Водорості, що живуть в екстремальних умовах
Водорості гарячих джерел
Водорості здатні жити при досить широких температурних межах - від 3 ° С до 85 ° С, тоді як більшість організмів живе в більш вузькому температурному діапазоні.
Витривалість до екстремальних умов найчастіше властиво синьо-зелених водоростей (ціанобактерій), багато видів яких є типовими термофільними водоростями (від грец. «Термо» - тепло, «філос» - люблю). Ці водорості можуть жити при температурі 75-80 о С і навіть при 85 о С.
У термальних джерелах більшість видів представлені нитчастими формами і значно меншою мірою - одноклітинними. Нерідко нитчатки розростаються великими матами, що вистилають стінки водойм або плаваючими на поверхні водойм.
У значних кількостях в гарячих джерелах зустрічаються діатомові і зелені водорості, однак вони менш термофільна, і живуть по околицях водойм в більш холодних ділянках. Температурний межа, при якому живуть діатомові і зелені не перевищує 50 о С.
Число видів водоростей в різних гарячих джерелах варіює в широких межах, від десятка видів до сотень і більше. Так, наприклад, в гарячих джерелах Йелоустонского національного парку США одних тільки синьо-зелених було виявлено 166 видів, а в гарячих джерелах Греції - 128 видів. Значна частина синьо-зелених водоростей відноситься до порядку осціллаторіевих і ностокових.
З підвищенням температури джерела число видів різко знижується. Найбільше видів виявлено при температурі 35-40 о С, тоді як при 85-90 о С - відмічено всього 2 види.
Специфічних Термофіли, нездатних існувати при температурі нижче 30 ° С, дуже небагато. Самі широко поширені з них - мастігокладус і формідіум. Оптимум їх температурного розвитку лежить в межах 45-50 о С.
Велика частина водорослевого населення гарячих джерел складається з еврітермних водоростей, що живуть і при більш низьких температурах.
Водорості снігу і льоду
Температурні межі, в яких можливе життя водоростей, дуже широкі. На льодовиках, сніжниках і льодах іноді поселяються Кріофільні (від грец. «Криос» - холод, «філлос» - люблю) водорості, які пристосовані до життя в умовах низьких температур. Перебуваючи на поверхні снігу і льоду, вони піддаються сильному охолодженню в зимові холоди, а в літній час живуть і розмножуються в талій воді при температурі близько нуля градусів. Вони розмножуються на поверхні снігу і льоду, і в період інтенсивного розвитку надають субстрату (тобто снігу, льоду) ту чи іншу забарвлення.
У цих, здавалося б, вкрай несприятливих умовах, можуть жити багато видів водоростей, причому вони розмножуються настільки інтенсивно, що забарвлюють поверхню снігу і льоду в найрізноманітніші кольори - червоний, малиновий, зелений, синій, блакитний, фіолетовий, бурий і навіть чорний, в залежності від переважання в ньому тих чи інших видів водоростей. Товщина пофарбованого шару снігу вимірюється кількома сантиметрами, тобто на глибину проникнення світла.
Сніг в червоний колір забарвлює хламидомонада сніжна, в зелений - нитчатая водорість рафідонема сніжна, в коричневий - діатомові водорості, а також десмідиєві водорість анцілонема Норденшельд, названа на честь шведського (фінського) полярного дослідника А.-Е.Норденшельда.
Снігові водорості більшу частину часу перебувають у стані спокою. Навесні, як тільки слабшають морози, водорості починають інтенсивно розмножуватися. Снігові водорості розвиваються, як правило, на старому снігу залишився лежати в холодних ущелинах або снігових полях високо в горах. Водорості починають розвиватися в талій воді, що утворюється під променями сонця в тріщинах льоду і пустотах снігу. Днем організми, так званого, кріопланктона ведуть активний спосіб життя, а вночі змерзається в лід.
Снігові водорості відносяться до групи кріопланктона - населення талої води.
