Водорості фіксація азоту

Водорості синьо-зелені, фіксація азоту 322 Вольфрам ІВР 97 резерви 97 рециркуляція 127 Виморожування солей з води 531, 575 сл. [. ]

Фіксація азоту - перетворення газу N2 в неорганічні або органічні сполуки - може відбуватися як фізико-хімічні, так і біологічним шляхом, причому останній є найбільш важливим. Бактерії, грибки і водорості являють собою основні азотфіксатори. Наприклад, Rhizobium-клубенькова бактерія, проникаючи в кореневі волоски рослин сімейства бобових (горох, конюшина, боби і т. Д.), Перетворює азот в нітрати. На Конюшиновий поле площею 100 м2 близько 600 кг азоту щорічно перетворюється в нітрати. У природі існує величезна різноманітність азотфіксуючих бактерій, грибків і водоростей. [. ]

Кругообіг азоту. На рис. 4.2 показані три способи зображення складного кругообігу азоту; кожна з схем ілюструє «якусь істотну загальну особливість або рушійну силу. На рис. 4.2, А підкреслюється циклічність переміщень і наведені види мікроорганізмів, які здійснюють основні типи обміну азотом між організмами і середовищем. Азот протоплазми перекладається з органічної в неорганічну форму в результаті діяльності ряду бактерій-редуцентов, причому кожен вид виконує свою частину роботи. Деяка кількість азоту перекладається в кінці кінців в аміак і нітрат - форми, найбільш придатні для використання зеленими рослинами. Повітря, на 80% «складається з азоту, є найбільший« резервуар »і одночасно« запобіжний клапан »системи. Азот постійно надходить в атмосферу завдяки діяльності денитрифицирующих бактерій і постійно повертається в кругообіг в результаті діяльності азотфіксуючих бактерій або водоростей (біологічна фіксація азоту), а також дії електричних розрядів (блискавок) та інших фізичних процесів, в яких відбувається фіксація азоту. [. ]

Здатність водоростей до утворення слизу сприяє розвитку в них бактерій. Особливе значення мають водорості з азотфиксирующими і олігонітрофільнимі бактеріями. Азотфіксуючих здатність альгобактері-альних складів, як правило, вище, ніж фіксація азоту окремими компонентами [14]. [. ]

У синьо-зелених водоростей (ціанобактерій) фіксація азоту може відбуватися як у вільноживучих форм, так і в симбіозі з грибами (в складі деяких лишайників), або з мохами, папороттю, а в одному відомому випадку - з насіннєвим рослиною. На вайях дрібного плаваючого водного папороті Azolla є мікроскопічні пори, наповнені симбиотическими синьо-зеленими водоростями Апа'аепа, активно фіксують азот (Moore, 1969). Багато століть ця папороть відігравав важливу роль на заливаються рисових полях Сходу. До висаджування розсади рису залиті поля заростають папороттю, який фіксує досить азоту для постачання рису в період його дозрівання. Цей спосіб, а також стимуляція вільноживучих синьо-зелених водоростей дозволяють вирощувати рис сезон за сезоном на одному і тому ж полі, не вносячи добрив. Як і в випадку бактерій з бульбочок бобових, симбіотичні синьо-зелені водорості більш ефективні, ніж свободноживущие [огляд фіксації азоту синьо-зеленими водоростями дав Пітерс (Peters, 1978)]. [. ]

Основна частина азоту знаходиться в повітрі (78%). Однак рослини не можуть засвоювати азот безпосередньо, а тільки у вигляді іонів 1ЧНЦ + і N03 ". Фіксацію газоподібного стану здійснюють бактерії і синьо-зелені водорості (ціаном). Основне значення в даній групі мають бактерії, що живуть на бульбах бобових рослин. Рослини забезпечують бактерії місцеперебуванням і їжею (цукрами), отримуючи від них взамін доступну форму азоту. За харчових ланцюгах органічний азот передається від бобових до інших організмів екосистеми. Органічні сполуки азоту після загибелі організмів за допомогою бактерій розкладаються до аміаку і нітратів (N63). Нітрати частково знову поглинаються рослинами, частково відновлюються до N2, яке надходить в атмосферу. [. ]

Роль ґрунтових водоростей в природі велика і полягає в наступному: 1) продукуванні речовини; 2) фіксації атмосферного азоту; 3) протиерозійних дії; 4) взаємодії з вищими рослинами, мікроорганізмами і тваринами; 5) колонізації голих ділянок суші і закладення основ сукцессии фітоценозів [12]. [. ]

Таким чином, ґрунтові водорості в природних ландшафтах тундри відіграють значну роль, беручи участь в продукуванні органічної речовини, фіксації в грунтах атмосферного азоту, первинному заселенні на порушених (позбавлених рослинності) ділянках і створенні на них умов для розвитку вищих рослин, тобто умов самовідновлення. [. ]

Деякі Ц. можуть фіксувати вільний азот. Ц. є піонерами при заселенні нових субстратів в екстремальних умовах Півночі (наприклад, під час відступу льоду в Гренландії і на арктичних островах) і в високогір'ях. Є види Ц. здатні жити в гарячих джерелах. Багато Ц. симбіотичні пов'язані з іншими організмами. Наприклад, Ц. Анаб живе в листі папороті азолла і здатна забезпечувати азот-фіксацію до 1000 кг / га в рік, що робить азоллу чудовим добривом для рисових полів. В океанах мікроскопічні одноклітинні Ц. є основними продуцентами. У прісних водоймах Ц. у великій кількості розвиваються при ев-трофікаціі водойм. При цьому деякі з них виділяють токсини (отруйні речовини), що викликають загибель багатьох інших організмів. [. ]

Другою особливістю харчування водоростей і інших фотосинтезуючих рослин, не менш важливою, хоча і не такий специфічною, як фотосинтез, є їх здатність засвоювати азот, сірку, фосфор, калій та інші мінеральні елементи у вигляді іонів мінеральних солей (N03. В04. Р04 "" , До + і ін.) і використовувати їх для синтезу таких найважливіших компонентів живої клітини, як амінокислоти, білки, нуклеїнові кислоти, макроергічні сполуки, речовини вторинного обміну (алкалоїди, терпени, фенольні сполуки, різні вітаміни, фітогормони та ін.). Серед синьо-зелених водоростей є форми, здатні здійснювати процес фіксації вільного азоту атмосфери і перетворювати його в органічні азотисті речовини свого тіла. [. ]

Інші організми, здатні до фіксації молекулярного азоту, утворюють мутуалістіческіе асоціації з мебобовьшм рослинами. В цьому випадку азотфиксаторами є головним чином два типи організмів: синьо-зелені водорості і загадкова істота Frankia з досі точно .не певним таксономическим становищем, але зазвичай відносять до актино-міцетам. Розподіл цих симбіонтів по групах вищих рослин позбавлене будь-якої закономірності і, мабуть, не має великого еволюційного сенсу. Синьо-зелені водорості утворюють симбіоз з трьома родами печеночников (Anthoceros, Blasia