Wo wachsen algen. Wo leben Braunalgen? Algen, die ohne Wasser leben

Algen spielen eine große Rolle in der Natur und im menschlichen Leben. Erstens sind sie aktive Teilnehmer am Stoffkreislauf in der natürlichen Umgebung (die einfachste einzellige Art).

Zweitens unverzichtbar natürliche Quellen lebenswichtige Spurenelemente (Vitamine, Mineralstoffe). Sie werden auch in der Medizin, Kosmetik, Lebensmittelindustrie und anderen Industrien verwendet.

Ihre Zucht erfordert keine schwierigen Bedingungen und sie wachsen in einer Tiefe von mehreren Metern auf 40-100.

Die Lebenszyklen von Algen haben mehrere Phasen des Ablaufs – je nach Komplexität der Struktur. Gleiches gilt für die Reproduktionsfähigkeit.

Welche Arten, Gruppen, Namen gibt es, in welchem ​​Meer wird Algen gezüchtet, Fotografien und anderes interessante Information- darüber in diesem Artikel.

Beschreibung

Algen wachsen im Gegensatz zu Pflanzen ein aquatische Umgebung(obwohl es Pflanzen gibt, die darin leben ähnliche Umgebung). Es gibt auch boden- und felsige Vertreter.

Das Leben im Wasser hat eine relative Stabilität: das Vorhandensein von Flüssigkeit, konstantem Licht und konstanter Temperatur und einer Reihe anderer Vorteile. Und als Ergebnis ist jede Zelle, die ein wesentlicher Bestandteil der Alge ist, identisch mit dem Rest. Deshalb haben diese Wasser-"Pflanzen" (Codename) praktisch keine ausgeprägten Merkmale in ihrem Aussehen (außer einigen "hochentwickelteren").

Grundsätzlich leben Algen an Küstenorten der Meere - seltener an felsigen Küsten - Sand oder Kieselsteinen. Die maximale Höhe, in der diese Wasserpflanzen leben können, ist die leicht von Meerestropfen benetzte Oberfläche (ein Beispiel für fast planktonisch - Sargassum), das Minimum ist mehrere Meter tief (ein Beispiel für Tiefsee - Rot).

Es gibt Algen, die in Gezeitenbecken von felsigen Oberflächen leben. Aber solche Arten von Meeresbewohnern müssen der Abwesenheit von Feuchtigkeit, variablen Temperaturen und Salzgehalten standhalten.

Algen werden in der Medizin, der Agronomie (Bodendüngung), der menschlichen Nahrungsmittelproduktion, der Industrie usw. verwendet.

Körper

Algen bestehen in ihrer Struktur aus einer oder mehreren Zellen.

Dies ist ein einzelnes System, bei dem es sich um denselben Zelltyp handelt, der übereinander geschichtet ist. Hier kann es zu einer Dissektion kommen, aber das Vorhandensein von vegetativen Organen und anderen Körperteilen dieser Wasser-"Pflanze" ist ausgeschlossen.

Das Aussehen von Algen ähnelt in gewisser Weise terrestrischen nicht verholzten Pflanzen.

Der Körper der Alge besteht aus:

• Thallus (Thallus);
• Stamm (kann vorhanden sein oder nicht);
• Fänge (zur Befestigung an Oberflächen - Felsen, Boden, andere ähnliche Pflanzen);
• Anhänger.

Algenarten

Es gibt eine riesige Anzahl - von einzellig bis komplex (ähnlich höheren Pflanzen). Es gibt auch verschiedene Größen - riesig (bis zu 60 Meter) und mikroskopisch.

Insgesamt gibt es etwa 30.000 Algenarten. Sie gliedern sich in folgende Abteilungen:

• blauäugig;
• Prochlorophyten;
• kryptophytisch;
• rot;
• golden;
• Dinophyten;
• Kieselalgen;
• braun;
• grün;
• Gelbgrün;
• euglenoe;
• Characeae.

Auch die Unterteilung erfolgt in solche Algengruppen (je nach Komplexitätsgrad der Struktur):

• amöbenartig (Beispiele: golden, gelbgrün, pyrophytisch);
• mit einer monadischen Struktur - einzellig, bewegen sich aufgrund von Flagellen, einige haben eine intrazelluläre primitive Struktur (Beispiele für Algen: grün, gelbgrün, golden, euglenisch, pyrophytisch);
• mit kokkoider Struktur - einzellig, ohne Organellen, bilden Kolonien;
• mit palmelloider Struktur - eine Kombination mehrerer coccoider zu einer gemeinsamen Masse, haben große Größen, am Substrat befestigt;
• mit fadenförmiger Struktur - diese sind bereits Übergang von einzelligen zu mehrzelligen Algen, äußerlich einem verzweigten Faden ähnlich;
• mit einer Lamellenstruktur - mehrzellig, die aus Fäden gebildet werden, die mit anschließender Schichtung in verschiedenen Ebenen kombiniert werden und Platten bilden (es gibt einschichtige und mehrschichtige);
• mit Siphonstruktur - bestehen aus einer vielkernigen Riesenzelle, ähnlich wie verzweigte Fäden und Kugeln.

Namen und Fotos

Algenarten in den Bildern:

1. Einzellig - bestehen aus einer Zelle, einem Kern und Flagellen (Anhängern). Sie sind nur unter dem Mikroskop zu sehen.
   