Снігові водорості зустрічаються в багатьох місцях земної кулі, переважно в високогірних областях на схилах гір. «Цвітіння» льодовиків і сніжників жителі гір відзначали давно, проте їх вивчення почалося тільки на початку ХХ століття. Періодично спостереження за сніговими водоростями були проведені і в ХIХ столітті.
«Цвітіння» льодовиків хламідомонад сніжної спостерігав в 1903 р на Землі Франца-Йосипа український ботанік В.І.Палібін. Великий внесок у вивчення льодовикової флори внесла Е.Коль з Угорщини. У 30-40-х роках вона обстежила льодовиковий покрив Гренландії, льодовики Північноамериканських Скелястих гір, Карпат, Альп і ін. Вона вперше виявила і описала снігові синьо-зелені водорості. Велику роботу зі збору сніжної флори проводив в 1928 р на Кавказі Г.С.Філіппов, який показав, що розвиток водоростей в горах - досить поширене явище.
ВУкаіни мешканців льоду і снігу знаходили на Кавказі, Тянь-Шані, Камчатці, Північному Уралі, Сибіру, Шпіцбергені, на Новій Землі, Землі Франца-Йосипа і багатьох інших місцях. Встановлено, що «цвітіння» снігу є повсюдним явищем.
В даний час «сніжних» водоростей налічують понад 100 видів. Серед них найбільш поширені зелені, діатомові, синьо-зелені водорості. Найбільшим числом видів представлені жовто-зелені, золотисті, динофітових. У горах Кавказу навіть виявлена водорість, що відноситься до багрянки.
Дослідження, проведені на Кавказі, показали, що з висотою видовий склад водоростей сильно змінюється. Чим вище в гори, тим він стає менш різноманітним: поступово випадають діатомові, десмідиєві і інші зелені водорості. Провідна роль переходить до раніше непомітним в загальній масі синьо-зелених. На висоті близько 5000 м вони стають єдиними мешканцями льодовиків, утворюючи «кордон» життя у високогір'ї.
Не менш інтенсивний розвиток водоростей спостерігається і в льодах арктичних і антарктичних басейнів, в яких найбільш інтенсивно розвиваються діатомові. Розвиваючись у великих кількостях вони забарвлюють лід і воду в бурий і жовто-коричневий кольори.
Перша велика колекція водоростей, що мешкають на поверхні дрейфуючих льодів, була зібрана під час історичного плавання в Північному Льодовитому океані Адольфа Еріка Адольф Ерік Норденшельд на «Вега». Альгологи виявили в цих пробах сотні видів діатомових водоростей. І.В.Полібін, вивчаючи мікроводорості льодів під час плавання «Єрмака» під командою С.О.Макарова в 1901-1902 роках, встановив, що вони руйнівно діють на лід.
«Цвітіння» льоду на відміну від «цвітіння» снігу, відбувається головним чином за рахунок масового розвитку водоростей не на поверхні льоду, а на нижній частині - в поглибленнях і виступах, занурених у воду. Спочатку вона розвиваються на нижній поверхні льоду, а потім з настанням зими вмерзают в лід. Далі в міру річного відтавання льоду з поверхні, що вмерзли діатомові виходять на поверхню криги. У калюжах опріснення води на поверхні льоду ці водорості поступово відмирають. Темні плівки відмерлих водоростей, як і всі темні предмети, поглинають більше теплових променів, ніж навколишня їх біла поверхня, сприяють більш швидкого танення льоду. «Льодових» діатомей в арктичних і антарктичних морях виявлено вже понад 80 видів.
Всі ці водорості отримали загальну назву «кріобіонти» (від грец. «Криос» - холод, «біос» - життя).
ТАКОЖ ПО ТЕМІ
Підпишіться на email-розсилку кращих матеріалів Інтернет-газети «Континент»:
Приєднуйтесь до нас на Facebook і кожен день отримуйте актуальну інформацію!