается, и ее протопласт, несколько отстав от стенки, последовательно делится продольно на две, четыре или восемь частей. Эти дочерние клетки образуют жгутики и выходят наружу в виде зооспор, которые вскоре снова приступают к размножению.

Половой процесс у хламидомонады изогамный или оогамный. Гаметы меньших размеров образуются внутри материнской клетки так же, как и зооспоры, но в большем количестве (16, 32 или 64). Оплодотворение происходит в воде. Оплодотворенная яйцеклетка покрывается многослойной оболочкой и оседает на дно водоема. После периода покоя зигота делится мейотически с образованием 4 гаплоидных дочерних особей хламидомонады.

Род Вольвокс – наиболее высокоорганизованные представители порядка, образуют гигантские колонии, состоящие из сотен и тысяч клеток. Колонии имеют вид слизистых, диаметром до 2 мм, шариков, в периферическом слое которых расположено до 50 тыс. клеток со жгутиками, сросшихся своими боковыми ослизненными стенками друг с другом и соединенных плазмодесмами (рис. 58). Внутренняя полость

Рис. 58. Внешний вид колоний Вольвокса

шара заполнена жидкой слизью. В колонии существует специализация клеток: периферическую ее часть составляют вегетативные клетки, а между ними разбросаны более крупные – репродуктивные.

Около десятка из клеток колонии – это гонидии, клетки бесполого размножения. В результате многократных делений они дают начало молодым, дочерним колониям, которые выпадают внутрь материнского шара и освобождаются лишь после его разрушения. Половой процесс – оогамия. Оогонии и антеридии возникают также из репродуктивных клеток. Колонии однодомные и двудомные. Виды рода встречаются в прудах и старицах рек, где в период интенсивного размножения вызывают «цветение» воды.

Класс Требуксиевые – Trebouxiophyceae

Класс назван по типовому роду Trebouxia. Включает в основном одноклеточные коккоидные формы. Встречаются сарциноидные и нитчатые представители. Пресноводные и наземные, реже морские формы, многие формируют симбиозы. Около 170 видов.

Порядок Хлорелловые — Chlorellales. Объединяет коккоидных автоспоровых представителей.

Род Хлорелла – одноклеточные водоросли в виде неподвижного шарика. Клетка одета гладкой оболочкой; содержит одно ядро и пристенный, цельный, рассеченный или лопастной хроматофор с пиреноидом. Клеточная стенка ряда видов наряду с целлюлозой содержит спорополленин – чрезвычайно устойчивое к действию различных ферментов вещество, встречающееся также в пыльцевых зернах и спорах высших растений. Размножается хлорелла бесполым путем, образуя до 64 неподвижных автоспор. Полового размножения нет. Хлорелла распространена в различных водоемах, встречается на сырой почве, коре деревьев, входит в состав лишайников.

Порядок Требуксиевые — Trebouxiales. Включает роды и виды, входящие в состав лишайников.

Род Требуксия – одноклеточная водоросль. Сферические клетки имеют единственный осевой звездчатый хлоропласт с одним пиреноидом. Бесполое размножение осуществляется голыми зооспорами. Встречается или в свободноживущем виде в наземных местообитаниях (на коре деревьев), или как фотобионт лишайников.

Класс Празиновые – Prasinophyceae

Название класса происходит от греч. prasinos – зеленый. Жгутиковые или, реже, коккоидные или пальмеллоидные одноклеточные организмы.

Порядок Пирамимонадовые — Pyramimonadales. Клетки несут 4 или больше жгутиков, три слоя чешуек. Митоз открытый, с веретеном, сохраняющимся в телофазе, цитокинез идет за счет образования борозды деления.

Род Пирамимонас – одноклеточные организмы (рис. 59). От переднего конца клетки отходит 4–16 жгутиков, которые могут быть в пять раз длиннее клетки. Хлоропласт обычно единственный, с одним пиреноидом и одним или больше глазками. Клетки и жгутики покрыты несколькими слоями чешуек. Широко распространены в пресных, солоноватых и морских водах. Встречаются в планктоне и бентосе, могут вызывать «цветение» воды.

Рис. 59. Внешний вид водоросли Пирамимонас

Порядок Хлородендровые – Chlorodendrales. Клетки сжатые, с четырьмя жгутиками, покрыты текой, митоз закрытый, цитокинез идет за счет образования борозды деления.

Род Тетраселмис может встречаться в виде подвижных четырехжгутиковых клеток или в виде неподвижных клеток, прикрепленных слизистыми ножками. Клетки покрыты текой. При делении клеток новая тека формируется вокруг каждой дочерней клетки внутри теки материнской. На переднем конце клетки через отверстие в теке выходят жгутики, которые покрыты волосками и чешуйками. Хлоропласт один, с базальным пиренодом. Клетки обычно зеленого цвета, но иногда приобретают красную окраску, что связано с накоплением каротиноидов. Морские представители, могут обитать в морских плоских червях.

Экология и значение

Зеленые водоросли широко распространены по всему миру. Большинство из них можно встретить в пресных водоемах, но немало солоноватоводных и морских форм. Нитчатые зеленые водоросли, прикрепленные или неприкрепленные, наряду с диатомовыми и синезелеными являются преобладающими бентосными водорослями континентальных водоемов. Они встречаются в водоемах различной трофности (от дистрофных до эвтрофных) и с различным содержанием органических веществ (от ксено- до полисапробных), водородных ионов (от щелочных до кислых), при различных температурах (термо-, мезо- и криофилы).

Среди зеленых водорослей имеются планктонные, перифитонные и бентосные формы. В группе морского пикопланктона празиновая водоросль Остреококкус считается самой маленькой эукариотной свободноживущей клеткой. Есть виды зеленых водорослей, которые приспособились к жизни в почве и наземных местообитаниях. Их можно встретить на коре деревьев, скалах, различных постройках, на поверхности почв и в толще воздуха. В этих местообитаниях особенно распространены представители родов Трентеполия и Требуксия. Зеленые водоросли вегетируют в горячих источниках при температуре 35–52°С, а в отдельных случаях до 84°С и выше, нередко при повышенном содержании минеральных солей или органических веществ (сильно загрязненные горячие сточные воды заводов, фабрик, электростанций или атомных станций). Они также преобладают среди криофильных видов водорослей. Они могут вызывать зеленое, желтое, голубое, красное, коричневое, бурое или черное «цветение» снега или льда. Эти водоросли находятся в поверхностных слоях снега или льда и интенсивно размножаются в талой воде при температуре около 0 °С. Лишь немногие виды имеют стадии покоя, тогда как большинство лишены каких-либо специальных морфологических приспособлений к низким температурам.

В пересоленных водоемах преобладают одноклеточные подвижные зеленые водоросли – гипергалобы, клетки которых лишены оболочки и окружены лишь плазмалеммой. Эти водоросли отличаются повышенным содержанием хлористого натрия в протоплазме, высоким внутриклеточным осмотическим давлением, накоплением в клетках каротиноидов и глицерина, большой лабильностью ферментных систем и обменных процессов. В соленых водоемах они нередко развиваются в массовом количестве, вызывая красное или зеленое «цветение» соленых водоемов.

Микроскопические одноклеточные, колониальные и нитчатые формы зеленых водорослей приспособились к неблагоприятным условиям существования в воздушной среде. В зависимости от степени увлажнения их подразделяют на 2 группы: воздушные водоросли, обитающие в условиях только атмосферного увлажнения, и, следовательно, испытывающие постоянную смену влажности и высыхания; водновоздушные водоросли, подвергающиеся действию постоянного орошения водой (под брызгами водопада, прибоя и т. д.). Условия существования водорослей аэрофильных сообществ очень своеобразны и характеризуются, прежде всего, частой и резкой сменой двух факторов — влажности и температуры.

Сотни видов зеленых водорослей обитают в почвенном слое. Почва как биотоп имеет сходство и с водными и с воздушными местообитаниями: в ней есть воздух, но насыщенный водяными парами, что обеспечивает дыхание атмосферным воздухом без угрозы высыхания. Интенсивное развитие водорослей как фототрофных организмов возможно только в пределах проникновения света. В целинных почвах это поверхностный слой почвы толщиной до 1 см, в обрабатываемых почвах он немного толще. Однако в толще почвы, куда не проникает свет, жизнеспособные водоросли обнаруживаются на глубине до 2 м в целинных почвах и до 3 м – в пахотных. Это объясняется способностью некоторых водорослей переходить в темноте к гетеротрофному питанию. Многие водоросли сохраняются в почве в покоящемся состоянии.

Для поддержания своей жизнедеятельности почвенные водоросли имеют некоторые морфологические и физиологические особенности. Это относительно мелкие размеры почвенных видов, а также способность к обильному образованию слизи – слизистых колоний, чехлов и обверток. Благодаря наличию слизи, водоросли быстро поглощают воду при увлажнении и запасают ее, замедляя высыхание. Характерной чертой почвенных водорослей является «эфемерность» их вегетации – способность быстро переходить из состояния покоя к активной жизнедеятельности и наоборот. Они также способны переносить разные колебания температуры почвы. Диапазон выживаемости ряда видов лежит в пределах от -200 до +84 °С и выше. Наземные водоросли составляют важную часть растительности Антарктиды. Они окрашены почти в черный цвет, поэтому температура их тела оказывается выше температуры окружающей среды. Почвенные водоросли являются также важными компонентами биоценозов аридной (засушливой) зоны, где почва в летнее время нагревается до 60–80°С. Защитой от избыточной инсоляции служат темные слизистые чехлы вокруг клеток.

Своеобразную группу представляют эндолитофильные водоросли, связанные с известковым субстратом. Во-первых, это – сверлящие водоросли. Например, водоросли из рода Гомонтия сверлят раковины перловиц и беззубок, внедряются в известковый субстрат в пресных водоемах. Они делают известковый субстрат рыхлым, легко поддающимся различным воздействиям химических и физических факторов. Во-вторых, ряд водорослей в пресных и морских водоемах способны переводить растворенные в воде соли кальция в нерастворимые и отлагающие их на своих талломах. Ряд тропических зеленых водорослей, в частности Галимеда, откладывает в талломе карбонат кальция. Они принимают активное участие в постройке рифов. Гигантские залежи останков Галимеды, иногда достигающие 50 м в высоту, встречаются в континентальных шельфовых водах, связанных с Большим Барьерным Рифом в Австралии и других регионах, на глубине от 12 до 100 м.

Зеленые требуксиевые водоросли, вступая в симбиотические отношения с грибами, входят в состав лишайников. Около 85% лишайников содержат в качестве фотобионта одноклеточные и нитчатые зеленые водоросли, 10% — цианобактерии и 4% (и более) содержат одновременно синезеленые и зеленые водоросли. В качестве эндосимбионтов они существуют в клетках простейших, криптофитовых водорослей, гидр, губок и некоторых плоских червей. Даже хлоропласты отдельных сифоновых водорослей, например Кодиума, становятся симбионтами для голожаберных моллюсков. Эти животные питаются водорослями, хлоропласты которых остаются жизнеспособными в клетках дыхательной полости, причем на свету они очень эффективно фотосинтезируют. Ряд зеленых водорослей развивается на шерсти млекопитающих. Эндосимбионты, претерпевая морфологические изменения по сравнению со свободноживущими представителями, не теряют способности фотосинтезировать и размножаться внутри клеток хозяина.

Существуют паразитические представители зеленых водорослей, большинство из которых в качестве хозяина имеют высшие растения. Так, Филлосифон вызывает пожелтение листьев растения-хозяина. Цефалеурос – облигатный эндофит листьев сотен видов растений, включая кофе, чай и другие. Он вызывает заболевания, известные как «ржавчина». Виды Прототеки могут вызывать заражения человека, крупного рогатого скота и некоторых других животных. У людей они являются причиной кожных заболеваний и изредка – бурситов и перитонитов, у крупного рогатого скота могут быть причиной маститов.

Хозяйственное значение. Повсеместное распространение зеленых водорослей определяет их огромное значение в биосфере и хозяйственной деятельности человека. Благодаря способности к фотосинтезу они являются основными продуцентами громадного количества органических веществ в водоемах, которые широко используются животными и человеком. Поглощая из воды углекислый газ, зеленые водоросли насыщают ее кислородом, необходимым всем живым организмам. Велика их роль в биологическом круговороте веществ. Быстрое размножение и очень высокая скорость ассимиляции (примерно в 3-5 раз выше, чем у наземных растений) приводят к тому, что за сутки масса водоросли увеличивается более чем в 10 раз. При этом в клетках хлореллы накапливаются углеводы (в селекционных штаммах их содержание достигает 60%), липиды (до 85%), витамины B, С и К. Белок хлореллы, на долю которого может приходиться до 50% сухой массы клетки, содержит все незаменимые аминокислоты. Уникальная способность видов Хлореллы ассимилировать от 10 до 18% световой энергии (против 1–2% у наземных растений) позволяет использовать эту зеленую водоросль для регенерации воздуха в замкнутых биологических системах жизнеобеспечения человека при длительных космических полетах и подводном плавании.

Ряд видов зеленых водорослей используют как индикаторные организмы в системе мониторинга водных экосистем. Наряду с фототрофным способом питания многие одноклеточные зеленые водоросли (хламидомонады) способны всасывать через оболочку растворенные в воде органические вещества, что способствует активному очищению загрязненных вод, в которых развиваются эти виды. Поэтому их применяют для очистки и доочистки загрязненных вод, а также как корм в рыбохозяйственных водоемах.

Некоторые виды зеленых водорослей используются населением ряда стран в пищу. Для пищевых целей, например, в Японии специально культивируют виды рода Ульва. Эти водоросли широко используют, особенно в странах Юго-Восточной Азии, под названием Морского салата. Ульвовые по содержанию белка (до 20%) заметно превосходят другие виды водорослей. Отдельные виды зеленых водорослей используют в качестве продуцентов физиологически активных веществ. Зеленые водоросли — хороший модельный объект для разнообразных биологических исследований. Виды Гематококкуса культивируют для получения астаксантина, Ботриококкус — для получения липидов. В то же время с «цветением» воды одного из озер на Тайване, вызванного Ботриококкусом, связывают гибель рыб.

Виды родов Хлорелла и Хламидомонас — модельные объекты для изучения фотосинтеза в растительных клетках. Хлорелла, благодаря очень высоким темпам размножения, является объектом массового культивирования для использования в различных областях

Поверхностные пленки зеленых водорослей имеют большое противоэрозионное значение. Скрепляющее значение имеют некоторые одноклеточные виды зеленых водорослей, выделяющие обильную слизь. Слизистые вещества клеточных оболочек склеивают частицы почвы. Развитие водорослей влияет на структурирование мелкозема, придавая ему водостойкость и препятствуя выносу с поверхностного слоя. Влажность почвы под водорослевыми пленками обычно выше, чем там, где они отсутствуют. Кроме того, пленки уменьшают водопроницаемость почвы и замедляют испарение воды, что оказывает влияние и на солевой режим почвы. Уменьшается вымывание из почвы легкорастворимых солей; их содержание под макроразрастаниями водорослей выше, чем на других участках. В то же время замедляется поступление солей из глубоких слоев почвы.

Почвенные водоросли оказывают влияние и на рост и развитие высших растений. Выделяя физиологически активные вещества, они ускоряют рост проростков, особенно их корней.

Среди зеленых водорослей, обитающих в загрязненных водоемах, доминируют обычно хлорококковые, устойчивые к длительному воздействию многих токсических веществ.

Клетки водорослей способны аккумулировать из воды различные химические элементы, причем коэффициенты их накопления достаточно высоки. Мощными концентраторами являются пресноводные зеленые водоросли, особенно нитчатые. При этом интенсивность накопления в них металлов гораздо выше, чем в других пресноводных гидробионтах. Немалый интерес представляет способность водорослей концентрировать в себе радиоактивные элементы. Отмершие клетки водорослей удерживают накопленные элементы не менее прочно, чем живые, а в некоторых случаях десорбция из мертвых клеток меньше, чем из живых. Способность ряда родов (Хлорелла, Сценедесмус и др.) концентрировать и прочно удерживать в своих клетках химические элементы и радионуклиды позволяет использовать их в специализированных системах очистки для дезактивации промышленных сточных вод, например для дополнительной очистки слабоактивных сточных вод АЭС.