   

2. Vielzelliger Seetang, der dem Menschen unter dem Namen " Meerkohl».

   

Lebenszyklus



Bei Algen erfolgt die Entwicklung nach einem Zyklus oder einer Cyclomorphose (dies hängt von der Komplexität der Struktur der Wasserpflanze und dementsprechend von der Fortpflanzungsmethode ab).

Algen, die nicht (oder in Ausnahmefällen) die Fähigkeit zur sexuellen Fortpflanzung haben, verändern als Ergebnis der Entwicklung nur die Struktur des Körpers. Das Konzept der Cyclomorphose ist auf solche Wasserpflanzen anwendbar (Beispiele für Algen: Giella, Blaugrün, Glenodinium).

Die Cyclomorphose zeichnet sich durch eine hohe Plastizität aus. Der Durchgang der Stufen hängt weitgehend von den Umgebungsbedingungen der Umgebung ab. Nicht immer gibt es eine Manifestation aller Stadien der Cyclomorphose, einige können sogar aus der allgemeinen Abfolge „herausfallen“.

Ein strenges Durchlaufen aller Stadien des Lebenszyklus von Algen (im Diagramm oben) ist nur für diejenigen Wasserpflanzen möglich, die die obere Evolutionsstufe (z. B. Braun) einnehmen.

braune Algen



Dies sind vielzellige Wasserpflanzen, die zu den Ochrophyten gehören. Der Name kommt von der Farbe der in den Chromatophoren enthaltenen Pigmentsubstanz: Grün (was die Fähigkeit zur Photosynthese bedeutet) sowie Gelb, Orange und Braun, die gemischt einen bräunlichen Farbton ergeben.

Wachsen in Tiefen von 6-15 und 40-100 Metern in allen Meeresgewässern der Welt.

Braunalgen haben im Vergleich zu den anderen eine komplexere Struktur: Sie haben den Anschein von Organen und verschiedenen Geweben in ihrem Körper.

Zelloberflächen bestehen aus einer zellulose-gallertartigen Substanz, die Proteine, Salze, Kohlenhydrate enthält.

Jede Algenzelle hat einen Zellkern, Chloroplasten (in Form von Scheiben), einen Nährstoff (Polysaccharid).

Lebenszyklus von Braunalgen

In dieser Gruppe von Wasserpflanzen gibt es mehrere Arten des Wachstums: durch die Spitze oder Zellteilung.

Brown sexuell und asexuell. Das bedeutet, dass einige von ihnen durch Zersplitterung ihres Körpers (Thallus), die Bildung sogenannter Knospen oder dank Sporen neu erschaffen werden.

Zoosporen haben Flagellen und sind beweglich. Und geben Sie auch einen Gametophyten, aufgrund dessen Keimzellen gebildet werden.



Es gibt Gameten, die vom Sporophyten abstammen und Eier und Spermatozoen im haploiden Stadium haben.

Und diese Wasser-"Pflanzen" geben Pheromone ab, die zum "Treffen" von männlichen und weiblichen Keimzellen beitragen.

Dank all dieser Prozesse durchlaufen Braunalgen einen Generationswechsel.

Die Verwendung von Braunalgen

Der beliebteste Vertreter dieser Gruppe ist Kelp oder "Seetang". Diese Algen wachsen entlang der Küste und bilden Dickichte. Laminaria enthält eine ziemlich große Anzahl von Makro- und Mikroelementen, die für den Menschen lebenswichtig sind, von denen das wichtigste Jod ist. Neben Nahrungsmitteln wird es auch als Bodendünger verwendet.

Braunalgen werden auch in der Medizin und bei der Herstellung von Kosmetika verwendet.

Eigenschaften einzelliger Algen

Diese Arten von Wasserpflanzen sind ein unabhängiges System, das wachsen und sich entwickeln sowie sich selbst reproduzieren kann.

Von der Größe her handelt es sich um eine mikroskopisch kleine Alge (mit bloßem Auge nicht sichtbar), die eigentlich als „Fabrik“ für die Gewinnung nützlicher Rohstoffe angesehen werden kann: durch den Prozess der Aufnahme von Kohlendioxid und Mineralsalzen aus der Umwelt , gefolgt von ihrer Verarbeitung zu Proteinen, Fetten und Kohlenhydraten.

Die Lebenserhaltungsprodukte einzelliger Algen sind Sauerstoff und Kohlendioxid, wodurch sie aktiv am natürlichen Kreislauf teilnehmen können.

Algenzucht

In welchem ​​der Meere ist der Anbau dieser marinen "Pflanzen" am weitesten verbreitet? Laut Referenzdaten findet man die maximale Menge an Algen im Weißen Meer. An der Küste befindet sich das Dorf Rebolda (in der Nähe der Insel Solovetsky), wo sie sich mit der Gewinnung und Zubereitung dieser Wassergeschenke beschäftigen.

Hier gibt es 2 Arten von Braunalgen: den berühmten Seetang und Fucus („Meerestraube“).

Neben der Nahrungsaufnahme werden aus diesen "Pflanzen" biologisch aktive Substanzen hergestellt, die in der Medizin verwendet werden. Dies sind sehr nützliche Medikamente, da sie umweltfreundliche Algen aus dem Weißen Meer enthalten.

Solche Produkte senken den Cholesterinspiegel im Blut und verbessern die Arbeit Schilddrüse, verhindern die Entwicklung altersbedingter Krankheiten im Zusammenhang mit Blutgefäßen und so weiter. "Sea Grapes" ist gut zu verwenden bei Problemen mit Krampfadern, Cellulite, Falten.

Rolle in der Natur und im menschlichen Leben

Algen werden von einer spezialisierten Wissenschaft untersucht - der Algologie (oder Phykologie), einem Zweig der Botanik.

Das Sammeln von Informationen über diese Wasserpflanzen ist notwendig, um solche wichtigen Probleme zu lösen: allgemeine biologische Probleme; Geschäftsaufgaben und so weiter.

Diese Wissenschaft entwickelt sich in den folgenden Bereichen:

1. Die Verwendung von Algen in der Medizin.
2. Verwendung bei der Lösung von Umweltproblemen.
3. Sammeln von Informationen über Algen, um andere Probleme zu lösen.

Diese marinen "Pflanzen" leben derzeit sowohl in natürlichen Reservoirs als auch auf speziellen Farmen.

• Meeresalgen, nicht nur als Nahrung, sind in vielen Ländern der Welt beliebt: Indonesien (jährliche Sammlung von 3-10 Millionen Tonnen), Philippinen, Japan, China, Korea, Thailand, Taiwan, Kambodscha, Vietnam, Peru, Chile, England , USA (Kalifornien) und andere.
• Auf den Philippinen wurde nun ein neues Lebensmittelprodukt entdeckt – Algennudeln (enthält Calcium, Magnesium, Jod).
• Die beliebte japanische Nori-Alge, die mit Blättern getrocknet wird und wie quadratische dünne Teller aussieht, findet Anwendung bei der Herstellung von Sushi, Brötchen und Suppen.
• In Wales wird ein beliebtes Algenbrot aus Hafer und Rotalgen-Laver hergestellt.
• Essbare Gelatine, Zusatzstoffe, Alginate (Verbände, verwendet in der Zahnmedizin) werden aus Algen hergestellt.
• Aus diesen Wasserpflanzen hergestellter Agar wird zur Zubereitung von Süßwaren, Desserts, Getränken und Fleischgerichten verwendet.
• Algenkonzentrate werden in Präparaten zur Gewichtsabnahme verwendet. Auch in der Zusammensetzung von Zahnpasten, Kosmetika und Farben enthalten.
• Alginate werden in der Industrie verwendet (Papierbeschichtungen, Farben, Gele, Klebstoffe, Textildruck).

Zusammenfassung

Die im Artikel (mit Foto) betrachteten Algenarten, Namen, Gruppen, Züchtung und Anwendung sagen nur aus, dass diese wirklich wichtige Bestandteile nicht nur der Natur, sondern auch vieler Aspekte des menschlichen Lebens (Gesundheit, Schönheit, industrielle Rohstoffe, Essen usw.) Ohne sie gäbe es keine berüchtigten "Algen", Marmeladen, Sushi und andere so bekannte Gerichte.

Auf den ersten Blick scheinen diese einfachen natürlichen "Pflanzen" primitive (in ihrer Struktur, ihrem Lebenszyklus) Algen zu sein, aber in Wirklichkeit ist alles anders. Es stellt sich heraus, dass auch diese Wasser-"Pflanzen" eine sexuelle Fortpflanzung haben, Pheromone abgeben und die Zirkulation von Stoffen in der Natur unterstützen.