Некоторые зеленые водоросли являются антагонистами вируса гриппа, полиовируса и др. Выделяемые водорослями биологически активные вещества играют важную роль в обеззараживании воды и подавлении жизнедеятельности патогенной микрофлоры.

В специальных биологических прудах сообщества водорослей и бактерий используют для разложения и детоксикации гербицидов. Доказана способность ряда зеленых водорослей гидролизовать гербицид пропанил, который быстрее разрушается бактериями.

Контрольные вопросы

1. Назовите характерные черты строения клетки зеленых водорослей.

2. Какие пигменты и типы питания известны у зеленых водорослей?

3. Как размножаются зеленые водоросли? Что такое зооспоры, апланоспоры, автоспоры?

4. Какие классы выделяют у зеленых водорослей?

5. Назовите характерные особенности зеленых водорослей класса Ульвофициевые.

6. Назовите характерные особенности зеленых водорослей класса Бриопсидовые.

7. Назовите характерные особенности зеленых водорослей класса Хлорофициевые.

8. Назовите характерные особенности зеленых водорослей класса Требуксиевые.

9. Назовите характерные особенности зеленых водорослей класса Празиновые.

10. В каких местообитаниях встречаются зеленые водоросли? Охарактеризуйте их основные экологические группы.

11. Роль и значение зеленых водорослей в природе.

12. Каково хозяйственное значение зеленых водорослей?

13. Что такое «цветение воды»? Участие зеленых водорослей в биологической очистке вод.

14. Зеленые водоросли как нетрадиционные источники энергии.

Зеленые водоросли — Мир растений

Отдел зеленые водоросли объединяет низшие растения, имеющие зеленую окраску, обусловленную наличием хлорофилла. Известно около 500 родов и 20 тысяч видов зеленых водорослей, распространенных преимущественно в пресных водоемах и на увлажненных участках суши. Например, хламидомонада, хлорелла, улотрикс, вольвокс. Изредка представители данного отдела встречаются в морях, иногда в почве и на стволах деревьев.

К данной группе относятся одноклеточные и колониальные водоросли планктона, а также многоклеточные виды, составляющие бентос. В составе планктона могут провоцировать «цветение» воды. В этом случае с зелеными водорослями ведут борьбу.

Таллом. Характерной особенностью этих растительных организмов является зеленая окраска талломов, похожая на таковую высших растений, благодаря преобладанию хлорофилла над другими пигментами. Размеры варьируют от несколько микрон до нескольких метров. У представителей группы, кроме одноклеточных, встречаются все морфологические виды слоевищ (талломов): паренхиматозный, монадный, коккоидный, пальмеллоидный, трихальный, сарциноидный, т. д.

Строение клеток. Внутреннее и внешнее строение клеток водорослей разнообразно. Клетки могут быть покрыты клеточной оболочкой или голые. Основной структурный элемент клеточной стенки – целлюлоза. Для некоторых видов водорослей характерно наличие жгутикового аппарата, состоящего из различного числа жгутиков.

В каждой клетке зеленых водорослей имеются хлоропласты. Они отличаются по размерам и форме. Могут быть сетчатыми, кольцевидными, спирально-закрученными, т.д. Строение хлоропластов водорослей сходно с высшими растениями. Благодаря этому, водоросли способны к автотрофному питанию. Есть среди растений этой группы и миксотрофы, которые получают питательные вещества не только в процессе фотосинтеза, но и всасывают растворенные в воде органические вещества. По всему хлоропласту распределены молекулы ДНК в виде небольших сферических образований.

Некоторые представители зеленых водорослей имеют красную или оранжевую окраску из-за скопления вне хлоропласта каротиноидных пигментов и их производных – гематохрома. Для ряда сифоновых водорослей свойственно наличие прозрачных амилопластов, содержащих крахмал. Также в цитоплазме и строме хлоропластов могут накапливаться липиды. Важный элемент клеток многих видов водорослей – светочувствительный глазок, благодаря чему клетка способна перемещаться к освещенному месту.

Размножение. Характерно как бесполое, так и половое размножение. Бесполое размножение происходит посредством зооспор. При вегетативном размножении особи делятся либо распадаются на отдельные части. Половой путь подразумевает слияние гамет с образованием зигоспор или ооспор.

Зеленые водоросли широко распространены по всему земному шару. Многие виды имеют хозяйственное значение, в частности как индикаторы загрязнения пресных водоемов, а также для очищения и доочистки сточных вод. Зеленые водоросли являются самой распространенной группой водных растений в аквариумах. В рыбных хозяйствах водоросли используются как корм для рыб. Некоторые виды употребляются человеком в пищу. В промышленности из одних видов получают каротиноиды, из других – липиды. Представители зеленых водорослей являются объектами изучения генной инженерии.

представители, строение, значение / Справочник :: Бингоскул

Отдел Зеленые водоросли

Зеленые водоросли – самый крупный отдел Водорослей. Включает около 20 тысяч видов. Зеленые водоросли обитают в пресных водах, морях и увлажненных местах суши. Их размеры могут достигать несколько десятков метров. 

Зеленые водоросли – важная эволюционная группа, которая дала начало сложным многоклеточным организмам с дифференцированными клетками. Некоторым видам удалось выйти на сушу и стать эмбриофитами. 

Общая характеристика 

Среди зеленых водорослей встречаются одноклеточные, многоклеточные и колониальные представители. Они пластичны и способны выживать в различных условиях. Некоторые виды вступают в симбиоз с грибами и образуют лишайники. 

Для представителей этого отдела характерно доминирование хлорофилла. Хроматофор водорослей, как и хлорофилл высших растений, состоит из двух модификаций хлорофилла – a и b. Помимо этого в них присутствуют пигменты каротины и ксантофиллы. 

Клетки включают клеточные стенки из целлюлозы и пектина. Они включают крахмала и масла в качестве запасающего вещества. В отделе Зеленые водоросли множество разнообразных представителей.

Одноклеточные Зеленые водоросли

Большинству одноклеточных свойственны монадная и коккоидная формы. 

• Хламидомонада

Одноклеточная водоросль грушевидной формы, обитающая в пресных водах. Крахмал хламидомонады содержится в хлоропластах, что косвенно указывает на родство зеленых водорослей с настоящими растениями. Клетку покрывает бесцветная оболочка из гемицеллюлозы и пектина. Хламидомонада отличается от других видов наличием двух жгутиков одинаковой длины.

Рис. 1. Строение хламидомонады

Хламидомонада активно размножается в водоемах при цветении воды. Ей характерен частично гетеротрофный способ питания, т.к. употребляет готовые органические вещества. Она очищает водоемы от загрязнений. 

Хламидомонада имеет особое строение. Она представляет округлую клетку, на переднем конце которой есть выпячивание – носик с двумя равными жгутиками. Большую часть организма составляет хроматофор с пиреноидом – телом из белка, окруженным зерновым крахмалом. Считают, что пиреноид участвует в фиксации углекислого газа, а также в синтезе и накоплении питательных веществ. 

На переднем конце одноклеточного организма есть две сократительные вакуоли, которые удаляют лишнюю воду и регулируют тургор. Для клетки характерно наличие светочувствительного глазка, обеспечивающего положительный фототаксис. Ядро одно.

Рис. 2. Жизненный цикл хламидомонады

Хламидомонада способна переносить неблагоприятные условия. В этом случае жгутики отваливаются, стенки ослизняются и клетка утрачивает подвижность. При улучшении факторов жизни жгутики появляются вновь, и клетка начинает активный образ жизни. 

Для хламидомонады свойствен простой жизненный цикл. Гаплоидная клетка резорбирует жгутики, делится митотическим способом и образует жгутики. Т.о., формируются новые клеточные организмы. Затем пара клеток совмещается и образуется зигота (2n) с четырьмя жгутиками. Она делится путем мейоза, в результате чего развиваются две клетки (n). 

Одноклеточная шарообразная водоросль, лишенная жгутиков. Хлорелла населяет небольшие стоячие водоемы, лужи, канавы, влажные почвы и стволы деревьев. Клетку покрывает плотная оболочка из целлюлозы. 

Рис. 3. Строение хлореллы

Большую часть клетки занимает чашевидный хроматофор. Так же как и для хламидомонады, хлорелле характерно наличие пиреноида, окруженного крахмальными зернами. Стигма отсутствует. 

Хлорелле характерен бесполый способ размножения с помощью неподвижных округлых автоспор. Ей так же свойственно фотоавтотрофное питание, активный фотосинтез и быстрое размножение. Из-за высокого процента белка, хлореллу часто выращивают в качестве корма. 

Подвижные колониальные Зеленые водоросли

Клетки подвижных колониальных форм схожи с хламидомонадой. Они образуются в результате деления зиготы. Клетки удерживаются между собой с помощью слизистого вещества. 

Колониальная водоросль в форме подвижных зеленых шариков. Колония включает около 20-50 тысяч клеток, большую часть которых составляют вегетативные. Клетки сообщаются между собой цитоплазматическими мостиками. 

Рис. 4. Вольвокс

Для вольвокса характерно вегетативное и половое размножение. В результате вегетативного образуются дочерние колонии, отделяющиеся от материнской последовательными продольными делениями. После этого они вываливаются в середину материнского организма и освобождаются после разрушения последней. 

Рис. 5. Бесполое размножение вольвокса

Половое размножение реализуется специализированными клетками без жгутиков. Одна часть преобразовывается в женские половые клетки – оогонии, из которых формируются яйцеклетки (n), а другая часть – в мужские клетки – сперматозоиды (n). При их сливании образуется зигота – ооспора (2n). Сначала она делится путем мейоза, а затем – путем митоза. В результате развивается пластина из гаплоидных клеток. 

Нитевидные многоклеточные Зеленые водоросли

Нитевидные многоклеточные Зеленые водоросли населяют пресные водоемы и моря. Они достигают до 10 см в длину. Нити состоят из клеток одинакового размера и формы. 

Многоклеточная нитевидная водоросль из одного ряда клеток, прикрепляемая к субстрату длинной прозрачной клеткой – ризоидом. В клетке подкововидный хроматофор с одним или несколькими пиреноидами окружен крахмальными зернами. 

Рис. 6. Строение улотрикса

Для улотрикса характерны бесполый и половой способы размножения. Каждая клетка может дифференцироваться в спорангий или гаметангий. В случае бесполого размножения развивается несколько зооспор грушевидной или яйцевидной формы. В зооспорах есть глазок, две сократительные вакуоли и четыре жгутика. Образовавшиеся клетки прикрепляются к субстрату и прорастают во взрослую водоросль. При бесполом размножении нить распадается на клетки, которые делятся митотическим путем. В результате образуются взрослые организмы. 

Рис. 7. Размножение улотрикса

Половое размножение улотрикса проходит с помощью изогамии. Гаметы и зооспоры формируются в одном организме. Они по строению схожи между собой, но различны по количеству, размерам и наличию жгутиков. Гаметы мельче и имеют по два жгутика, к тому же их образуется больше. При слиянии половых клеток (n) или участков нитей образуется зигота (2n), которая уходят на дно, лишается жгутиков и формирует толстую оболочку. Затем она делится мейозом и образует зооспоры (n), которые выходят из оболочки, закрепляются у субстрата и прорастают во взрослый организм. 

Многоклеточная нитевидная водоросль, достигающая до 10 см в длину. В отличие от улотрикса, спирогира не прикрепляется к субстрату, а плавает свободно. Нити состоят из ряда одинаковых цилиндрических клеток, характеризующихся наличием целлюлозной клеточной стенки, слизистой оболочки, одного ядра и крупной вакуоли. Образование спор не свойственно. 

Рис. 8. Строение клетки спирогиры

Главный отличительный признак спирогиры – перекрученный по спирали хроматофор с пиреноидами. Растения размножаются половым и бесполым путем. При вегетативном размножении нить распадается небольшие участки или клетки. Они делятся митозом, в результате чего развиваются новые организмы. Половое размножение осуществляется с помощью конъюгации. Этот процесс сопровождается сближением нитей и их склеиванием слизью. Затем клетки образуют выросты, которые соединяют две нити между собой. Из «мужского» организма содержимое клетки проникает в «женскую» особь, в результате чего образуется зигота. Она покрывается толстой оболочкой и входит в состояние покоя, после чего прорастает. Затем зигота делится путем мейоза и образуются четыре клетки, три из которых отмирают. Из оставшейся живой клетки формируется взрослый организм.

Рис. 9. Размножение спирогиры 

 

Пластинчатые многоклеточные Зеленые водоросли

Пластинчатые многоклеточные Зеленые водоросли обитают в морях. Они могут достигать в длину до полуметра. Для них характерно прикрепление к субстрату. 

Пластинчатая многоклеточная Зеленая водоросль, таллом которой имитирует листовую структуру. Строение ульвы сложнее, чем у нитчатого улотрикса, но их жизненные циклы схожи. Гаплоидная зооспора со жгутиками также вырастает в нить, клетки которой делятся в нескольких направлениях. В результате образуется листовидная структура. Клетки у основания водоросли образуют ризоидоподобные выросты.

Рис. 10. Размножение ульвы

Для жизненного цикла ульвы характерно чередование изоморфных поколений. Гаметофит и спорофит внешне схожи. Во время полового процесса клетки гаметофита образуют анизогаметы с двумя жгутиками. При сливании гамет (n) развивается зигота (2n). Затем из нее формируется нить и листовидный таллом как у гаметофита. 

Значение 

Зеленые водоросли играют важную роль в жизни обитателей планеты:  

1. создают органическое вещество в водоемах,
2. гаметы, зооспоры и сами водоросли служат пищей для зоопланктона,
3. обогащают воду кислородом,
4. фильтруют сточные воды,
5. из нитчатых водорослей производят бумагу, ацетон, спирты и др.,
6. пластинчатые водоросли человек употребляет в пищу и т.д.

Помимо пользы водоросли могут приносить вред. Они могут провоцировать зарастание водоемов, обрастать на сооружениях, судах и т.д. Сверлящие водоросли повреждают раковины моллюсков. Также водоросли могут быть паразитами животных и человека.

---

 

Смотри также:

Водоросли: характеристика

 

_{Источники изображений:} 

• _{Рис. 2 — https://100urokov.ru/predmety/urok-7-carstvo-rasteniya}
• _{Рис. 5 — https://u.foxford.ngcdn.ru/uploads/tinymce_image/image/9583/хлорелла.png} 
• _{Рис. 9 — https://spisokmagazinov.ru/info/razvitie-hlamidomonady/}

 

Отдел зеленые водоросли (Chlorophyta) — это… Что такое Отдел зеленые водоросли (Chlorophyta)?

        Зеленые водоросли — самый обширный отдел из всех известных в настоящее время отделов водорослей. По приблизительным подсчетам сюда входит от 13 000 до 20 000 видов. Все они отличаются прежде всего чисто-зеленым цветом своих слоевищ, сходным с окраской высших растений и вызванным преобладанием хлорофилла над другими пигментами. Из ассимиляционных пигментов у них обнаружены хлорофиллы а и b, α- и β-каротины и около 10 различных ксантофиллов. У некоторых видов и стадий развития зеленая окраска клеток может маскироваться красным пигментом гематохромом, накапливающимся в запасных питательных веществах. Клетки зеленых водорослей одноядерные и многоядерные, редко голые, в большинстве с целлюлозной и пектиновой оболочкой. Запасные вещества — крахмал, реже масло.

        В морфологическом отношении зеленые водоросли также отличаются наибольшим многообразием по сравнению с другими отделами. Они могут быть одноклеточными, ценобиальными, колониальными и многоклеточными. У них представлены все известные ступени морфологической дифференциации тела водорослей, кроме амебоидной и тканевой: монадная, коккоидная, пальмеллоидная, нитчатая со всеми ее разновидностями, пластинчатая и неклеточная (сифональная и сифонокладальная). Чрезвычайно велик и диапазон их размеров от мельчайших одиночных клеточек диаметром 1 — 2 мкм до макроскопических растений, измеряемых в длину десятками сантиметров. Здесь встречаются также все основные типы бесполого и полового размножения и все основные типы смены форм развития. Большинство представителей в вегетативном состоянии гаплоидны, некоторые диплоидны.

        Распространены зеленые водоросли по всему свету. Главным образом они населяют пресные воды, где, по-видимому, возникли и прошли основные этапы своей эволюции, но среди них немало солоноводных и морских форм, а также представителей вневодных наземных и почвенных группировок; встречаются эпифиты, паразиты и симбионты.