SEETANG
(Algen), eine riesige und heterogene Gruppe primitiver, pflanzenähnlicher Organismen. Sie enthalten bis auf wenige Ausnahmen den grünen Farbstoff Chlorophyll, der für die Ernährung durch Photosynthese, d.h. Synthese von Glucose aus Kohlendioxid und Wasser. Farblose Algen sind sehr selten, aber in vielen Fällen wird das grüne Chlorophyll durch andersfarbige Pigmente überdeckt. Tatsächlich kann man unter den Tausenden von Arten, die in dieser Gruppe enthalten sind, Formen finden, die in allen Tönen des Sonnenspektrums gemalt sind. Obwohl Algen manchmal zu den primitivsten Organismen gezählt werden, kann dieser Meinung nur mit erheblichen Vorbehalten gefolgt werden. In der Tat fehlen vielen von ihnen komplexe Gewebe und Organe, die mit denen vergleichbar sind, die man von Samenpflanzen, Farnen und sogar Moosen und Leberblümchen kennt, aber alle Prozesse, die für das Wachstum, die Ernährung und die Reproduktion ihrer Zellen notwendig sind, sind sehr, wenn nicht vollständig, ähnlich in Pflanzen vorkommen. Algen sind also physiologisch recht komplex. Algen sind die zahlreichsten, für den Planeten wichtigsten und am weitesten verbreiteten photosynthetischen Organismen. Es gibt viele von ihnen überall Süßwasser, an Land und in den Meeren, was man beispielsweise von Leberblümchen, Moosen, Farnen oder Samenpflanzen nicht sagen kann. Algen sind oft mit bloßem Auge als kleine oder große Flecken aus grünem oder anderweitig gefärbtem Schaum ("Schlamm") auf der Wasseroberfläche zu sehen. Auf Erde oder Baumstämmen erscheinen sie meist als grüner oder blaugrüner Schleim. Im Meer ähneln Thalli großer Algen (Makrophyten) rot, braun und gelb glänzenden Blättern in verschiedenen Formen.
Morphologie und Anatomie. Die Größe von Algen ist sehr unterschiedlich – von mikroskopisch kleinen Formen mit einem Durchmesser oder einem tausendstel Zentimeter Länge bis hin zu Meeresriesen mit einer Länge von über 60 m. Viele Algen sind einzellig oder bestehen aus mehreren Zellen, die lose Aggregate bilden. Einige sind streng organisierte Zellkolonien, aber es gibt auch echte vielzellige Organismen. Zellen können Ende an Ende verbunden werden und Ketten und Fäden bilden – sowohl verzweigt als auch unverzweigt. Die gesamte Struktur sieht manchmal wie eine kleine Scheibe, eine Röhre, eine Keule und sogar wie ein Baum aus, und manchmal ähnelt sie einem Band, einem Stern, einem Boot, einem Ball, einem Blatt oder einem Haarbüschel. Die Oberfläche der Zellen kann glatt oder mit einem komplexen Muster aus Stacheln, Papillen, Vertiefungen und Graten bedeckt sein. Bei den meisten Algen ähneln die Zellen in ihrer allgemeinen Struktur den grünen Zellen von Pflanzen wie Mais oder Tomate. Eine starre Zellwand, die hauptsächlich aus Zellulose und Pektin besteht, umgibt den Protoplasten, in dem sich Kern und Zytoplasma mit darin enthaltenen speziellen Organellen - Plastiden - unterscheiden. Die wichtigsten davon sind Chloroplasten, die Chlorophyll enthalten. Die Zelle hat auch mit Flüssigkeit gefüllte Hohlräume – Vakuolen, die gelöste Nährstoffe, Mineralsalze und Gase enthalten. Diese Zellstruktur ist jedoch nicht für alle Algen charakteristisch. Einer der wichtigsten Bestandteile der Zellwand von Kieselalgen ist Kieselsäure, die sozusagen eine Glashülle bildet. Die grüne Farbe der Chloroplasten wird oft durch andere Substanzen, meist Pigmente, überdeckt. Einige wenige Algen haben überhaupt keine starre Zellwand.
Fortbewegung. Viele aquatische vegetative Zellen und Algenkolonien sowie einige Arten ihrer Fortpflanzungszellen bewegen sich ziemlich schnell. Sie sind mit einem oder mehreren peitschenartigen Anhängseln ausgestattet - Flagellen, deren Schlag sie durch die Wassersäule drückt. Einige Algen ohne Zellwand sind in der Lage, Teile ihres Körpers nach vorne zu strecken, den Rest zu sich heranzuziehen und dadurch über feste Oberflächen zu „kriechen“. Eine solche Bewegung wird als Amöbe bezeichnet, da sich die bekannten Amöben ungefähr gleich bewegen. Die geradlinige oder zickzackförmige Fortbewegung von Kieselalgen - Besitzer einer festen Zellwand - ist wahrscheinlich auf Wasserströmungen zurückzuführen, die durch verschiedene strahlartige Bewegungen ihres Zytoplasmas erzeugt werden. Die gleitende, kriechende, wellenförmige Bewegung mehr oder weniger fest mit dem Substrat verbundener Algen wird normalerweise von der Bildung und Verflüssigung von Schleim begleitet.
Reproduktion. Fast alle einzelligen Algen können sich durch einfache Teilung vermehren. Die Zelle teilt sich in zwei Teile, beide Tochterzellen tun dasselbe, und dieser Prozess kann im Prinzip unendlich weitergehen. Da die Zelle nur durch einen „Unfall“ abstirbt, kann man von einer Art Unsterblichkeit sprechen. Ein Sonderfall ist die Zellteilung bei Diatomeen. Ihre Hülle besteht aus zwei Hälften (Shutters), die wie zwei Teile einer Seifenschale ineinander passen. Jede Tochterzelle erhält ein Elternblatt und vervollständigt das zweite selbst. Infolgedessen kann bei einer Kieselalge eine Klappe neu und die zweite von einem entfernten Vorfahren geerbt sein. Der Protoplast einiger vegetativer Zellen kann sich teilen, um bewegliche oder unbewegliche Sporen zu bilden. Aus diesen entwickelt sich nach langer oder kurzer Ruhezeit eine ausgewachsene Alge. Dies ist eine Form der asexuellen Fortpflanzung. Bei der sexuellen Fortpflanzung in Algen werden männliche und weibliche Keimzellen (Gameten) gebildet. Die männliche Gamete verschmilzt mit der weiblichen, d.h. Es findet eine Befruchtung statt und es bildet sich eine Zygote. Letztere beginnt normalerweise nach einer Ruhephase, die je nach Algenart mehrere Wochen bis mehrere Jahre dauert, zu wachsen und führt schließlich zu einer erwachsenen Alge. Gameten variieren stark in Größe, Form und Beweglichkeit. Bei manchen Algen sind männliche und weibliche Gameten strukturell ähnlich, bei anderen unterscheiden sie sich deutlich, d.h. sind Spermien und Eier. Daher hat die sexuelle Fortpflanzung bei Algen viele Formen und Komplexitätsebenen.