        Классифицируются зеленые водоросли до сих пор весьма по-разному и одной устоявшейся системы их до сих пор нет. Наиболее определенными единицами классификации здесь являются порядки, но в классы их группируют в разных системах различно. Наибольшие разногласия до сих пор вызывает положение в системе двух наиболее своеобразных групп, издавна относимых к зеленым водорослям: харовых, отличающихся членисто-мутовчатым строением вегетативных частей таллома и совершенно необычным строением генеративных органов, и конъюгат, объединяемых полным отсутствием подвижных стадий и своеобразным типом полового процесса — конъюгацией. В современных классификациях обе эти группы то включают в отдел Chlorophyta, то выделяют в самостоятельные отделы Charophyta и Conjugatophyta (Zygnematophyta, Zygophyta). В первом случае их оценивают то рангом порядка, то как класс, а в отношении конъюгат даже и как подотдел. В настоящей книге харовые рассматриваются как самостоятельный отдел, но конъюгаты включены в отдел зеленых водорослей в ранге самостоятельного класса, характеризующегося более всего специфическим способом полового размножения. Остальные порядки зеленых водорослей нам представляется более естественным группировать в классы по тем основным ступеням морфологической дифференциации тела, которой они достигли, начиная от наипростейшего выражения в рамках каждой ступени и кончая наиболее сложными вариантами, дающими переходы к следующему уровню.

        Таким образом в отделе зеленых водорослей мы принимаем деление на 5 классов:

        1) вольвоксовые, основная форма вегетативного тела — подвижные жгутиковые клетки и колонии таких клеток;

        2) протококковые, основная форма вегетативного тела — неподвижные клетки с плотной оболочкой и колонии таких клеток;

        3) улотриксовые — многоклеточные нитчатые и пластинчатые формы различной степени усложненности;

        4) сифоновые — неклеточные одноядерные и многоядерные формы с различной степенью внешнего расчленения слоевищ и нитчатые формы, образованные многоядерными сегментами;

        5) конъюгаты — одноклеточные симметричного строения и нитчатые формы с половым размножением типа конъюгации.

Жизнь растений: в 6-ти томах. — М.: Просвещение. Под редакцией А. Л. Тахтаджяна, главный редактор чл.-кор. АН СССР, проф. А.А. Федоров. 1974.

Зеленые водоросли — презентация онлайн

1. ОТДЕЛ ЗЕЛЕНЫЕ ВОДОРОСЛИ(Chlorophyta)

ОТДЕЛ
ЗЕЛЕНЫЕ
ВОДОРОСЛИ
(Chlorophyta)
Общая характеристика:
Зелёные водоросли – это самый обширный отдел из
всех ныне известных водорослей. Они отличаются
многообразием
формы
тела,
разнообразием
занимаемых экологических ниш, различными типами
размножения и многим другим
Отличительные признаки:
1. Чисто зеленая окраска хроматофора, зависящая
от наличия большого количества хлорофиллов «А» и
«В».
2. В качестве запасного питательного вещества
откладывается крахмал и в виде исключения – масло.
3. Хорошо развит пиреноид, вокруг которого
накапливается много крахмала.
4. Почти все зелёные водоросли гаплоидны в
вегетативном состоянии.
Классификация:
1.
Отдел подразделяется на 5 классов:
Кл.
Вольвоксовые
–
подвижные
в
вегетативном
состоянии
2.
Кл. Протококковые – неподвижные, имеют коккоидную
структуру.
3.
Кл. Улотриксовые – нитчатые и пластинчатые формы.
4.
Кл. Сифоновые – многоядерные, неклеточные.
5.
Кл.
Конъюгаты
конъюгация.
–
нитчатые,
половой
процесс

5. Класс Вольвоксовые – Volvocophyceae

Особенности:
1. Все они подвижны в вегетативном состоянии.
2. Монадная структура (при размножении формируется
одна клетка вместо тетрады). Кроме того, это самые
примитивные из всех зеленых водорослей.
Рис.1 Вольвокс золотистый
(Volvox aureus)
Рис. 2 Хламидомонада хоботковая
(Chlamydomonas proboscigera)
В этом классе имеются одноклеточные и колониальные
формы.
Среди
одноклеточных
с
монадным
строением
наиболее простая и очень удобная для изучения, т.к. хорошо
выражены все типичные органоиды, это хламиномонада –
Chlamidomonus.
Систематика следующая:
Царство растения
Отдел Зелёные водоросли – Chlorophyta
Класс Вольвоксовые – Volvocophyceae
Порядок Хламидомонадовые – Chlamydonodales
Представитель Хламидомонада – Chlamydomonus
Рис. 3. Хламидомонада
(Слева одиночная клетка; справа-скопление клеток)
Экология:
Хламидомонада
обитает
в
пресноводных
мелких
водоёмах, хорошо прогреваемых солнечными лучами.
Она часто развивается в большом количестве в стоячих
лужах, мелководных прибрежьях, а нередко при тёплой
солнечной
погоде
образует
цветение
воды.
Органическую пищу получает с помощью фотосинтеза, а
вода и минеральные вещества поступают диффузно,
через поры оболочки. Иногда поселяется на влажной
почве.
———жгутики
—————носик
————пульсирующие вакуоли
———оболочка
———стигма
—————-ядро
——————ядрышко
———хроматофор
————пиреноид
——цитоплазма
Строение клетки:
Клетка имеет округло-яйцевидную форму или эллипсовидную. На
переднем конце хорошо заметен носик, от которого отходят два
равных по величине жгутика. Оболочка двухконтурная, в ней много
целлюлозы и меньше пектина. Почти всю клетку заполняет крупный
чашевидный
хроматофор,
имеющий
чисто
зелёный
цвет.
По
периферии находится вязковатая цитоплазма. В нижней части клетки
хорошо
заметен
округлый
пиреноид
с
крахмальной
средой,
окружающей его. Здесь сосредоточены запасные вещества. Несколько
сбоку хорошо заметен светочувствительный красноватый глазок –
стигма.
В передней части, ближе к носику хорошо просматриваются две
пульсирующие вакуоли. В центре клетки в сфере цитоплазмы, в
углублении хроматофора находится ядро с мелким ядрышком.
Размножение:
Бесполое:
Клетка округляется, теряет жгутики, содержимое
начинает делится на 2, 4, 8 равных частей. Каждая частичка
одевается оболочкой, приобретает все необходимые
органоиды и превращается в двужгутиковую зооспору.
Позже оболочка материнской клетки разрывается и
зооспоры выходят в воду, превращаясь в молодые
хламидомонады.
Половое:
Половое размножение изогамное. Клетка также делится
редукционно несколько раз. В ней образуется до 64
изогамет, которые обретают пол. После разрыва
материнской клетки изогаметы выходят в воду, где
разнополые гаметы копулируют.
Половое:
После чего формируется зигота. Она покрывается толстой
оболочкой, заполняется питательными веществами, может
переносить неблагоприятные условия. При наступлении
оптимальных условий зигота прорастает, давая новую
дочернюю водоросль.
Значение:
1. Научное – ставятся эксперименты во многих
научных лабораториях, т.к. хламидомонада является
наиболее удобным научным материалом.
2. Учебное – изучается в школах, вузах.
3. Хламидомонада имеет санитарное значение, очищая
водоёмы от гниющих веществ.
Б
А
Бесполое (А) и половое (Б)
К числу колониальных класса вольвоксовые относится
вольвокс. Систематика следующая:
Отдел Зелёные водоросли – Chlorophyta
Класс Вольвоксовые – Volvocophyceae
Порядок Вольвоксовые – Volvocales
Представитель Вольвокс – Volvox
Порядок
вольвоксовые
организованных
объединяет
представителей
класса.
наиболее
Для
них
характерно следующее:
1) Сюда входят колониальные и ценобиальные формы.
2) Сходство в строении клеток. Отдельные клетки
устроены по типу хламидомонады.
У колониальных форм число клеток остаётся
постоянным, а рост водоросли происходит за счёт
увеличения клеток в размерах.
Экология:
Вольвокс наиболее часто встречается в наиболее
чистых водоёмах, прудах, озёрах, в излучинах рек,
потерявшим связь с руслом. Иногда они размножаются
в массовом количестве, образуя цветение воды. Его
обитания приурочены к прибрежным или мелководным
частям водоёмов, т.к. он нуждается в солнечном свете
для органического питания.
Строение колонии. Колония вольвокса относительно
крупная
— от 0,5 до 2 мм и хорошо заметны
невооруженным глазом. Тело состоит из нескольких
сотен
или
даже
тысяч
клеток
(до
20-50
тыс),
расположенных в периферическом слое водоросли в один
ряд.
Каждая клетка снабжена 2-мя равными жгутиками
наружу. С помощью жгутиков вольвокс передвигается.
Согласованное движение жгутиков обеспечивает ему
вращательное движение к местам более освещённым.
Отдельная
клетка
устроена
по
типу
клетки
хламидомонады. Снаружи вся колония покрыта общей
оболочкой,
Соединение
которая
клеток
называется
между
собой
инволюкрум.
обеспечивается
плазмодесмами. Центральная часть колонии заполнена
вязкой жидкостью зеленоватого цвета.
Рис. Небольшой участок колонии Volvox (схематизированно):
1 — вегетативная особь колонии; 2 – плазмодесма;
3 — партеногонидия
Периферическую часть занимают вегетативные клетки. Во
взрослом состоянии между вегетативными клетками разбросаны
крупные репродуктивные клетки – партеногонидии, которые служат
для вегетативного размножения. Их около десятка. Кроме того, на
теле вольвокса хорошо заметны антеридии, имеющие сетчатое
строение (мужские органы размножения) и оогонии – округлые –
женские
органы
наблюдается
размножения.
разделение
Таким
функций
образом,
между
у
вольвокса
клетками,
свидетельствует о более высокой экологической организации.
что
вегетативная клетка
инволюктрум
дочерняя
колония
оогоний
антеридий
Рис. Строение колонии Volvox
Размножение:
Вегетативное:
В заднем конце по направлению движения колонии имеются
более крупные клетки от 8 до 15. Они носят название
партеногонидии. Они начинают усиленно делится, в
результате чего образуется клеточная пластинка (табличка).
Она увеличивается в размерах. Но стенки колонии
препятствуют расширению, поэтому табличка вдавливается
внутрь колонии, но так как жгутики обращены внутрь, то через
некоторое время это чашевидное образование выворачивается
наружу (наизнанку). Как только это образование полностью
вывернулось, концы этой чаши смыкаются, образуется полый
шар. Это сформировалась дочерняя колония. Каждая клетка
вырабатывает по 2 жгутика и новая колония погружается в
полость материнского шара. Таких дочерних колоний может
быть несколько (по числу партеногонидий). В полости
материнского шара они дозревают. Потом материнская колония
разрывается и дочерни водоросли выходят в воду.
Половой процесс – оогамия
Он наступает в основном при неблагоприятных условиях.
Половые органы формируются из крупных клеток в задней
части шара. В колони закладывается от 5 до 30 оогониев,
каждый содержит по 1 яйцеклетке и от 5 до 100
антеридиев, каждый из которых вырабатывает по 64
двужгутиковых сперматозоидов (антерозоидов). По
созревании сперматозоиды выходят в воду, оплодотворяют
яйцеклетку, образуется зигота, называемая ооспорой.
Ооспора
заполняется
питательными
веществами,
покрывается плотной оболочкой и переходит в состояние
покоя. В таком виде она зимует, а весной прорастает, давая
новую колонию.

26. Класс Протококковые водоросли – Protococcophyceae

Общая характеристика класса. Протококковые очень
крупная группа водорослей, характеризующаяся большим
экологическим
разнообразием.
В
отличие
от
вольвоксовых, эти водоросли не имеют монадную
структуру. Они интересны тем, что здесь получила
широкое развитие:
1) коккоидная структура тела. Характерно то, что при
размножении формируется тетрада клеток вместо одной.
Это типичная растительная структура тела.
2) эти водоросли неподвижны в вегетативном состоянии,
т.к. не имеют жгутиков.
Протококковые интересны в том плане, что дали
начало новым водорослям. Этот класс стал узловым
пунктом в эволюционном развитии зелёных водорослей
Наиболее
типичным
одноклеточным
представителем является хлорококк. Систематика его
следующая:
Отдел зелёные водоросли – Chlorophyta
Класс Протококковые — Protococcophyceae
Порядок Хлорококковые – Chlorococcales
Представитель Хлорококк – Chlorococcom
Рис. Хлорококк
Экологические особенности.
Хлорококк обитает в воздушной среде. В большом
количестве поселяется на коре деревьев, около
водосточных труб, на углах построек, на камнях, заборах
и очень большие скопления разрастаются на почве,
периодически увлажняемой атмосферными осадками, а
иногда на подводных предметах: камнях, сваях, помостах
или просто на дне неглубоких водоёмов
Строение клетки.
Клетка
хлорококка
хламиномонады.
округлая,
Оболочка
несколько
тонкая,
крупнее
целлюлозно-
пектиновая.
Всю
полость
заполняет
цитоплазма,
наибольшее
количество её сосредоточено в постенном слое.
Хроматофор очень крупный, ярко-зелёного цвета, имеет
чашевидную форму.
Ядро мелкое, расположено в центре клетки.
Выше ядра находится центральная вакуоль.
В нижней части имеется крупный пиреноид.

31. Строение клетки

хроматофор
оболочка
пиреноид
цитоплазма
Рис. Строение клетки Хлорококка
Размножение.
Бесполое размножение зооспорами. Клетка, достигнув
взрослого состояния, делится на 8 – 32 части. Из каждой
частички
формируется
двужгутиковая
зооспора.
Оболочка материнской клетки разрывается и зооспоры
выходят в воду. Дают дочернюю особь.
Зооспора
Формирование зооспор
Размножение
Половой
процесс
изогамный.
Содержимое
клетки
делится, образуются разнополые изогаметы. Они выходят
в воду, где разнополые гаметы копулируют, после чего
образуется
зигота.
Она
прорастает,
давая
новую
дочернюю клетку.
Значение
Хлорококк может поселяться на крышах, углах домов,
сваях, тем самым вызывая порчу предметов.
Вторым
одноклеточным
представителем
порядка
Хлорококковых является хлорелла – Chlorella, впервые
открытая в 1890 г голландским учёным М. Бейеринном.
Экология.
Хлорелла
имеет
очень
широкую
экологическую
амплитуду. Она может жить в мелких водоёмах, на
влажной почве, на коре деревьев, даже в цветочных
поддонах и аквариумах.
Рис. Хлорелла
Строение. Клетка имеет округлую форму диаметром 3-6
микрон. Оболочка гладкая, колоковидный хроматофор, в
центре ядро, по всей клетке цитоплазма, пиреноид имеется,
но не всегда обнаруживается, вакуоль мелкая.
Хлорелла побывала в космосе на 2-м космическом корабле,
вместе с собаками Стрелкой и Белкой.
Рис. Хлорелла
автоспоры
Рис. Размножение Хлореллы автоспорами
Особенности:
1.
Простота культивирования и оригинальный состав клетки.
2.
Использует 10-12% световой энергии вместо 1-2% у наземных расте-ний.
3.
Обладает колоссальной способностью к размножению. За сутки может давать
тысячу клеток. Размножается автоспорами.
4.
Выделяет большое количество кислорода.
5.
Уникальный состав клетки. Она содержит: белков – 50%, (у бобовых – 25-30%,
у пшеницы – 18-24%), много углеводов – 10%, жиров 5-6%, целая гамма витаминов
и т.д.
6.
Является
вариумные
отличным
рыбки
биостимулятором,
быстро
размножаются,
повышает
повышается
выживаемость.
удойность
Аккоров,
яйценоскость кур и т.д.
7.
Чётко реагирует на режим питания, можно получать заданные вещества в
зависимости от режима питания.
8.
Из неё можно получать антибиотики.

39. Гидродикцион – Hydrodiction

Колониальные хлорококковые
Примером колониальных хлорококковых водорослей может
служить гидродикцион – Hydrodiction, или водяная сеточка.
Это очень крупная водоросль, до 15 мм и более. Она имеет вид
замкнутых сеточек. Ячейки сетки 5-6 угольные, образованы
крупными клетками цилиндрической формы и соединены
своими концами.
Экология.
Обитает водоросль в стоячих или медленно текучих водах,
канавах, в старицах, заводях, особенно в водах, богатых
азотистыми веществами.
Гидродикцион или водяная сеточка Hydrodictyon
Общий вид
Сеточка
Строение клетки.
Клетка имеет форму цилиндра.
Оболочка толстая с большим
количеством
Цитоплазма
целлюлозы.
заполняет
всю
клетку, но большая часть её
сосредоточена
в
постенном
слое.
Отдельная клетка
Строение клетки.
Хроматофор бледно-зелёный, сетчатый, расположен в
постенном слое.
Пиреноидов много, мелкие, округлые, расположены в
хроматофоре. Ядра многочисленные, также мелкие.
Вакуоль крупная овальная, находится в центре клетки.
Размножение.
Бесполое
размножение
–
зооспорами.
При
этом
протопласт делится на множество частей, из которых
формируются двужгутиковые зооспоры с 1 ядром и
участком хроматофора. Они остаются внутри материнской
клетки. Здесь они совершают вибрирующие движения
(танцуют), потом вытягивают жгутики и соединяются
передними и задними концами, образуя сеточку. Потом
материнская клетка лопается и дочерняя сеточка выходит
в воду.
Половое размножение.
Клетка
делится
формируются
на
мужские
множество
и
женские
частей,
из
гаметы.
которых
Оболочка
материнской клетки лопается и гаметы выходят в воду, где
копулируют, образуется зигота. Она покрывается толстой
оболочкой и проходит период покоя. Через некоторое время
зигота прорастает, редукционно делится, даёт 4 зооспоры.
Каждая зооспора превращается в звездчатое тело полиэдр. Он
растёт, затем содержимое его делится на части, образуя
зооспоры.
Они
соединяются
передне-задними
концами,
формируя сеточку. Полиэдр разрывается и молодая дочерняя
водоросль выходит в воду.
зигота
гаметы
А
зооспоры
Б
зооспоры
полиэдр
зооспоры
Бесполое ( А) и половое ( Б) размножение Гидродикциона.
Значение.
Водяная сеточка усваивает азотистые вещества, очищает
водоёмы, а при сильном размножении и засоряет их. Все
эти водоросли имеют учебное значение.

48. Класс Улотриксовые

Класс Улотриксовые содержит очень большое количество
зелёных водорослей. По своей форме они могут быть
крайне разнообразные. Одним из важных общих признаков
является нитчатое или пластинчатое строение слоевища. В
наших водоёмах они не многочисленны.
Особенности:
1.
Нитчатое однорядовое строение таллома.
2.
Наличие базальной клетки, служащей для прикрепления.
3.
Интеркалярное нарастание нити.
Систематика улотрикса следующая:
Отдел Зелёные водоросли
Класс Улотриксовые
Порядок Улотриксовые
Представитель Улотрикс
Экология
Улотрикс обитает в поверхностном слое мелких водоемов,
хорошо прогреваемых солнцем. Нередко поселяется на
деревянных сваях, камнях, находящихся
в прибрежной
зоне, днищах лодок, скалах, увлажняемых брызгами воды,
может прикрепляться к земле или речному песку. У
улотрикса имеется избранность к определённым экотопам.
Особенно он тяготеет к
пресным, хорошо
аэрированным водоёмам
с быстрым течением.
Строение нити и клетки.
Нить улотрикса не имеет
ясного
морфологического
подразделения. Условно её
определяют на базальную,
интеркалярную
и
вегетативная
часть
вегетативную части, но к
размножению способны все
клетки, кроме базальной.
базальная клетка
интеркалярная
часть
Рис. Строение отдельной нити Улотрикса
Клетка имеет короткоцилиндрическую форму.
Оболочка толстая, целлюлозная с примесью пектиновых
веществ.
Цитоплазма большой частью находится в постенном слое.
Хроматофор тёмно-зелёного цвета имеет вид незамкнутого
кольца.
Ядро одно, располагается чаще всего в постенном слое
цитоплазмы.
Пиреноид один или несколько, находится в хроматофоре.
Вакуоль находится в центре клетки.

53. Строение отдельной клетки

вакуоль
хроматофор
цитоплазма
оболочка
ядро
пиреноид
Рис. Строение отдельной клетки Улотрикса
Размножение:
Бесполое размножение :
происходит следующим образом: содержимое клетки делится
на
чётное
количество
частей,
до
32.
Эти
частички
превращаются в 4-х жгутиковые крупные зооспоры. По
созреванию зооспор оболочка клетки лопается и зооспоры
выходят в воду. Зооспора имеет глазок, хлоропласт, до 7
пиреноидов и жгутики. Вышедшая из материнской клетки
зооспора некоторое время плавает, потом прикрепляется к
подводному предмету и прорастает, давая дочернюю особь.
К
размножению
базальной.
способна
любая
клетка
нити,
кроме
Половое размножение изогамное.
Содержимое клетки делится на 32 или 64 части из которых
формируются мелкие изогаметы, а когда стенка материнской
клетки лопается, изогаметы, имея 2 жгутика, выходят в воду и
там некоторое время плавают. Затем разнополые гаметы
копулируют, формируется подвижная 4-х жгутиковая зигота –
планозигота.
При
половом
наблюдается
явление
размножении
гетероталлизма.
Это
у
улотрикса
значит,
что
копулируют гаметы различных особей. Планозигота плавает,
затем останавливается и оседает на дно. Затем редукционно
делится, давая 4 , а иногда больше апланоспоры. Апланоспора
прорастает в дочернюю нить. В некоторых случаях улотрикс
размножается вегетативно.

57. Размножение Улотрикса

Рис. Размножение Улотрикса
К классу Улотриксовых относится порядок Ульвовые с
родом Ulva. Это крупная пластинчатая водоросль, примерно с
кисть руки сгофрированными краями. Распространена в
солёных водоёмах (Чёрное море). Иногда развивается в
массовом количестве и при сильном волнении выбрасывается
на берег. Местное население собирает для пищевых целей,
отчего эта водоросль получила название морской салат.
Значение.
1. Ульва употребляется в пищу в сыром виде при
промывании.
2. Улотрикс вызывает обрастание водного транспорта:
лодок, судов.
Обрастание деревянных свай вызывает гниение и
изнашивание
3.
Рис. Скопления Ульвы

60. Класс Сифоновые – Siphonophyceae

Особенности:
1. Не имеют клеточного строения. Их крупное, сложно
устроенное
слоевище
представляет
собой
одну
гигантскую «клетку».
2. Обычно в клетке содержится много ядер (редко одно).
Неклеточное строение этих водорослей называется
сифонным.
Одним из типичных и широко распространёггых
представителей является кладофора, односящаяся к
порядку Сифонокладиевых.
Систематика их следующая:
Отдел Зелёные водоросли
Класс Сифоновые
Порядок Сифонокладиевые
Представитель Кладофора
Экология.
Виды кладофоры живут повсеместно. Часть из них обитает в
морях, часть в пресных водоёмах. В начальный период жизни
водоросль живёт на дне водоёма, прикрепившись к какомулибо предмету. Но как только она приобретает кустистую
форму, т.е. разветвляется, вода её выталкивает и она
всплывает на поверхность. Скопления водоросли ветром
прибиваются в прибрежную часть рек. В стоячих и мелких
водоёмах она может занимать всю поверхность воды в виде
желтовато-зеленоватой пены. На поверхности воды она
выделяет большое количество воздуха,
поэтому в толще воды хорошо заметны
пузырьки воздуха.
Строение.
Слоевище кладофоры кустистое, многократно разделённое. Строение
сегментов (клеток) такое: клетки вытянуты, имеют цилиндрическую
форму, расположены в один ряд.
Оболочка толстая не слизистая, в ней много целлюлозы и мало
пектиновых веществ.
Цитоплазма густая, большая часть её расположена в постенном слое.
Хроматофор в виде цилиндра сетчато-продырявленный, он заполняет
почти всю клетку.
Ядра мелкие в большом количестве разбросаны по всей клетке.
Пиреноиды также мелкие разбросаны по хроматофору.
Вакуоль – имеется центральная вакуоль.
Крахмал, в качестве запасного вещества откладывается крахмал
вокруг пиреноидов.
вакуоль
хроматофор
цитоплазма
оболочка
ядро
пиреноид
Рис. Слоевище кладофоры
Рис. Строение отдельного
сегмента кладофоры
Размножение.
Бесполое размножение происходит путём деления клетки
и
формирования
большого
количества
четырёхжгутиковых зооспор. Они после созревания
выходят в одну пору, потом оседают и дают новую
дочернюю водоросль. Обычно к бесполому размножению
приступают верхушечные клетки.
Половое размножение — изогамное.
Изогаметы мелкие и всегда двужгутиковые. Они также
образуются
на
конечных
сегментах
таллома.
По
созреванию изогаметы из отверстия в оболочке выходят
в воду. Здесь происходит копуляция, формируется
зигота, которая сразу же прорастает.
Значение:
1.
Тина,
образованная
водорослью,
служит
маскировочным объектом для мальков рыб и других
водных обитателей.
2. Заросли кладофоры затрудняют судоходство мелкого
водного транспорта (лодки, баркасы и т.д.).
3. В литературных источниках указывается, что из
кладофоры делают высококачественную бумагу.

69. Класс Конъюгаты или Сцеплянки – Conjugatophycea

Класс Конъюгаты представляет собой особую, хорошо
обособленную группу водорослей. В основном – это
микроскопические формы. Несмотря на большое
разнообразие формы тела, их объединяют такие
характерные признаки:
1.
Половой процесс конъюгация.
2.
Отсутствие подвижных стадий при размножении.
3.
Своеобразная форма хроматофора.
Из этого класса наиболее широко распространена в
наших водах спирогира.
Систематика её следующая:
Отдел Зелёные водоросли
Класс Конъюгаты или Сцеплянки
Порядок Зигнемовые
Представитель Спирогира
(Spirogyre)
Экология
Спирогира
очень
часто
встречается
в
пресных
мелководных водоёмах. Это очень распространённая
водоросль в нашем регионе. Она также как и кладофора
образует ватообразную тину. В некоторых местах в
прибрежных зонах прудов, озёр, мелких речушек, она
может покрывать значительные площади зеркала воды.
Строение
Спирогира – нитчатая водоросль. Клетки расположены в один ряд,
вытянутые.
Оболочка клетки образует как бы 2 слоя, потому как кроме собственно
оболочки
имеется
слизистый
футляр.
Он
содержит
большое
количество пектиновых веществ, при попытке взять водоросль в руки,
она быстро выскальзывает.
Цитоплазма прижата к
оболочке и образует тяжи
к центру.
Ядро относительно крупное, находится в центре, подвешена
цитоплазматическими тяжами. Хорошо заметно ядрышко.
Хроматофор спиральный. В клетке может быть от одного до 20
хроматофоров.
Вакуоль крупная, они пронизана цитоплазматическими тяжами на
отдельные сегменты.
Пиреноидов несколько, они мелкие, находятся в хроматофоре.
Размножение.
Бесполого размножения у спирогиры нет. Довольно
часто водоросль размножается вегетативным путём
разрывая нити на несколько частей.
Половое размножение – конъюгация.
Различают два вида конъюгации – лестничная и боковая.
При лестничной конъюгации две нити спирогиры сближаются
параллельно. На боковых стенках клеток конъюгирующих особей
появляются выросты. Они направляются навстречу друг другу. В
местах их соприкосновения оболочки клеток ослизняются и
образуется сплошной канал.
По каналу содержимое клеток
одной водоросли переливается
в клетки другой. Происходит
копуляция.
В результате слияния протопластов противоположных клеток
формируется зигота. Она покрывается трёхслойной оболочкой,
заполняется питательными веществами и переносит период покоя.
При
наступлении
благоприятных
условий
зигота
прорастает,
редукционно делится, в результате чего образуется 4 гаплоидных
ядра, из которых 3 отмирают, а одно остаётся. Из зиготы развивается
новая дочерняя спирогира.
При боковой конъюгации сквозные каналы образуются
между двумя соседними клетками одной и той же
водоросли. Остальное происходит по общей схеме.
Значение
1. Учебное, изучают в школах, вузах биологических
профилей.
2. Маскировочный объект для мальков и т.д.

Зеленые водоросли, подготовка к ЕГЭ по биологии

Самый обширный отдел водорослей, включающий от 13 000 до 20 000 видов. Обитают в основном в пресных водоемах, имеют зеленую окраску вследствие преобладания хлорофилла a и b по количеству над другими пигментами (каротиноидами, ксантофиллами). Этот отдел включает в себя одноклеточные, многоклеточные и колониальные формы. Большинство из них растет на глубине 20-40 метров.

Клеточная стенка зеленых водорослей образована целлюлозой, запасное питательное вещество — крахмал. У многих представителей в жизненном цикле наблюдается чередование полового поколения (гаметофита) и бесполого (спорофита).

Хламидомонада

Хламидомонада — одноклеточная двужгутиковая зеленая водоросль, обитающая в лужах, пресных водоемах, прудах. Форма клетки грушевидная. На переднем конце тела имеет два жгутика, за счет которых активно движется.

Светочувствительный глазок (стигма) помогает хламидомонаде занять наиболее освещенное место для активного процесса фотосинтеза, который идет в хроматофоре. Сократительные (пульсирующие) вакуоли клетки удаляют избыток постоянно поступающей внутрь воды, таким образом, они поддерживают осмотическое давление на уровне, необходимом для жизни.

Хламидомонада имеет чашевидный хроматофор с пиреноидом — округлой белковой гранулой, содержащей фермент, который участвует в синтезе сахаров. Вокруг пиреноида запасается крахмал.

Размножение хламидомонады

Размножается преимущественно бесполым путем. Половой процесс — конъюгация.

• Бесполое размножение

При благоприятных условиях (летом) размножается бесполым путем с помощью зооспор. Хламидомонада (n) дважды делится митотически без разрыва материнской оболочки, в результате образуются 4 клетки (n). Они растут, у каждой из них развивается жгутик, появляется глазок и клеточная стенка. С течением времени материнская оболочка, окружающая клетки, разрывается, и зооспоры выходят во внешнюю среду. Из каждой зооспоры развивается взрослая клетка.

• Половое размножение

Рассмотрим изогамный половой процесс, при котором гаметы не отличаются по строению, внешнему виду, одинаково подвижны.

Половое размножение активируется при наступлении неблагоприятных условий (пересыхание водоема, понижение температуры внешней среды). Внутри хламидомонады (n) путем митоза образуются половые клетки — гаметы (n). Запомните, что в половом размножении всегда участвуют половые клетки 😉

Гаметы (n) разных хламидомонад попарно сливаются, в результате чего образуется зигота (2n), которая покрывается плотной защитной оболочкой — цистой. При благоприятных условиях зигота (2n) делится мейозом, по итогам которого образуются 4 хламидомонады (n).

Красный снег

Красный снег — явление, характерное для приполярных областей Земли, также встречается на высоких горах. Снег приобретает нехарактерную красную окраску, связанную с массовым размножением Хламидомонады снежной, клетки которой содержат красный каротиноид — астаксантин. Для особей этого вида благоприятными являются низкие температуры, при температуре выше +4 °С они погибают.

Хлорелла

Хлорелла — одноклеточная зеленая водоросль без жгутиков, обитающая в самых разных средах: на сырой почве, на стволах деревьев, скалах, в соленой и пресной воде. Ее скопления хорошо заметны в виде налета зеленого цвета.

Клетка содержит чашевидный хроматофор (имеет вид сильно вырезанной чаши), запасающий крахмал. Хлорелла отличается быстрым темпом деления клеток, в связи с этим ее используют для получения кормов. Фотосинтез у нее также идет очень интенсивно. Эта водоросль одной из первых побывала в космосе, ее используют на космических кораблях для получения кислорода.

Размножение осуществляется только бесполым путем, содержимое материнской клетки делится митотически на 4 или 8 дочерних клеток, после чего оболочка материнской клетки рвется, и дочерние клетки выходят наружу, развиваются во взрослых особей, после чего снова делятся.

Спирогира

Спирогира — многоклеточная нитчатая зеленая водоросль. Скопления нитей спирогиры на поверхности рек и прудов образуют тину.

Хроматофор у спирогиры спиралевидный, представлен в виде одной или нескольких лент, опоясывающих клетку в пристенном слое цитоплазмы. В клетке содержится крупное ядро, расположенное в центре и подвешенное на тяжах цитоплазмы.

Размножается бесполым и половым путями.