VERTEILUNG UND ÖKOLOGIE

Aquatische Algen. Es ist schwierig, einen Ort auf der Erde zu finden, an dem es keine Algen gibt. Normalerweise werden sie als Wasserorganismen betrachtet, und tatsächlich lebt die überwiegende Mehrheit der Algen in Pfützen und Teichen, Flüssen und Seen, Meeren und Ozeanen, und zu bestimmten Jahreszeiten können sie dort sehr häufig vorkommen. Algen heften sich an Felsen, Steine, Holzstücke, Wasserpflanzen oder schwimmen als Teil des Planktons frei herum. Manchmal erreicht diese Suspension von ihnen, einschließlich Milliarden von mikroskopischen Formen, die Konsistenz von Erbsensuppe und füllt die riesigen Weiten von Seen und Meeren. Dieses Phänomen wird "Algenblüte" des Wassers genannt. Die Tiefe, in der Algen zu finden sind, hängt von der Transparenz des Wassers ab, d.h. seine Fähigkeit, das für die Photosynthese notwendige Licht durchzulassen. Die meisten Algen sind in der wenige Dezimeter dicken Oberflächenschicht konzentriert, einige Grün- und Rotalgen sind jedoch auch auf viel zu finden größere Tiefe. Einige Arten können im Ozean in einer Tiefe von 60-90 m wachsen, einige Algen, sogar in Eis gefroren, können viele Monate in einem Schwebezustand lebensfähig bleiben.
Bodenalgen. Algen kommen trotz ihres Namens nicht nur im Wasser vor. Zum Beispiel gibt es viele von ihnen im Boden. In 1 g gut gedüngter Erde ca. 1 Million ihrer einzelnen Exemplare. Diejenigen, die auf der Erdoberfläche und direkt darunter konzentriert sind, ernähren sich durch Photosynthese. Andere leben im Dunkeln, sind farblos und nehmen gelöste Nahrung aus der Umgebung auf, d.h. sind Saprophyten. Die Hauptgruppe der Bodenalgen sind Kieselalgen, obwohl Grün-, Gelbgrün- und Goldalgen in diesem Lebensraum stellenweise auch reichlich vorkommen.
Schneealgen kommen oft in großer Zahl im Eis und Schnee der arktischen und antarktischen Wüsten sowie im alpinen Hochland vor. In den kalten Polarmeeren gedeihen sie genauso gut wie in heißen Quellen. Der sogenannte "rote Schnee" ist das Ergebnis des Vorhandenseins mikroskopisch kleiner Algen darin. Schneealgen sind rot, grün, gelb und braun gefärbt.
Andere Algenarten. Algen leben in vielen anderen, teilweise recht ungewöhnlichen Lebensräumen. Sie kommen zum Beispiel an der Oberfläche oder im Inneren von Wasser- und Landpflanzen vor. Sie siedeln sich im Gewebe vieler tropischer und subtropischer Arten an und wachsen hier so aktiv, dass sie ihre Blätter beschädigen können: Im Teestrauch wird diese Krankheit "Rost" genannt. BEIM gemäßigtes Klima Algen überziehen die Rinde von Bäumen oft mit einem grünen Belag, meist auf der Schattenseite. Manche Grünalgen gehen mit bestimmten Pilzen symbiotische Verbindungen ein; Solche Verbände sind spezielle, völlig unabhängige Organismen, die Flechten genannt werden. Eine Reihe kleiner Formen wachsen auf der Oberfläche und im Inneren größerer Algen, und eine Gattung von Grünalgen wächst nur auf dem Panzer von Schildkröten. Grün- und Rotalgen kommen in den Haarfollikeln von Dreizehenfaultieren vor, die in den tropischen Regenwäldern Mittel- und Südamerikas leben. Algen wachsen auch auf dem Körper von Fischen und Krebstieren. Es ist möglich, dass einige Plattwürmer und Hohltiere überhaupt keine Nahrung schlucken, da sie diese von den in ihrem Körper lebenden Grünalgen erhalten.
begrenzende Umweltfaktoren. Obwohl Algen fast überall vorkommen, benötigt jede ihrer Arten zum Leben eine bestimmte Kombination aus Licht, Feuchtigkeit und Temperatur, das Vorhandensein der notwendigen Gase und Mineralsalze. Die Photosynthese benötigt Licht, Wasser und Kohlendioxid. Einige Algen tolerieren beträchtliche Perioden der Beinahe-Trocknung, aber sie benötigen immer noch Wasser, um zu wachsen, und dienen als einziger Lebensraum für die überwiegende Mehrheit der Formen. Der Gehalt an Sauerstoff und CO2 in Gewässern ist sehr unterschiedlich, aber Algen haben normalerweise genug davon. Große Algenmengen in seichten Stauseen verbrauchen manchmal über Nacht so viel Sauerstoff, dass sie ein Massensterben von Fischen verursachen: Sie können nicht mehr atmen. Für das Algenwachstum werden Stickstoffverbindungen und viele andere im Wasser gelöste Verbindungen benötigt. chemische Elemente. Die Konzentration dieser Mineralsalze in der Wassersäule ist viel geringer als in vielen Böden, reicht aber für eine Reihe von Arten in der Regel für eine Massenentwicklung aus. Manchmal wird das Algenwachstum durch das Fehlen eines einzigen Elements stark eingeschränkt: Kieselalgen zum Beispiel sind selten in Wasser, das wenig Silikate enthält. Es wurden Versuche unternommen, Algen in ökologische Gruppen einzuteilen: Wasser-, Boden-, Schnee- oder Rindenformen, Epibionten und so weiter. Manche Algen wachsen und vermehren sich nur zu einer fest definierten Jahreszeit, d.h. kann als einjährig angesehen werden; andere sind Stauden, bei denen nur die Fortpflanzung auf eine bestimmte Zeit beschränkt ist. Einige Einzeller und Kolonien durchlaufen die vegetative und reproduktive Phase ihres Lebenszyklus in nur wenigen Tagen. Alle diese Phänomene sind natürlich nicht nur mit der Vererbung von Organismen, sondern auch mit verschiedenen Umweltfaktoren verbunden, aber die Aufklärung der genauen Beziehungen innerhalb der entstehenden ökologischen Gruppen von Algen ist eine Frage der Zukunft.