• Бесполое

Бесполое (вегетативное) размножение может осуществляться частями таллома: нить водоросли разрывается на отдельные участки, или даже клетки, которые дают начало новому организму.

• Половое

Половой процесс — конъюгация. Две нити водоросли располагаются параллельно, клетки сближаются, у них образуются боковые выросты. При соприкосновении боковых выростов между клетками разных нитей водорослей образуется копуляционный канал, по которому происходит перемещение содержимого одной клетки (n) в другую (n), после чего сливаются цитоплазмы и ядра, образуя зигоспору (2n).

После периода покоя зигоспора (2n) делится мейозом, образуются четыре клетки (n), из которых только одна прорастает в новую особь, а три остальных - погибают.

Кладофора

Кладофора — многоклеточная нитчатая зеленая водоросль. Ее ветвящиеся нити непрочно прикреплены к субстрату, от которого часто отрываются. Хроматофор имеет вид сеточки (сетчатый). Бесполое размножение осуществляется с помощью зооспор, половое размножение в форме изогамии.

Улотрикс

Улотрикс — многоклеточная нитчатая зеленая водоросль. Обитает в пресной и морской воде, образует на подводных объектах зеленый налет — тину. Хроматофор в виде незамкнутого кольца (пояска), содержит пиреноид. Преимущественно размножается бесполым путем, с помощью четырехжгутиковых зооспор. Есть возможность полового размножения по типу изогамии.

В цикле развития улотрикса преобладает гаметофит (n) — вегетативное гаплоидное поколение. Также заметьте, что гаметы улотрикса (n) образуются из клеток слоевища (n) путем митоза.

Плеврококк

Скорее всего, любой гетеротроф сделает ошибку, первый раз встретив это название 🙂 Уж слишком сильно оно смахивает на название бактерий, таких как стафилококки, стрептококки. Запомните и не ошибайтесь: плеврококк — зеленая водоросль. Плеврококк имеет клетки шаровидной формы, они могут быть одиночные или соединенные в группы. Видимые вакуоли в клетке отсутствуют, хроматофор в виде пластинки, не содержит пиреноидов.

Плеврококк распространен повсеместно, способен вынести полное пересыхание. Образует зеленый налет на стволах деревьев, поверхности скал и почве.

Вольвокс

«Вольвокс» означает «катящийся». Представляет собой зеленую подвижную колониальную водоросль, имеющую шаровидную форму. Одна колония вольвокса может достигать 3мм, а по количеству клеток — 200 до 10 тысяч.

Клетки расположены на периферии, соединены между собой тяжами цитоплазмы — протоплазматическими нитями, обеспечивают движение колонии и питание. В центре колонии имеется полость, занятая слизью. Каждая из клеток на периферии имеет два жгутика, обращенных во внешнюю среду, клетки напоминают хламидомонаду.

Вольвокс играет очень важное эволюционное значение, и помогает сделать вывод о том, что развитие живых организмов от одноклеточных форм к многоклеточным происходило через колониальные формы.

Большая часть клеток в колонии вольвокса вегетативные. Вегетативное размножение вольвокса происходит с помощью дочерних колоний внутри материнской, особыми клетками — партеногонидиями. Эти клетки делятся митозом перпендикулярно поверхности шара. В результате образуется пластинка, которая выворачивается и образует дочерний шар. Дочерние шары разрастаются, при этом происходит разрыв материнского организма (шара).

Половой процесс происходит в специализированных местах — антеридиях, где развиваются сперматозоиды (n), и оогониях, где созревают яйцеклетки (n). Сперматозоид проникает в оогоний, образуется зигота, или ооспора (2n). При благоприятных условиях зигота делится мейозом, образуются клетки вольвокса (n), которые затем делятся множеством митотических делений.

Таким образом, основная форма существования клеток в колонии вольвокса — гаплоидна (n), диплоидна в жизненном цикле только зигота (2n).

Сине-зеленые водоросли

Спешу предупредить об очень частом заблуждении! Сине-зеленые водоросли — это вовсе не водоросли, их по-другому называют цианобактерии. Они представляют собой отдел крупных грамотрицательных бактерий, которые способны выделять кислород в процессе фотосинтеза.

Эволюционно сине-зеленые водоросли — очень древние микроорганизмы, которые возникли в архее. Им отведена крайне важна роль: они являются первыми фотосинтезирующими организмами. Благодаря им 2 млрд. лет назад в атмосфере Земли впервые появился кислород.

У них отсутствуют жгутики, они могут иметь нитчатую или колониальную форму, или же быть одноклеточными. Относительно крупные размеры цианобактерий и сходство в строении с водорослями было изначальной причиной их рассмотрения в составе растений. На настоящее время доказано сходство цианобактерий с остальными бактериями.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Многоклеточные водоросли — урок. Биология, Бактерии. Грибы. Растения (5–6 класс).

Многоклеточные зелёные водоросли

Тело многоклеточных водорослей (слоевище) может иметь нитевидную или листовидную форму.

 

В водоёмах со стоячей водой часто можно обнаружить ярко-зелёные комки. Эти комки состоят из скользких нитей зелёной водоросли спирогиры. Клетки спирогиры вытянуты в длину, имеют клеточную стенку из целлюлозы и покрыты слизью. Они соединены между собой торцами в образуют нити. В клетках находится цитоплазма с закрученными в спираль лентовидными хроматофорами.

 

В водоёмах c проточной водой встречается ещё одна нитчатая водоросль — улотрикс.  Его ярко-зелёные нити прикреплены к различным подводным предметам. Нити улотрикса образованы короткими клетками, соединёнными между собой. В каждой клетке имеется ядро и хроматофор, напоминающий по форме  незамкнутое кольцо. Нить улотрикса растёт за счёт деления клеток.

Большое количество многоклеточных зелёных водорослей обитает в солёных водах морей и океанов. Одна из морских зелёных водорослей — ульва, или морской салат. Слоевище ульвы пластинчатое.  Оно состоит из двух слоёв клеток, имеет длину от \(30\) см до \(1,5\) м.

Сложнее устроены пресноводные харовые водоросли. Эти растения по внешнему виду похожи на хвощи. Одну из харовых водорослей — нителлу, или блестянку гибкую, можно увидеть в аквариумах.

Слоевище харовых внешне напоминает высшее растение. Их части могут выглядеть как стебли, листья и корни. Так, к грунту слоевище харовой водоросли прикрепляются ризоидами — нитевидными неокрашенными выростами. Но сходство только обманчивое, по строению эти образования совсем не похожи на органы высших растений.

 

Бурые водоросли

          Ламинария

Бурые водоросли — многоклеточные растения, имеющие желтовато-бурую окраску и обитающие в основном в морской воде.

Размеры бурых водорослей разные. Среди них встречаются микроскопические и огромные (до нескольких десятков метров). По форме талломы бурых водорослей могут напоминать нити, шары, пластины или кусты. К грунту они прикрепляются с помощью дисковидных выростов основания или ризоидами. Удерживать слоевище вертикально некоторым бурым водорослям помогают воздушные пузыри. 

В северных морях широко распространена ламинария, или морская капуста. На небольших глубинах в Чёрном море можно увидеть бурую водоросль цистозейру.

Красные водоросли

Красные водоросли, или багрянки — это многоклеточные растения, живущие в морях и океанах.

В пресных водоёмах красные водоросли встречаются редко.

Среди багрянок есть микроскопические формы, но обычно они имеют размеры от нескольких сантиметров до одного метра.

 

Формы слоевищ у красных водорослей разнообразные. Некоторые напоминают нити, другие похожи на цилиндры или рассечённые и разветвлённые пластины.

 

Благодаря наличию в клетках красных пигментов эти водоросли способны улавливать даже тот свет, который проходит сквозь толстый слой воды, и поэтому они могут расти даже на глубине \(100\)–\(200\) м.

Из красных водорослей известны филлофора, порфира и др.

Сине-зеленые водоросли | Висконсин DNR

Общий

Контакты сине-зеленые водоросли

• Если вы считаете, что испытываете симптомы, связанные с воздействием сине-зеленых водорослей (например, спазмы желудка, диарея, рвота, головная боль, лихорадка, мышечная слабость, затрудненное дыхание), обратитесь к врачу или в токсикологический центр штата Висконсин [(800) 222 -1222] прямо сейчас.

• Если после контакта с поверхностной водой у вашего питомца проявляются такие симптомы, как судороги, рвота или диарея, немедленно обратитесь к ветеринару.

• Чтобы сообщить о случае с потенциальными последствиями для здоровья, вызванными сине-зелеными водорослями, посетите Департамент здравоохранения [выход DNR] или свяжитесь с Бюро окружающей среды и гигиены труда по телефону (608) 266-1120.

• Для получения информации о текущих рекомендациях по посещению общественных пляжей посетите веб-сайт Wisconsin Beach Health [exit DNR]. Некоторые местные агентства здравоохранения имеют возможность проверять наличие сине-зеленых водорослей на своих общественных пляжах.

• Департамент природных ресурсов штата Висконсин в настоящее время не проводит в масштабе штата рутинный мониторинг сине-зеленых водорослей или токсинов сине-зеленых водорослей.Вы можете отправить образцы для тестирования за свой счет в Лабораторию гигиены штата Висконсин. Свяжитесь с лабораторией по телефону (800) 442-4618. Лаборатория гигиены штата Висконсин не может предоставить интерпретацию или рекомендации по результатам тестирования.

Общие вопросы по сине-зеленым водорослям

Что такое сине-зеленые водоросли?

Сине-зеленые водоросли, также известные как цианобактерии, представляют собой группу фотосинтезирующих бактерий, которые многие люди называют «прудовой пеной».«Сине-зеленые водоросли чаще всего имеют сине-зеленый цвет, но также могут быть синими, зелеными, красновато-пурпурными или коричневыми. Сине-зеленые водоросли обычно растут в озерах, прудах и медленно движущихся ручьях, когда вода теплая. и обогащен питательными веществами, такими как фосфор или азот.

При подходящих условиях окружающей среды количество сине-зеленых водорослей может расти очень быстро. Большинство видов обладают плавучестью и всплывают на поверхность, где образуют слои накипи или плавающие маты. Когда это происходит, мы называем это «цветением сине-зеленых водорослей».«В Висконсине цветение сине-зеленых водорослей обычно происходит с середины июня до конца сентября, хотя в редких случаях цветение наблюдается зимой, даже подо льдом.

В водах Висконсина встречается множество различных видов сине-зеленых водорослей, но наиболее часто обнаруживаемыми являются Anabaena sp., Aphanizomenon sp., Microcystis sp. И Planktothrix sp. В данном водоеме цветут не всегда одни и те же виды, и преобладающие виды могут меняться в течение сезона.

Чем сине-зеленые водоросли отличаются от настоящих водорослей?

Сине-зеленые водоросли, как и настоящие водоросли, составляют часть фитопланктона многих водоемов. Однако сине-зеленые водоросли, как правило, не поедаются другими водными организмами и, следовательно, не являются важной частью пищевой цепи. Настоящие водоросли (например, зеленые водоросли) очень важны для пищевой цепи. Они известны как «первичные продуценты» — так называют живые организмы, которые могут преобразовывать солнечный свет и неорганические химические вещества в полезную энергию для других живых организмов.Большинство водорослей микроскопические и служат основным источником «высокоэнергетической» пищи для более крупных организмов, таких как зоопланктон, которые, в свою очередь, поедаются мелкой рыбой. Затем мелкую рыбу поедают более крупные рыбы, а мелкую и крупную рыбу едят млекопитающие, хищники и люди. Зеленые водоросли , показанные здесь [PDF], также могут цвести с неприятными уровнями и могут быть ошибочно приняты за сине-зеленые водоросли.

Какие проблемы вызывают сине-зеленые водоросли?

Проблемы, связанные с сине-зелеными водорослями, включают обесцвечивание воды, снижение проникновения света, проблемы со вкусом и запахом, истощение растворенного кислорода во время отмирания и выработку токсинов.Обесцвеченная вода — это эстетическая проблема, но когда сине-зеленые водоросли достигают плотности цветения, они могут фактически уменьшить проникновение света, что может отрицательно повлиять на другие водные организмы как напрямую (например, другой фитопланктон и водные растения), так и косвенно (например, зоопланктон и рыба. зависящие от фитопланктона и растений). Цветение сине-зеленых водорослей может иметь довольно неприятный запах, и хотя людям не рекомендуется пить сырую воду, известно, что сине-зеленые водоросли влияют на вкус питьевой воды, поступающей из поверхностных вод, когда они цветут.Здесь, в Висконсине, большая часть штата для питьевой воды использует грунтовые воды, а не поверхностные. Когда цветение сине-зеленых водорослей отмирает, клетки сине-зеленых водорослей тонут и разрушаются микробами. Этот процесс разложения требует кислорода и может вызвать биологическую потребность в кислороде. Повышение биологической потребности в кислороде приводит к снижению концентрации кислорода в воде, что может отрицательно сказаться на рыбе и других водных организмах и даже может привести к гибели рыбы.

Токсины сине-зеленых водорослей — это естественные химические соединения, которые иногда вырабатываются внутри клеток некоторых видов сине-зеленых водорослей.Эти химические вещества не производятся постоянно, и нет простого способа определить, когда сине-зеленые водоросли производят их, а когда нет. Когда клетки открываются, токсины могут быть выпущены. Иногда это происходит, когда клетки отмирают естественным путем и распадаются, когда тонут и разлагаются в озере или пруду. Клетки также могут быть взломаны, когда воду обрабатывают химическими веществами, предназначенными для уничтожения водорослей, и когда клетки проглатываются и смешиваются с пищеварительными кислотами в желудках людей или животных.Единственный способ убедиться в наличии токсинов — это проанализировать пробы воды в лаборатории с использованием сложного оборудования.

Цветение сине-зеленых водорослей — новая проблема?

Нет. Ископаемые остатки свидетельствуют о том, что сине-зеленые водоросли существуют уже миллионы лет. Ученые зарегистрировали цветение сине-зеленых водорослей еще в 12 веке, и они документировали токсическое воздействие на домашний скот на протяжении более 100 лет. Однако возможно, что частота и продолжительность цветения увеличиваются в некоторых водах Висконсина в результате увеличения концентрации питательных веществ.Питательные вещества, особенно фосфор и азот, могут попадать в водоемы в результате многих видов деятельности человека, включая сельское хозяйство, сброс неочищенных сточных вод и использование фосфорных удобрений и детергентов.

Что такое Cylindro и чем он отличается?

Cylindrospermopsis raciborskii, также называемый «Cylindro», представляет собой сине-зеленый вид водорослей, который не является местным для Висконсина. Недавние обзоры архивных образцов, проведенные учеными DNR, показали, что Cylindro присутствовал в некоторых озерах южного Висконсина с начала 1980-х годов.Вполне вероятно, что перелетные водоплавающие птицы принесли эти водоросли в Висконсин и другие штаты Среднего Запада. В озерах, где был обнаружен Cylindro, цветение обычно происходит в любое время с конца июля до конца сентября. Cylindro отличается от многих других сине-зеленых водорослей тем, что обычно не всплывает на поверхность с образованием накипи. Таким образом, увидеть цветение этого вида может быть сложно. Цилиндро способен продуцировать более одного токсина, включая цилиндроспермопсин, который может поражать печень.Однако на сегодняшний день цилиндроспермопсин не обнаружен ни в одной из вод Висконсина.

Почему цветы иногда появляются в одночасье?

Даже если вы не видите сине-зеленые водоросли, плавающие на поверхности воды, это не значит, что их там нет. Сине-зеленые водоросли могут находиться в воде на разной глубине, и их расположение зависит от ряда факторов. Наиболее важными из них являются свет и питательные вещества (фосфор и азот). Многие виды сине-зеленых водорослей эволюционировали, чтобы контролировать свою плавучесть, поскольку доступность света и питательных веществ изменяется в зависимости от времени суток и местных погодных условий.Ночью, когда нет света, клетки не могут регулировать свою плавучесть и часто всплывают на поверхность, образуя поверхностную пену. Таким образом, эта накипь может появиться буквально за ночь и может задерживаться, пока ветер и волны не разнесут клетки по всему водоему.

Следует ли обработать цветение сине-зеленых водорослей химическим веществом, чтобы от них избавиться?