ALGEN IN DER VERGANGENHEIT

Es ist wahrscheinlich, dass einige Algenformen bereits in den frühesten erdgeschichtlichen Epochen existierten. Viele von ihnen konnten nach modernen Arten aufgrund der Besonderheiten ihrer Struktur (Fehlen fester Teile) keine Fossilien hinterlassen, daher ist es unmöglich zu sagen, was genau sie waren. Seit dem Paläozoikum (vor 570-245 Millionen Jahren) sind fossile Formen der wichtigsten aktuellen Algengruppen bekannt, mit Ausnahme von Diatomeen und einigen anderen. Die in dieser Zeit am häufigsten vorkommenden Algen waren wahrscheinlich grüne, braune, rote und charophytische Algen, die in den Meeren und Ozeanen lebten. Ein indirekter Beweis für das frühe Auftreten von Algen auf unserem Planeten ist die wissenschaftlich nachgewiesene Existenz vieler Meerestiere im Paläozoikum, die sich von organischem Material ernähren sollten. Ihre Hauptquelle für sie waren höchstwahrscheinlich photosynthetische Algen, die nur mineralische Substanzen verbrauchten.
Fossile Kieselalgen. Fossile Kieselalgen (Kieselalgen) in Form eines speziellen Gesteins - der sogenannten. Kieselgur - in vielen Regionen zu finden. Diatomeenerde kommt sowohl im Meer als auch im Süßwasser vor. In Kalifornien gibt es beispielsweise ihre Lagerstätte mit einer Fläche von ca. 30 km2 und einer Mächtigkeit von fast 400 m. Sie besteht fast ausschließlich aus Kieselalgenschalen. In 1 cm3 Kieselgur stecken bis zu 650.000 davon.
Die Evolution der Algen. Viele Algengruppen scheinen sich seit ihrer Entstehung kaum verändert zu haben. Einige Arten von ihnen, die einst sehr häufig waren, sind heute jedoch ausgestorben. Große Schwankungen in Artenvielfalt und die Gesamtzahl der Algen während der gesamten Erdgeschichte war es, soweit bekannt, nicht. Aquatische Lebensräume haben sich über viele Millionen Jahre kaum verändert, und moderne Formen Algen gibt es sicherlich schon sehr lange. Es ist unwahrscheinlich, dass eine größere Algengruppe später als im Paläozoikum oder frühen Mesozoikum (vor 240 Millionen Jahren) auftauchte.

WIRTSCHAFTLICHE ASPEKTE

Der verursachte Schaden. Einige Algen verursachen wirtschaftliche Schäden oder zumindest große Probleme. Sie verschmutzen Wasserquellen und verleihen ihm oft einen unangenehmen Geschmack und Geruch. Einige massiv vermehrte Arten können leicht anhand ihres spezifischen "Aromas" identifiziert werden. Glücklicherweise gibt es jetzt sogenannte. Algizide - Substanzen, die Algen wirksam abtöten und gleichzeitig die Qualität des Trinkwassers nicht beeinträchtigen. Zur Bekämpfung von Algen in Fischteichen werden auch Maßnahmen wie die Erhöhung der „Strömung“ der Anlage, deren Beschattung und Resuspendierung eingesetzt. Krebse zum Beispiel halten das Wasser trüb genug, um das Algenwachstum stark zu verlangsamen. Einige Algen verderben, besonders während ihrer "Blütezeit", die zum Schwimmen reservierten Plätze. Viele marine Makrophyten lösen sich bei Stürmen vom Untergrund und werden von Wellen und Wind an den Strand geschleudert und überschwemmen ihn buchstäblich mit ihrer faulenden Masse. In ihren dichten Büscheln können sich Fischbrut verfangen. Einige Algenarten verursachen, wenn sie von Tieren aufgenommen werden, Vergiftungen, die manchmal tödlich sind. Andere entpuppen sich in Gewächshäusern als echte Katastrophe oder beschädigen die Blätter von Pflanzen.
Vorteile von Algen. Algen haben viele positive Eigenschaften.
Futter für Wassertiere. Algen können als Hauptnahrungsquelle für alle Wassertiere angesehen werden. Aufgrund des Vorhandenseins von Chlorophyll synthetisieren sie organische Substanzen aus anorganischen Substanzen. Fische und andere Wassertiere nehmen diese organische Substanz direkt (durch den Verzehr von Algen) oder indirekt (durch den Verzehr anderer Tiere) auf, sodass Algen als erstes Glied in fast allen Nahrungsketten in Gewässern angesehen werden können.
Nahrung für den Menschen. In vielen Ländern, insbesondere im Osten, essen die Menschen mehrere Arten von großen Algen. Ihr Nährwert ist gering, aber der Gehalt an Vitaminen und Mineralstoffen in solchen "Grüns" kann ziemlich hoch sein.
Agar-Quelle. Aus einigen Meeresalgen wird Agar gewonnen – eine gallertartige Substanz, die zur Herstellung von Gelee, Eiscreme, Rasierschaum, Salaten, Emulsionen, Abführmitteln und auch zum Züchten von Mikroorganismen in Labors verwendet wird.
Kieselgur. Kieselgur wird bei der Zusammensetzung von Schleifpulvern und Filtern verwendet und dient auch als wärmeisolierendes Material, das Asbest ersetzt.
Dünger. Algen sind ein wertvoller Dünger, und marine Makrophyten werden seit der Antike für die Pflanzenernährung verwendet. Bodenalgen können die Fruchtbarkeit des Standorts maßgeblich bestimmen, und die Entwicklung von Flechten auf nackten Steinen gilt als die erste Stufe des Bodenbildungsprozesses.
Aquatische Kulturen. Biologen züchten seit langem Algen im Labor. Anfangs wurden sie in kleinen durchsichtigen Schalen mit Teichwasser im Sonnenlicht gezüchtet, in jüngerer Zeit werden dafür spezielle Nährböden mit einem gewissen Anteil an Mineralsalzen und speziellen Wuchsstoffen sowie kontrollierte künstliche Lichtquellen verwendet. Es wurde festgestellt, dass einige Algen sehr spezifische Bedingungen für eine optimale Entwicklung benötigen. Das Studium solcher Laborkulturen hat unser Wissen über das Wachstum, die Ernährung und die Vermehrung dieser Organismen sowie ihre chemische Zusammensetzung enorm erweitert. Gleich drin verschiedene Länder Es wurden bereits Pilotanlagen gebaut, die eine Art riesige Aquarien darstellen. Daran werden unter streng kontrollierten Bedingungen mit ausgeklügelten Geräten Versuche durchgeführt, um die Perspektiven für den Einsatz von Algenkulturen abzuklären. Als Ergebnis wurde nachgewiesen, dass die Produktion von Algentrockenmasse pro Flächeneinheit viel höher sein kann als die von derzeitigen landwirtschaftlichen Pflanzen. Einige der verwendeten Arten, wie die einzellige Grünalge Chlorella, liefern „Ernten“, die bis zu 50 % essbares Protein enthalten. Es ist möglich, dass zukünftige Generationen von Menschen, insbesondere in dicht besiedelten Ländern, künstlich gezüchtete Algen verwenden werden.