Нет. Обработка поверхности воды, в которой цветут сине-зеленые водоросли, гербицидом или альгицидом может убить сине-зеленые водоросли, но любой токсин (я), содержащийся в клетках, будет немедленно высвобожден, что приведет к образованию слизи. токсинов в воде.Таким образом, хотя цветение может больше не быть видимым, токсины могут присутствовать в течение некоторого периода времени после лечения. Лучше держаться подальше от воды во время цветения и подождать, пока цветение не исчезнет само по себе.

Что можно сделать, чтобы уменьшить частоту и интенсивность цветения сине-зеленых водорослей?

Не существует быстрых или простых средств борьбы с сине-зелеными водорослями, когда они появляются в озере или пруду. Уменьшение количества питательных веществ, которые смываются в наши озера и пруды, в конечном итоге снизит частоту и интенсивность цветения сине-зеленых водорослей, но для эффективного изменения концентрации питательных веществ в водоеме может потребоваться много времени и активное участие сообщества.Это связано с тем, что в донных отложениях все еще может быть большое количество питательных веществ, которые могут продолжать служить пищей для сине-зеленых водорослей.

Регулирующие органы, такие как Департамент природных ресурсов и сельского хозяйства, торговли и защиты потребителей штата Висконсин, работают с общинами по всему штату, чтобы уменьшить сток ливневых вод и поощрять сельскохозяйственные методы, которые уменьшают эрозию почвы при сохранении высоких урожаев. На местном уровне землевладельцы и заинтересованные граждане могут помочь свести к минимуму проблемы, связанные с цветением водорослей, работая вместе с партнерами в их водоразделе, чтобы уменьшить количество питательных веществ, которые достигают близлежащих озер, ручьев и прудов.Вы можете помочь снизить концентрацию питательных веществ, продвигая в своем сообществе следующие методы:

• Используйте удобрения для газонов только там, где это действительно необходимо
• Не допускать попадания мусора (например, листьев, обрезков травы и т. Д.) В ливневую канализацию
• Поддерживать местные постановления, требующие противоиловых завес для жилых и коммерческих строительных площадок
• Сажать и поддерживать защитные полосы для растительности вдоль береговой линии озер, прудов и ручьев. Примечание: местные растения намного эффективнее фильтруют сток, чем типичные виды трав, встречающиеся на жилых газонах.

Проводил ли Департамент природных ресурсов штата Висконсин какой-либо мониторинг сине-зеленых водорослей?

WI DNR провел двухлетнее исследование для изучения частоты, степени тяжести и продолжительности цветения сине-зеленых водорослей, включая информацию о том, какие виды сине-зеленых водорослей присутствуют в течение лета. Мы также искали наличие и концентрацию специфических токсинов: анатоксина-а (нейротоксина), микроцистина-LR (гепатотоксина) и цилиндроспермопсина (цитотоксина).Пробы отбирались (по большей части) из пяти озер в каждом из пяти регионов по пять раз в течение каждого лета (2004 и 2005 гг.). Образцы были также собраны из восьми прудов в южно-центральном районе штата. Важно отметить, что мы выбрали места, где цветение сине-зеленых водорослей происходило в прошлом или где оно потенциально могло произойти, исходя из концентраций питательных веществ. Следовательно, это не была случайная выборка озер и прудов, предназначенная для представления всех озер и прудов Висконсина.

Кроме того, в отличие от исследования по мониторингу пляжей на наличие бактерий, это исследование не было разработано для предоставления информации в реальном времени о наличии сине-зеленых водорослей или токсинов сине-зеленых водорослей, и только ограниченное количество поверхностных вод можно было контролировать в каждом регион государства. Однако, когда DNR получила информацию из Государственной лаборатории гигиены о наличии большого количества сине-зеленых водорослей или о наличии токсинов сине-зеленых водорослей, эта информация была передана в местное агентство общественного здравоохранения.Только Департамент здравоохранения и семейного обслуживания или местное агентство общественного здравоохранения имеют право закрыть пляж.

Общее количество проб, собранных в рамках мониторингового исследования в масштабе штата, составило 187 в 2004 г. и 194 в 2005 г. Сине-зеленые водоросли присутствовали в 74% всех проб, собранных в 2004 и 2005 гг. считал, что вероятность цветения высока). Цветение произошло во всех регионах штата, с самыми большими «горячими точками» в центральных западных и южных центральных регионах.Наиболее часто обнаруживаемые виды сине-зеленых водорослей включали Anabaena sp., Aphanizomenon sp., Microcystis sp. И Planktothrix sp. Предупреждения были отправлены в местные органы общественного здравоохранения, когда концентрация сине-зеленых водорослей, вероятно, превысила норму Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) в 100 000 клеток / мл. Эта концентрация представляет собой «умеренный риск для здоровья человека». Общее количество разосланных предупреждений составило 33 в 2004 г. и 42 в 2005 г.

Часть общего количества собранных проб анализировалась на токсины в конце каждого лета (45 проб в 2004 г. и 34 пробы в 2005 г.).Микроцистин-LR (гепатотоксин) был токсином, обнаруживаемым наиболее часто и в самых высоких концентрациях. Этот токсин был обнаружен в северном, южно-центральном и западно-центральном регионах штата. Токсин анатоксин-а (нейротоксин) был обнаружен в образцах, собранных в северных и южных центральных регионах, и его присутствие было связано со смертью собаки в 2004 году. Токсин цилиндроспермопсин никогда не был обнаружен.

Люди и животные

Возможное воздействие на людей и животных

Могут ли сине-зеленые водоросли вызвать у меня тошноту?

Да, сине-зеленые водоросли могут вызывать болезни.Сине-зеленые водоросли способны вырабатывать несколько разных токсинов. Люди могут подвергаться воздействию этих токсинов при контакте с кожей (например, при плавании), при вдыхании (например, при катании на моторной лодке или водных лыжах) или при глотании загрязненной воды. Типы токсинов и потенциальные последствия для здоровья включают следующее:

Дерматотоксины и желудочно-кишечные токсины Эти токсины поражают кожу и слизистые оболочки и могут вызывать реакции аллергического типа, такие как сыпь, раздражение глаз / носа / горла и астма, а также головные боли, лихорадка и гастроэнтерит (тошнота, желудок судороги, рвота, диарея).Примеры включают эндотоксины лингбиатоксина и липополисахарида.

Гепатотоксины Эти токсины поражают печень и другие внутренние органы и могут вызывать гастроэнтерит, повреждение тканей, мышечную слабость, паралич и дыхательную недостаточность (при остром воздействии), опухоли и, возможно, рак печени (при длительном, хроническом воздействии ). Примеры включают микроцистины и нодулярины.

Цитотоксины Эти токсины также влияют на печень и другие органы (хотя и имеют другой механизм действия, чем гепатотоксины) и могут вызывать недомогание, головную боль, анорексию, рвоту, потерю хромосом, разрыв цепи ДНК и повреждение органов.Примером может служить цилиндроспермопсин.

Нейротоксины Эти токсины влияют на центральную нервную систему и могут вызывать судороги, паралич, дыхательную недостаточность или остановку сердца. Примеры включают анатоксин-а и сакситоксин. (Сакситоксин — это тот же токсин, который ассоциируется с отравлением моллюсков и паралитическим приливом в морских системах).

Дети более уязвимы, чем взрослые?

Да. Дети могут подвергаться большему риску, чем взрослые, по двум основным причинам:

1. Дети любят играть в воде, но обычно не понимают опасности для здоровья так же хорошо, как взрослые.В результате они могут пить воду из-за жажды или случайно проглотить ее во время плавания.
2. Дети весят меньше, поэтому меньшее количество токсина может вызвать побочные эффекты.

Могут ли сине-зеленые водоросли вызвать болезнь у моего питомца?

Животные не обязательно более чувствительны к токсинам сине-зеленых водорослей, чем люди. Однако многие животные, такие как собаки и крупный рогатый скот, любят находиться в воде, даже если сверху плавает неприглядный зеленый слой накипи.Когда такое цветение присутствует, животные могут потреблять большое количество сине-зеленых водорослей, если они пьют воду, и если эти сине-зеленые водоросли вырабатывают токсин (я), животные могут серьезно заболеть и даже умереть. Симптомы отравления токсином сине-зеленых водорослей могут варьироваться от вялости и потери аппетита до судорог, рвоты и судорог. Собаки особенно подвержены отравлению сине-зелеными водорослями, потому что накипь может прилипать к их шерсти и проглатываться во время самоочистки.

Должен ли я позволять своим домашним животным или домашнему скоту пить или плавать в воде с цветущими водорослями?

№Животные могут серьезно заболеть и даже умереть, проглотив воду, содержащую сине-зеленые водоросли. По мере роста осведомленности общественности увеличилось количество сообщений от ветеринаров о том, что токсины сине-зеленых водорослей, возможно, сыграли роль в смерти собак, когда другие причины не были очевидны. Возможно, что количество собак, погибших от воздействия сине-зеленых водорослей, является заниженной статистикой.

Питьевая вода

Проблемы с питьевой водой

Могу ли я подвергнуться воздействию сине-зеленых водорослей или токсинов сине-зеленых водорослей через питьевую воду?

Воздействие сине-зеленых водорослей или токсинов сине-зеленых водорослей маловероятно, если ваша вода предоставляется муниципальным агентством питьевого водоснабжения.Для большинства жителей и туристов Висконсина питьевая вода обеспечивается из подземных источников, не содержащих сине-зеленые водоросли или токсины сине-зеленых водорослей. Хотя озера Мичиган и Верхнее служат источниками воды для многих сообществ на этих озерах или рядом с ними, нет причин для беспокойства, поскольку вода перекачивается из далекого от берега, в глубоководных районах, которые не затронуты цветением сине-зеленых водорослей.

Озеро Радуга в округе Уопака и озеро Виннебаго — единственные два внутренних озера Висконсина, которые служат источником воды для местных сообществ (Эпплтон, Нина, Менаша и Ошкош).Хотя летом на этих озерах может происходить цветение сине-зеленых водорослей, исследования показали, что токсины сине-зеленых водорослей удаляются обычными процессами очистки воды местными коммунальными службами.

Имейте в виду, что необработанная вода может представлять опасность, намного превышающую риски, связанные с сине-зелеными водорослями. Все природные поверхностные воды содержат бактерии, водоросли, вирусы и другие патогены, употребление которых может представлять опасность для здоровья людей, домашних и других домашних животных. Никто не должен глотать сырую воду из озера или пруда в любое время.

Как водоочистные сооружения справляются с сине-зелеными водорослями?

В то время как большинство муниципальных водоочистных сооружений с поверхностным водоснабжением не проводят регулярный мониторинг токсинов водорослей, они все же используют методы очистки, которые удаляли бы токсины, если бы они присутствовали. Обычные водоочистные сооружения могут удалять клетки водорослей и других растущих организмов, добавляя химические вещества, связывающие их вместе. Когда клетки слипаются, они становятся тяжелее и падают на дно отстойников.Дополнительное удаление достигается фильтрацией и использованием активированного угля. Исследования, проведенные учеными из Университета Висконсина и Государственной лаборатории гигиены в конце 1990-х годов, не обнаружили каких-либо значительных концентраций токсинов водорослей в готовой питьевой воде в нескольких общинах, использующих озеро Виннебаго в качестве источника воды.

Могу ли я обработать воду дома, чтобы удалить сине-зеленые водоросли и их токсины?

Существует несколько вариантов очистки воды в домашних условиях для получения фильтрованной воды.Некоторые из этих систем включают этап активированного угля, который поможет удалить определенные химические вещества, такие как токсины водорослей, при правильном обслуживании и эксплуатации. Однако вариативность в конструкции продуктов на рынке, а также в эксплуатации и техническом обслуживании домовладельцами не позволяет государственным чиновникам здравоохранения объявлять эти продукты отказоустойчивыми.

Можно ли готовить на воде с сине-зелеными водорослями?

Нет. Кипяток не выводит токсины сине-зеленых водорослей. Поскольку невозможно определить присутствие токсинов в воде по вкусу, запаху или внешнему виду, лучше предположить, что они могут присутствовать.

А как насчет того, чтобы использовать для мытья воду с сине-зелеными водорослями?

Если видны сине-зеленые водоросли, попробуйте найти лучший источник воды для мытья продуктов (например, фруктов, овощей и т. Д.), Посуды и одежды. Также избегайте купания или душа в воде, содержащей сине-зеленые водоросли, поскольку контакт кожи с сине-зелеными водорослями может привести к раздражению кожи или другим неблагоприятным последствиям для здоровья.

Отдых

Рекреационные водные ресурсы

Можно ли использовать воду, содержащую цветущие сине-зеленые водоросли, для отдыха?

Поскольку местные органы здравоохранения не могут легко определить, когда производятся токсины сине-зеленых водорослей, любой, кто думает об отдыхе на воде или в воде, должен руководствоваться здравым смыслом.Проще говоря, если присутствует слой накипи или плавающий коврик, не воссоздайте в этой воде или на ней. Вероятность негативного воздействия на здоровье выше, если вы или ваши дети участвуете в занятиях, связанных с водой, таких как плавание, ходьба вброд, катание на водных или водных лыжах или виндсерфинг. Попробуйте найти участки, где нет цветения сине-зеленых водорослей.

Безопасно ли разрешать вашим детям или домашним животным плавать в прудах (например, в фермерских прудах, отстойных прудах с ливневыми водами, прудах на полях для гольфа)?

По замыслу, многие фермерские пруды, пруды на полях для гольфа и отстойные пруды для ливневых вод построены так, чтобы улавливать питательные вещества, эродированную почву и другой мусор.Тем самым они предотвращают попадание таких материалов в близлежащие озера, пруды и ручьи. Но поскольку может быть доступно больше питательных веществ и поскольку пруды такого типа, как правило, более мелкие и теплые, в них возможно более частое цветение сине-зеленых водорослей (которые могут выделять токсины). Опять же, для таких водоемов рекомендуется здравый подход: при наличии слоя накипи или плавучего коврика не позволяйте плавать вашим детям или домашним животным.

Есть ли риск для аквалангистов, плавающих среди сине-зеленых водорослей?

Не всегда удается избежать купания в цветущих сине-зеленых водорослях.Дайверам-спасателям может потребоваться плавание в местах, где присутствует цветение. В таких случаях дайверы должны стараться свести к минимуму попадание воды во время погружения. Дайверам также следует принять душ или тщательно сполоснуть воду после выхода из воды и очистить все снаряжение после использования. Дайверы, у которых после воздействия появляются какие-либо признаки болезни, должны обратиться за медицинской помощью.

Представляют ли сине-зеленые водоросли риск для спортсменов-пловцов, например триатлонистов?

Когда организаторы устанавливают расписание и выбирают трассу для триатлона, они не имеют возможности узнать, будет ли цветение сине-зеленых водорослей в зоне плавания.По возможности, организаторам гонок рекомендуется установить маршрут, который сводит к минимуму воздействие сине-зеленых водорослей на участников. Организаторы соревнований могут также рассмотреть возможность установки станции для ополаскивания рядом с зоной финиша плавания. Всем участникам рекомендуется свести к минимуму употребление воды во время мероприятия. Как и в случае любой организованной гонки, участникам следует обратиться за медицинской помощью, если у них появятся какие-либо признаки болезни во время или после соревнования.

Проблемы, связанные с потреблением рыбы

Можно ли есть рыбу из воды, содержащей сине-зеленые водоросли?

Было показано, что некоторые токсины сине-зеленых водорослей накапливаются в тканях рыб и моллюсков, особенно во внутренних органах (печени, почках и т. Д.).). Достаточно ли уровней накопления, чтобы представлять опасность для людей, неясно, хотя это будет частично зависеть от уровней потребления и от интенсивности цветения сине-зеленых водорослей в местах вылова или сбора рыбы или моллюсков.

Всемирная организация здравоохранения рекомендует людям, которые предпочитают есть рыбу, взятую из воды, где цветут сине-зеленые водоросли, есть такую ​​рыбу в умеренных количествах и избегать употребления в пищу кишок рыбы, где может быть наибольшее накопление токсинов.Также будьте осторожны, чтобы не разрезать рыбу на органы при разделке филе, и промойте филе чистой водой, чтобы удалить любую жидкость из внутренностей или органов перед замораживанием или приготовлением.

Важное примечание о гигиене

Все природные поверхностные воды содержат бактерии, водоросли, вирусы и другие патогены, которые в случае употребления могут представлять опасность для здоровья людей, домашних и других домашних животных (например, крупного рогатого скота, свиней). Никогда не следует глотать сырую воду.

Защити себя

Меры, которые вы можете предпринять, чтобы защитить себя

• Не плавайте в воде, которая выглядит как «гороховый суп», зеленой или синей краской или имеет слой накипи или пухлые капли, плавающие на поверхности.
• Не использовать лодку, водные лыжи и т. Д.над такой водой (люди могут подвергнуться воздействию при вдыхании)
• Не позволяйте детям играть со слоями накипи, даже с берега
• Не позволяйте домашним животным плавать или пить воду, в которой цветут сине-зеленые водоросли
• Не обрабатывайте поверхностные воды, в которых цветут сине-зеленые водоросли, какими-либо гербицидами или альгицидами — токсины попадают в воду, когда клетки сине-зеленых водорослей умирают.
• Всегда принимайте душ после контакта с любой поверхностной водой (независимо от того, присутствует ли цветение сине-зеленых водорослей; поверхностные воды могут содержать другие виды потенциально вредных бактерий и вирусов)

Меры, которые можно предпринять, чтобы помочь уменьшить будущее цветение сине-зеленых водорослей

• Поддерживать естественную растительность вдоль береговой линии в качестве буферных зон
• Свести к минимуму деятельность, ведущую к эрозии
• Уменьшить количество удобрений, используемых на газонах
• По возможности используйте только удобрения без фосфора
• Устранить протекающие септические системы
• Используйте в посудомоечных машинах только моющие средства, не содержащие фосфор.

Ресурсы

Ресурсы сине-зеленых водорослей

Статьи по теме

Подробнее

Цветение сине-зеленых водорослей

Цветение сине-зеленых водорослей (цветение цианобактерий)

Сине-зеленые водоросли, также известные как цианобактерии, в природе встречаются в озерах и прудах по всему Коннектикуту.Эти микроскопические организмы часто остаются незамеченными и не причиняют никакого вреда. Однако, когда содержание питательных веществ превышает определенные уровни, в водоеме могут возникать неприятные сине-зеленые водоросли, которые могут производить и выделять токсины. Когда цветение сине-зеленых водорослей выделяет токсины, могут пострадать люди и животные, использующие водоем для отдыха. Важно отметить, что не все цветение водорослей является вредоносным, но невозможно определить тип водорослей в цветке без более детальной оценки.

Как выглядит цветение сине-зеленых водорослей?

В Коннектикуте цветение большинства водорослей происходит с середины лета до начала осени. Во время цветения в поверхностных водах могут наблюдаться следующие условия:

• Вода может быть мутной или даже густой, как гороховый суп.
• Может показаться, что кто-то пролил краску на воду.
• Вода скорее всего будет зеленой или коричневой.
• На поверхности воды может быть слой водорослей, накипь или пена.

Вверху: фотографии прошлых цветений сине-зеленых водорослей в Коннектикуте.

Как сообщить о цветении сине-зеленых водорослей

Если вы считаете, что наблюдали цветение водорослей, следуйте инструкциям, перечисленным выше, и обратитесь в местное агентство общественного здравоохранения. Вы также можете связаться с Департаментом общественного здравоохранения CT (860-509-7758) или Департаментом энергетики и охраны окружающей среды CT (860) 424-3020 или отправить электронное письмо по адресу [email protected]

Руководящие документы и информационные бюллетени

Информационные бюллетени о цианобактериях и вредоносном цветении водорослей

Руководящие документы:

CT Департамент ресурсов общественного здравоохранения

Возможные последствия для здоровья от воздействия токсинов водорослей

Несколько различных типов сине-зеленых водорослей, которые могут вырабатывать токсины, обычно встречаются в озерах и прудах в Коннектикуте.Оценка потенциального воздействия на здоровье цветения сине-зеленых водорослей затруднена, потому что сине-зеленые водоросли в цвету могут не вырабатывать токсины. Поэтому необходим химический анализ воды, чтобы проверить, выделяют ли сине-зеленые водоросли токсины.

Люди, которые отдыхают в воде во время цветения сине-зеленых водорослей, могут подвергаться воздействию токсинов при глотании воды, кожном контакте или вдыхании капель воды. Возможные последствия такого воздействия для здоровья могут включать:

• Раздражение кожи, носа, глаз и дыхательных путей.
• Желудочно-кишечные расстройства, такие как рвота или диарея при проглатывании.
• Воздействие на печень или нервную систему при проглатывании относительно большого количества водорослей.

Собаки особенно подвержены риску цветения сине-зеленых водорослей. Они могут подвергаться воздействию токсинов так же, как и люди. Однако собаки также могут пить из загрязненной воды и подвергаться воздействию, когда они ухаживают за собой после выхода из воды.

Рыбы, живущие в водах, пораженных цветением сине-зеленых водорослей, могут накапливать токсины водорослей в мышечной ткани и внутренних органах.Риск для здоровья, связанный с употреблением такой рыбы, неизвестен. Уровни токсинов во внутренних органах обычно выше, чем в мышечной ткани. Общие меры предосторожности для рыболовов по снижению воздействия включают:

• Избегайте рыбной ловли в районах с видимым цветением водорослей из-за возможного случайного контакта с водой.
• В умеренных количествах ешьте рыбу из водоемов, где цветут сине-зеленые водоросли (1-2 приема пищи или реже).
• Перед приготовлением удалите кожу и внутренние органы.Вымойте филе перед приготовлением или замораживанием.

Действия, которые могут привести к потенциальному воздействию цветения сине-зеленых водорослей, перечислены ниже.

Уровень потенциального воздействия	Развлекательная деятельность	Первичный путь воздействия, вызывающий озабоченность
Высокая	Плавание / болот Дайвинг Водные лыжи / вейкбординг Виндсерфинг Гидроциклы	Проглатывание Проглатывание Проглатывание / вдыхание Проглатывание / вдыхание Проглатывание / вдыхание
Умеренная	Потребление рыбы Гребля на каноэ Гребля Парусный спорт Каякинг Катание на моторных лодках	Проглатывание Вдыхание / кожа Вдыхание / кожа Вдыхание / кожа Вдыхание / кожа Вдыхание
Низкий / Нет	Поймай и отпусти Рыбалка Пеший туризм Пикник Достопримечательности	Кожа Не применимо Не применимо Не применимо

Рекомендуемые меры предосторожности

Перед выходом на воду или в воду:

• Обязательно соблюдайте все вывешенные знаки, касающиеся доступа к водному объекту для отдыха, и прочтите любые рекомендации по закрытию.
• Чтобы получить самую свежую информацию о продолжающемся цветении сине-зеленых водорослей, позвоните в местное агентство общественного здравоохранения, Департамент общественного здравоохранения CT по телефону (860) 509-7758 или Департамент энергетики и охраны окружающей среды CT по телефону (860) 424-3028.

При случайном контакте с цветком сине-зеленой водоросли:

• Тщательно ополосните себя и своего питомца (ов).
• Если у вас появятся какие-либо признаки или симптомы после контакта, обратитесь за советом к своему врачу или в токсикологический центр.
• Немедленно обратитесь к ветеринару, если у вашего питомца появятся какие-либо симптомы после проглатывания.
  

Вопросы?

За дополнительной информацией обращайтесь:

• CT Департамент общественного здравоохранения: (860) 509-7758

• Департамент энергетики и охраны окружающей среды CT: (860) 424-3028

Последнее обновление содержимого: июнь 2020 г.

Цианобактерии, также известные как сине-зеленые водоросли, Департамент охраны окружающей среды штата Мэн

Что такое цианобактерии?

Цианобактерии, ранее известные как сине-зеленые водоросли, представляют собой фотосинтезирующие микроскопические организмы, которые технически являются бактериями. Первоначально их называли сине-зелеными водорослями, потому что густые заросли часто окрашивают воду в зеленый, сине-зеленый или коричневато-зеленый цвет. Эти водоросли встречаются во всех озерах и являются естественной частью экосистемы озера.К сожалению, высокие концентрации питательных веществ могут способствовать популяционному взрыву этих организмов и привести к цветению водорослей, особенно в теплую погоду.

Что такое цианотоксины?

Со всего мира поступают сообщения о цианобактериях, продуцирующих токсины в пресных водах. В 2014 году концентрация цианотоксина в озере Эри, источнике воды для Толедо, штат Огайо, настолько высока, что водоканал выпустил предупреждение «Не пить / не варить», которое длилось три дня.Эти токсины могут повредить печень или нервную систему, вызвать желудочно-кишечные симптомы или вызвать раздражение кожи. Всемирная организация здравоохранения установила уровни беспокойства по поводу некоторых токсинов водорослей в 1998 г .; Агентство по охране окружающей среды разработало аналогичные руководящие принципы для питьевой воды в 2015 году, а в начале 2017 года выпустило проект руководящих принципов для отдыха. Хотя несколько штатов создали механизм для выпуска рекомендаций, многие ожидают окончательных руководящих принципов EPA, прежде чем двигаться дальше. Департамент окружающей среды штата Мэн измеряет концентрацию цианотоксинов с 2008 года, чтобы оценить диапазон условий в озерах штата Мэн.К счастью, в большинстве озер штата Мэн не производятся цианотоксины в концентрациях, вызывающих озабоченность, однако было обнаружено, что некоторые озера, которые ежегодно цветут, производят цианотоксины.

Как выглядит Блум?

Цветение — это любой плотный рост водорослей, который снижает прозрачность и обесцвечивает воду (неоново-зеленый, горохово-зеленый, сине-зеленый, красновато-коричневый). Департамент окружающей среды штата Мэн отслеживает «неприятные цветения» — цветения, которые снижают прозрачность воды до менее 2 метров или примерно 6 ½ футов.Цветы не только делают воду мутной, они также могут вызывать неприятный запах (затхлый или рыбный запах), зеленую или сине-зеленую пену или полосы у берега, а также пену. Вода может выглядеть как гороховый суп и / или выглядеть так, как будто кто-то вылил в нее краску. Материал водорослей может накапливаться на поверхности воды и создавать водовороты, когда их потревожат. Две другие формы водорослей часто называют цветением водорослей. Первый — это наличие ярко-зеленых водорослей, которые поднялись на поверхность воды и были выброшены на берег; в этом случае вода поблизости довольно прозрачная.Хотя пить воду с этими водорослями небезопасно, они часто растворяются в течение дня или двух. Второй — водоросли, похожие на сахарную вату, прикрепленные к дну озера, палкам или камням. Это известно как метафитон, и, хотя его неприятно ощущать на своем теле, он принадлежит к совершенно другой группе водорослей, чем цианобактерии, и не производит токсинов.

Все цветы ядовиты?

Не все сине-зеленые водоросли или цветущие водоросли токсичны.Причины, по которым водоросли производят токсины в любой момент времени, до конца не изучены. Стандартные методы мониторинга не могут предсказать, есть ли в цветке токсины. В то время как сильные наросты сине-зеленых водорослей часто показывают определяемые уровни токсинов, только самые интенсивные цветения, подобные тем, что указаны выше, создают потенциал для значительного воздействия токсинов на людей и животных. Безусловно, наиболее распространенными и известными токсинами являются различные формы микроцистинов.

Насколько токсичны эти соединения?

Токсические реакции зависят от ряда факторов, включая степень воздействия (количество проглоченной воды, длительность контакта с водой и т. Д.), концентрации токсинов в воде и чувствительности человека. Токсины плохо всасываются через кожу, и неясно, могут ли проблемы со здоровьем возникнуть в результате вдыхания капель воды с токсинами. Хотя небольшие количества могут вызвать легкие реакции у чувствительных людей, о серьезных заболеваниях человека сообщалось лишь изредка. Однако о серьезных реакциях и смерти домашних животных или скота, употребляющих зараженную воду, сообщалось из многих мест за пределами штата Мэн.

Эти токсины обнаружены в озерах штата Мэн?

С 2008 года DEP измеряет концентрации микроцистинов в озерах, которые регулярно поддерживают цветение водорослей, и в озерах, которые считаются свободными от цветения.Отобрав образцы обоих типов озер, биологи уверены, что мы создаем набор данных, который будет характеризовать все озера штата Мэн и дать представление о том, как концентрации токсинов сравниваются с рекомендациями EPA. Кроме того, эти данные лягут в основу того, как Центр по контролю за заболеваниями Департамента здравоохранения и социальных служб штата Мэн будет создавать рекомендации, касающиеся наших озер.

Предварительные результаты показывают, что большинство озер штата Мэн, на которых не наблюдается цветения водорослей, безопасны для питья (после дезинфекции) и восстановления в них.Напротив, озера, которые регулярно вызывают цветение водорослей, с наибольшей вероятностью будут производить токсины, самые высокие концентрации которых обнаруживаются в пенах, которые накапливаются вдоль береговой линии; эти подонки могут в 100-1000 раз превышать уровни озабоченности, выданные EPA. В местах для купания и в глубоких водах концентрация токсинов часто превышает нормы EPA, но в диапазоне от 1 до 10 раз превышает нормы EPA. Результаты также показывают, что токсины вырабатываются позже, в период цветения, когда количество клеток наиболее плотное и клетки начинают умирать.

Как избежать проблем?

В то время как большинство взрослых избегают воды с зеленоватым оттенком, жаркий день может заманить в воду детей и домашних животных. Следующий список рекомендаций поможет вам минимизировать риск для себя, своей семьи и домашних животных.

• Не глотайте случайно воду из озера во время цветения. Хорошо обслуживаемые системы очистки бытовой воды могут сделать воду в озере безопасной для питья за счет удаления бактерий и паразитов, но они не гарантируют удаление токсинов водорослей.
• Если вы принимаете душ с озерной водой, делайте его кратковременным, поскольку вдыхание токсинов в тумане от душа может вызвать проблемы со здоровьем.
• Запрещается плавать, кататься на водных лыжах или кататься на лодках в местах, где видны водоросли (например, гороховый суп, плавающие маты, слои накипи и т. Д.), Где вода обесцвечена или присутствует затхлый запах.
  Эмпирические правила: если вы стоите в воде на глубине по грудь (4-5 футов) и не можете видеть пальцы ног, потому что вода такая зеленая, вам следует выйти; Если вы смотрите в воду глубиной 4-5 футов и не можете видеть дно озера, потому что вода такая зеленая, вам не следует заходить в нее.
• Поскольку водоросли вдоль береговой линии содержат самые высокие концентрации токсинов, не позволяйте детям играть в обесцвеченной воде, там, где вы видите маты из водорослей, пену или где присутствует затхлый запах. Не позволяйте домашним животным плавать или пить воду из этих мест.
• Смойте пресной водой с мылом, если возможно, как можно скорее, если попадете в воду, в которой присутствуют густые водоросли. Это уменьшит воздействие на кожу людей и домашних животных.

Можете рассказать мне о конкретном озере?

Озера, подверженные риску цветения водорослей. В любом озере может быть цветение водорослей. К счастью, большинство озер штата Мэн не поддерживают цветение. Озера, подверженные риску цветения водорослей, показаны на этой карте, а также перечислены в виде таблицы. Включена частота однолетнего цветения и риск цветения в будущем.

Кому мне позвонить, чтобы задать вопросы?

Если вы хотите сообщить о цветении, свяжитесь с персоналом DEP Lakes по телефону 207-287-7688 или посетите страницу DEP Report a Bloom.Для получения дополнительной информации о цветении посетите страницу DEP Algal Blooms in Maine Lakes. Для получения дополнительной информации о цианобактериях посетите веб-страницу цианобактерий / цианотоксинов Агентства по охране окружающей среды США.

Я выполнил пробу в банке с подозрением на цветение. Что мне делать дальше?

Здесь находятся ссылки на инструкции по тестированию Jar и форму отчета по тестированию Jar. Отправьте результаты по электронной почте на адрес [email protected]

Бюро служб гигиены окружающей среды — Отчетность по экологическим и профессиональным заболеваниям, отравлениям и условиям

Инициатива по надзору за вредоносным цветением водорослей

Программа «Вредное цветение водорослей» отслеживает воздействие на здоровье людей, контактирующих с сине-зелеными водорослями в воде для отдыха.Департамент общественного здравоохранения штата Айова работает совместно с Департаментом природных ресурсов штата Айова (IDNR) и CDC над расширением системы, которая отслеживает и сообщает о человеческих заболеваниях, связанных с вредоносным цветением водорослей.

Что такое вредное цветение водорослей?