KLASSIFIZIERUNG DER ALGEN

In der Vergangenheit galten Algen als primitive Pflanzen (ohne spezialisiertes Leit- oder Gefäßgewebe); sie wurden in der Unterteilung der Algen (Algae) isoliert, die zusammen mit der Unterteilung der Pilze (Pilze) die Unterteilung der Thallus (Schicht) oder niederen Pflanzen (Thallophyta) bildeten, eine der vier Unterteilungen des Pflanzenreiches ( einige Autoren verwenden den zoologischen Begriff anstelle des Begriffs "Abteilungstyp"). Außerdem wurden Algen nach Farbe unterteilt - in Grün, Rot, Braun usw. Die Farbe ist ziemlich stark, aber nicht die einzige Grundlage für die allgemeine Klassifizierung dieser Organismen. Wesentlich für die Auswahl verschiedener Algengruppen sind vielmehr die Arten der Koloniebildung, Vermehrungsmethoden, Eigenschaften der Chloroplasten, Zellwand, Reservestoffe etc. Die alten Systeme erkannten normalerweise etwa zehn solcher Gruppen, die als Klassen betrachtet wurden. Eines der modernen Systeme bezieht sich auf "Algen" (dieser Begriff hat seinen Klassifizierungswert verloren) auf acht Arten (Divisionen) des protistischen Königreichs (Protista); Dieser Ansatz wird jedoch nicht von allen Wissenschaftlern anerkannt.
grüne Algen bilden eine Abteilung (Typ) Chlorophyta protistische Königreiche. Sie haben normalerweise die Farbe Grasgrün (obwohl die Farbe von blassgelb bis fast schwarz variieren kann), und ihre photosynthetischen Pigmente sind die gleichen wie bei gewöhnlichen Pflanzen. Die meisten sind mikroskopisch kleine Süßwasserformen. Viele Arten wachsen auf dem Boden und bilden auf seiner feuchten Oberfläche filzartige Überfälle. Sie sind ein- und mehrzellig, bilden Fäden, kugelige Kolonien, blattförmige Gebilde usw. Zellen sind beweglich (mit zwei Geißeln) oder unbeweglich. sexuelle Fortpflanzung - verschiedene Level Schwierigkeit je nach Art. Mehrere tausend Arten wurden beschrieben. Die Zellen enthalten einen Kern und mehrere unterschiedliche Chloroplasten. einer der Guten bekannte Gattungen- Pleurococcus (Pleurococcus), eine einzellige Alge, die grüne Plaques bildet, die oft auf der Rinde von Bäumen beobachtet werden. Weit verbreitet ist die Gattung Spirogyra – Fadenalgen, die in Bächen und kalten Flüssen lange Schlammfasern bilden. Im Frühjahr schwimmen sie in klebrigen, gelbgrünen Klumpen auf der Oberfläche von Teichen. Cladophora wächst in Form von weichen, stark verzweigten "Büschen", die sich entlang von Flussufern an Steinen festsetzen. Basiocladia bildet einen grünen Belag auf dem Rücken von Süßwasserschildkröten. Das aus vielen Zellen bestehende Wassernetz (Hydrodictyon), das in stehenden Gewässern lebt, ähnelt in seiner Struktur wirklich einem "Schnursack". Desmidia - einzellige Grünalgen, die weiches Sumpfwasser bevorzugen; Ihre Zellen zeichnen sich durch eine bizarre Form und eine schön verzierte Oberfläche aus. Bei einigen Arten sind die Zellen in fadenförmigen Kolonien verbunden. Bei der freischwebenden Kolonialalge Scenedesmus sind sichelförmige oder längliche Zellen in kurzen Ketten angeordnet. Diese Gattung ist in Aquarien weit verbreitet, wo ihre Massenvermehrung zum Auftreten eines grünen "Nebels" im Wasser führt. Die größte Grünalge ist Meersalat (Ulva), ein blattförmiger Makrophyt.