Во всем мире встречается несколько известных видов вредоносного цветения водорослей. Виды, наиболее часто встречающиеся в Айове, называются сине-зелеными водорослями или цианобактериями. Цианобактерии возникают при бурном росте водорослей, которые обычно присутствуют в воде.В течение нескольких дней цветение может привести к тому, что прозрачная вода станет мутной или покроется слоем накипи. Мутная или грязная вода часто имеет неприятный запах. Цветки водорослей обычно всплывают на поверхность и могут достигать нескольких дюймов в толщину, особенно вблизи береговой линии. Сине-зеленые водоросли часто образуются в теплой, медленно движущейся воде, богатой питательными веществами, такими как сток удобрений или перелив септических систем. Цветение может произойти в любое время, но чаще всего происходит в конце лета или в начале осени. Цветение водорослей может появиться быстро и длиться несколько часов, дней или недель.

Сине-зеленые водоросли могут вырабатывать токсины, вызывающие заболевание. Однако не все цветения водорослей производят токсины. Программа мониторинга пляжей IDNR проверяет воду на многих пляжах Айовы, а в настоящее время также проверяет наличие некоторых токсинов, вызванных вредоносным цветением водорослей.

Каковы проблемы общественного здравоохранения?

Сине-зеленые водоросли, или цианобактерии, могут вырабатывать токсины, вызывающие болезни у людей и животных. Микроцистин — один из циабактериальных токсинов, которые могут выделяться бактериями в воде в течение жизненного цикла цветения сине-зеленых водорослей.У людей, которые случайно глотают воду или вдыхают капли воды, содержащие микроцистин, могут развиться желудочно-кишечные симптомы, такие как тошнота, рвота и диарея. Другие симптомы могут включать кашель, насморк и нос, боль в горле и симптомы астмы. Также может развиться кожная сыпь. В тяжелых случаях может возникнуть печеночная недостаточность.

Можно ли сообщать о вредном цветении водорослей?

Подозреваемые и подтвержденные случаи контакта с сине-зелеными водорослями (отравление микроцистином) должны сообщаться в IDPH поставщиками медицинских услуг.

IDPH специально просит поставщиков медицинских услуг сообщать о случаях, соответствующих следующим критериям:

• Желудочно-кишечные симптомы ИЛИ
• Респираторные симптомы ИЛИ
• Кожные симптомы ИЛИ
• Повышенный сывороточный GGT (гамма-глутамилтранспептидаза)
• И / Или история воздействия воды в течение последних семи дней с положительным результатом теста на микроцистин

Как сообщить:

Чтобы сообщить о случаях заболевания, позвоните в Департамент здравоохранения штата Айова по телефону (800) 972-2026.Эта телефонная линия работает только в рабочее время. Если вы звоните в нерабочее время, оставьте сообщение, и вам перезвонят на следующий рабочий день.

О чем сообщать:

• Название поставщика медицинских услуг
• Номер врача
• Имя пациента
• Телефон пациента
• Адрес пациента
• Имя и телефон звонящего

Публичная отчетность

Лица, которые считают, что они, возможно, заболели от воздействия сине-зеленых водорослей, могут уведомить IDPH, отправив электронное письмо в раздел «Контакты».В электронном письме следует указать имя человека и номер телефона в дневное время, а также информацию о том, где и когда произошло воздействие. Сотрудник IDPH свяжется с человеком для проведения конфиденциального телефонного интервью.

Ресурсы

Для получения дополнительной информации

• Стю Шмитц, токсиколог по окружающей среде, (515) 281-8707
• Рэнди Лейн, разработчик программ, (515) 281-5894
• Используйте страницу «Свяжитесь с нами», чтобы задать вопросы в Интернете.

Министерство энергетики объявляет о выделении до 8,8 миллиона долларов на инновации в технологии выращивания водорослей

Сегодня Министерство энергетики США объявило о выборе четырех дополнительных проектов из набора средств для повышения продуктивности водорослей и инструментов для получения до 8,8 миллиона долларов. Эти проекты предоставят высокоэффективные инструменты и методы для увеличения продуктивности водорослей с целью снижения затрат на производство водорослевого биотоплива и биопродуктов. Финансирование этой инициативы в настоящее время составляет более 16 миллионов долларов и поддерживает развитие U.S. биоэкономика, которая может помочь в создании рабочих мест, стимулировании инноваций, улучшении качества жизни и достижении национальной энергетической безопасности.

Отобранные проекты включают следующие:

Колорадская горная школа (Голден, Колорадо): Колорадская горная школа в партнерстве с Global Algae Innovations, Тихоокеанской северо-западной национальной лабораторией и Государственным университетом Колорадо повысит производительность надежных штаммов диких водорослей с использованием передовых подходов к направленной эволюции в сочетании с высокопроизводительными биореакторами для моделирования солнечной активности, изготовленными по индивидуальному заказу.

Калифорнийский университет, Сан-Диего (Сан-Диего, Калифорния): Калифорнийский университет, Сан-Диего, разработает генетические инструменты, высокопроизводительные методы скрининга и стратегии разведения зеленых водорослей и цианобактерий, нацеленных на устойчивые производственные штаммы. Команда будет работать с тремя ключевыми промышленными партнерами: Triton Health and Nutrition, Algenesis Materials и Global Algae Innovations.

Университет Толедо (Толедо, Огайо): Университет Толедо в партнерстве с Государственным университетом Монтаны и Университетом Северной Каролины будет выращивать микроводоросли в средах с высокой соленостью и высокой щелочностью для достижения продуктивности без необходимости добавления концентрированный углекислый газ.Команда также предоставит молекулярные инструменты, включая метаболическое моделирование в сочетании с целевым редактированием генома.

Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса (Ливермор, Калифорния): Ливерморская национальная лаборатория им. Лоуренса будет заниматься экологической инженерией водорослей, чтобы стимулировать рост бактерий, которые эффективно реминерализуют растворенные органические вещества для улучшения поглощения углекислого газа и одновременного удаления избыточного кислорода.

Управление энергоэффективности и возобновляемых источников энергии Министерства энергетики США поддерживает ранние исследования и разработки технологий энергоэффективности и возобновляемых источников энергии, которые делают энергию более доступной и повышают надежность, устойчивость и безопасность США.С. Электросеть. Управление биоэнергетических технологий вносит свой вклад в миссию EERE, работая с промышленными, академическими кругами и национальными лабораторными партнерами над сбалансированным портфелем исследований в области технологий водорослевого биотоплива.

Министерство здравоохранения выдает предупреждение о токсинах сине-зеленых водорослей в канале Макай Кейп-Корал

КЕЙП КОРАЛЛ

Департамент здравоохранения штата Флорида в округе Ли (DOH) выпустил предупреждение о состоянии здоровья канала Макай в Кейп-Корал на основании сообщений о токсинах водорослей, обнаруженных в воде, которые были там с июля.

DOH сказал, что когда видны сине-зеленые водоросли, они рекомендуют людям избегать контакта с водой.

Сине-зеленые водоросли могут вызывать желудочно-кишечные расстройства при проглатывании. Дети и домашние животные особенно уязвимы, поэтому особенно важно держать их подальше от воды во время цветения.

В то время как некоторые обвиняют сток с поля для гольфа Palmetto-Pine Country Club в токсичных водорослях в канале, президент клуба Джерри Карлен говорит: «Вокруг этого поля для гольфа много ярдов, которые в конечном итоге стекают в наши пруды из городской ливневой канализации. … Кроме того, ярды, которые впадают в макай.”

Он устроил нам экскурсию, чтобы показать нам, почему он не верит в это, объяснив: «Это вода, которая поступает в нас из города в наши пруды, и мы качаем ее из Макаи».

Городские власти заявили, что источник цветения водорослей еще не известен, но они работают с государственными учреждениями, чтобы разработать возможные варианты смягчения последствий.

Доктор Майк Парсонс, профессор Школы воды при ФГКУ, говорит: «К сожалению, вам почти нужно цветение, чтобы понять, как это происходит и почему.”

Тем временем, с помощью FGCU, город разместил пробоотборники воздуха возле канала для сбора данных о том, как цветение может повлиять на качество воздуха.

Эксперты по водным ресурсам не считают, что попуски воды в озеро Окичоби способствуют такому цветению.

Возможные источники могут варьироваться от диких животных, перемещающихся от канала к каналу, до стока питательных веществ. Однако токсины должны присутствовать в воде, чтобы вызвать цветение.

Если вы видите водоросли, вы можете сообщить о новом цветении пресноводных водорослей, посетив веб-страницу DEP по мониторингу цветения водорослей и реагированию на них.

DEP продолжит публиковать обновления для канала Макай на своем веб-сайте здесь.

DEP, пять округов управления водными ресурсами, Министерство здравоохранения штата Флорида, Комиссия по охране рыб и дикой природы Флориды и Департамент сельского хозяйства и бытовых услуг Флориды — все вместе работают над реагированием на цветение водорослей. DEP внимательно следит за цветением водорослей и тестирует их и будет продолжать отвечать на любые новые сообщения.

ПОДРОБНЕЕ : Водоросли в канале Кейп-Корал; Государственная приборная панель позволяет отслеживать выборку

Сине-зеленые водоросли и экологическая вода Содружества

Последнее обновление 22 февраля 2018 г.

---

Скачать

В этом заявлении содержится обзор цветения сине-зеленых водорослей и способов борьбы с ними, в том числе роль держателя экологической воды Содружества.

Ключевые моменты

• Сине-зеленые водоросли — естественное явление в пресноводных экосистемах. Цветение может происходить в ответ на благоприятные условия, которые включают неподвижную или медленную воду, обилие солнечного света, высокие температуры и достаточный уровень питательных веществ.
• Цветение сине-зеленых водорослей не связано с поступлением воды из окружающей среды.
• Когда образуется сине-зеленое цветение водорослей, мало что можно сделать, чтобы остановить его. Масштаб текущих событий означает, что предоставление дополнительных потоков вряд ли существенно повлияет на цветение.
• Контроль за цветением сине-зеленых водорослей является обязанностью государственных органов штата и местных администраторов водных путей. В водосборе Мюррея существуют совместные правительственные мероприятия, которые контролируются Региональным координационным комитетом Мюррея по водорослям.
• Управляющий экологическим водным хозяйством Содружества наций поддерживает регулярные (часто ежедневные) контакты с местными руководителями водных путей. Держатель экологической воды Содружества внимательно следит за последней информацией о цветении сине-зеленых водорослей и готов отреагировать, если будут выявлены практические меры по использованию экологической воды.
• Организация водного хозяйства Содружества наций изучает, есть ли возможности использовать ограниченные объемы доступной окружающей воды для обеспечения убежища для водных видов (особенно, если распад цветения водорослей приводит к низкому уровню кислорода в водных путях).

Фон

Что такое цветение сине-зеленых водорослей?

Несмотря на свое название, сине-зеленые водоросли — это разновидность бактерий. Они являются естественным компонентом пресноводной среды.Фактически, они являются важной частью здорового водоема, поскольку производят кислород и сами являются источником пищи для некоторых водных животных.

В ответ на благоприятные условия они могут подвергнуться популяционным взрывам, называемым цветением. Эти условия включают неподвижную или медленную воду, жаркие дни с обильным солнечным светом и достаточным уровнем питательных веществ (особенно азота и фосфора).

Цветение сине-зеленых водорослей произошло в естественных условиях. В 1830 году исследователь Чарльз Стерт записал, что река Дарлинг имеет зеленый оттенок и привкус растительной гнили.В 1878 году в озере Александрина зацвели сине-зеленые водоросли, что привело к гибели животных, которые пили воду. Однако анализ данных мониторинга, собранных за последние 30 лет, показывает, что в системе Мюррея наблюдается рост концентрации сине-зеленых водорослей и увеличение продолжительности цветения отдельных водорослей на участках, расположенных выше по течению ^[1] .

Проблемы, вызванные цветением сине-зеленых водорослей

Когда происходит цветение сине-зеленых водорослей, они мешают другим видам использования воды, могут повлиять на здоровье человека и иметь далеко идущие последствия для окружающей среды и экономики.Они влияют на качество воды, вызывая нежелательный привкус и запах, обесцвечивание и неприятный запах.

Сине-зеленые водоросли могут быть токсичными. Контакт с высокими концентрациями сине-зеленых водорослей может вызвать раздражение кожи и глаз. В тяжелых случаях токсины могут вызвать повреждение печени и нервной системы. Воздействие токсинов водорослей было связано с гибелью домашнего скота, диких животных и домашних животных.

По мере того, как цветение спадает, мертвые и разлагающиеся водоросли могут снижать уровень кислорода в воде, вызывая стресс или смерть водных животных.В периоды засухи водные экосистемы могут серьезно деградировать из-за цветения водорослей.

Управление цветением сине-зеленых водорослей

Когда начинается цветение сине-зеленых водорослей, мало что можно сделать, чтобы его остановить. Цветение может сохраняться до тех пор, пока сохраняются благоприятные условия, поэтому хороший дождь, более прохладная погода или меньшее количество солнечного света со временем уменьшат цветение сине-зеленых водорослей.

Частые испытания на токсичность могут помочь в принятии решений об использовании воды и при необходимости определить альтернативные источники воды для хозяйственных и бытовых нужд.Питьевая вода проходит дополнительную обработку, чтобы удалить растворенные токсины и сделать воду безопасной для употребления. Общественные оповещения выпускаются для того, чтобы все водопользователи знали о проблемах и информировали их, чтобы избежать прямого контакта с водой.

С цветением водорослей наиболее эффективно бороться на местном уровне из-за различных обстоятельств в каждом случае. Местные советы и государственные органы водоснабжения лучше всего подходят для расследования предполагаемых вспышек и оповещения населения о любых небезопасных водах.Правительство каждого штата имеет обширные механизмы мониторинга для обнаружения и измерения водорослей, а также комплексные планы действий в чрезвычайных ситуациях для борьбы с цветением водорослей.

В водосборе Мюррей между правительствами штатов бассейна существуют давние договоренности о борьбе со вспышками цветения водорослей. Ответные меры координируются через Региональный координационный комитет по водорослям Мюррея, в состав которого входят представители различных агентств, включая государственные агентства по водоснабжению и здравоохранению, операторов рек, ирригационные органы, местные органы власти и агентства по управлению природными ресурсами.

Роль экологического держателя водных ресурсов Содружества

Держатель экологической воды Содружества отвечает за управление экологической водой, которая была приобретена правительством Австралии. Эта вода должна использоваться для защиты и восстановления экологических ценностей бассейна Мюррей-Дарлинг.

Держатель экологической воды Содружества внимательно следит за последней информацией о цветении сине-зеленых водорослей и поддерживает регулярные контакты с местными руководителями водных путей.Как отмечалось выше, существуют ограниченные возможности для смягчения цветения, если оно произойдет. Обеспечение более высоких потоков вряд ли окажет значительное влияние на крупномасштабное цветение водорослей — объемы и потоки, необходимые для рассеивания цветения, часто превышают те, которые могут быть доставлены в регулируемых системах. Могут существовать возможности для промывки более мелких систем, однако любое решение об этом должно учитывать риск того, что это просто переместит проблему в другую речную систему.

Также могут существовать возможности для использования воды окружающей среды для создания убежищ с более качественной водой для защиты местных популяций рыб, особенно если событие черной воды (то есть низкий уровень растворенного кислорода в водном пути) происходит после того, как цветение водорослей начинает разлагаться. .Однако это может быть затруднено, если также затронуты источники дополнительной воды (например, резервуар, из которого сбрасывается вода из окружающей среды).

Экологическая вода также используется для повышения общей устойчивости экосистем, то есть для обеспечения хорошего здоровья рек и водно-болотных угодий, чтобы они могли противостоять краткосрочным последствиям таких явлений, как цветение сине-зеленых водорослей.

Это соответствует обязательствам Содружества по охране экологических вод в соответствии с Бассейновым планом.Бассейновый план включает:

• Целевые показатели качества воды, в том числе для водных экосистем
• целевых показателей качества воды для управления стоками, в том числе целевых показателей, касающихся сине-зеленых водорослей.

Подобно другим государственным и федеральным агентствам по управлению водными ресурсами, Водитель экологической безопасности Содружества должен учитывать эти цели при принятии решений об использовании воды.

---

[1] http://www.mdba.gov.au/publications/independent-reports/river-murray-water-quality-monitoring-program-phytoplankton-data

.