VOLVOX- Koloniale Süßwasser-Grünalgen. Die Kolonie sieht aus wie eine hohle Kugel (Durchmesser nicht mehr als 3 mm), deren Oberfläche aus Zellen besteht, die durch Protoplasmastränge miteinander verbunden sind. Es wird angenommen, dass solche Kolonieformen eines der Verbindungsglieder zwischen Einzeller und Vielzeller darstellen, da innerhalb der Mutterkolonie Tochterkolonien gebildet werden.

Regenschirm thalli Grünalge Acetabularia mediterran. Diese Gattung ist in der Genforschung weit verbreitet.

Rotalgen(rot) bilden eine Abteilung (Typ) Rhodophyta protistische Königreiche. Die meisten von ihnen sind marine belaubte, buschige oder krustige Makrophyten, die unterhalb der Ebbe leben. Ihre Farbe ist aufgrund des Pigments Phycoerythrin überwiegend rot, kann aber auch violett oder bläulich sein. Einige Purpur findet man in Süßwasser, hauptsächlich in Bächen und klaren, schnellen Flüssen. Batrachospermum ist eine gallertartige, stark verzweigte Alge, die aus bräunlichen oder rötlichen, perlenartigen Zellen besteht. Lemanea ist eine bürstenartige Form, die oft in schnell fließenden Bächen und Wasserfällen wächst, wo ihre Thalli an Felsen haften. Audouinella ist eine Fadenalge, die in kleinen Flüssen vorkommt. Irisches Moos (Chondrus cripus) ist ein weit verbreiteter mariner Makrophyt. Violette bilden keine beweglichen Zellen. Ihr sexueller Prozess ist sehr komplex und ein Lebenszyklus umfasst mehrere Phasen.

FAST ALLE ROTALGEN wachsen in den Meeren. Ihre blättrigen, buschigen oder krustigen Lebensformen sind in verschiedenen Rottönen gefärbt.

braune Algen bilden eine Abteilung (Typ) Phäophyta protistische Königreiche. Fast alle von ihnen sind Meeresbewohner. Nur wenige Arten sind mikroskopisch klein, und unter den Makrophyten befinden sich die größten Algen der Welt. Die letztere Gruppe umfasst Kelp, Macrocystis, Fucus, Sargassum und Lessonia ("Seepalmen"), die an den Küsten kalter Meere am häufigsten vorkommen. Alle Braunalgen sind mehrzellig. Ihre Farbe variiert von grünlich gelb bis dunkelbraun und ist auf den Farbstoff Fucoxanthin zurückzuführen. Die sexuelle Fortpflanzung ist mit der Bildung beweglicher Gameten mit zwei seitlichen Flagellen verbunden. Instanzen, die Gameten bilden, unterscheiden sich oft völlig von Organismen derselben Art, die sich nur durch Sporen vermehren.

Meer Makrophyten sind die größten Algen der Welt. Diese vielzelligen Organismen ähneln mehr als allen anderen Algen grünen Pflanzen: Ihre Thalli sind oft verzweigt und ähneln äußerlich Blattstielen. Eine weitere Gemeinsamkeit mit Pflanzen ist der Bedarf an Sonnenlicht für die Photosynthese. Deshalb können sie nicht in großen Tiefen wachsen, wo die Sonnenstrahlen nicht eindringen. Einige Arten dieser Algen schwimmen frei, während andere an Felsen in der Gezeitenzone oder am Meeresgrund haften. Das Bild zeigt Braunalgen.

Kieselalgen(Kieselalgen) werden zu einer Klasse zusammengefasst Bacillariophyceae, die in der hier verwendeten Klassifikation zusammen mit Gold- und Gelbgrünalgen in die Chrysophyta-Division (Typ) des Protistenreichs aufgenommen wird. Kieselalgen sind eine sehr große Gruppe einzelliger Meeres- und Süßwasserarten. Ihre Farbe ist aufgrund des Farbstoffs Fucoxanthin gelb bis braun. Der Protoplast von Diatomeen wird durch eine kastenförmige Silica (Glas)-Hülle geschützt - eine Hülle, die aus zwei Ventilen besteht. Die harte Oberfläche der Klappen ist oft mit einem komplexen Muster aus Schlieren, Höckern, Gruben und Graten bedeckt, die für die Art charakteristisch sind. Diese Muscheln sind eines der schönsten mikroskopischen Objekte, und die Klarheit der Unterscheidung ihres Musters wird manchmal verwendet, um das Auflösungsvermögen eines Mikroskops zu testen. Normalerweise sind die Ventile mit Poren durchbohrt oder haben eine Lücke, die als Naht bezeichnet wird. Die Zelle enthält den Zellkern. Neben der Zellteilung in zwei ist auch die geschlechtliche Fortpflanzung bekannt. Viele Kieselalgen sind freischwimmende Formen, aber einige sind mit schleimigen Stielen an Unterwasserobjekten befestigt. Manchmal werden Zellen zu Fäden, Ketten oder Kolonien kombiniert. Es gibt zwei Arten von Kieselalgen: Cirrus mit länglichen, bilateral symmetrischen Zellen (sie kommen am häufigsten in Süßwasser vor) und zentrische, deren Zellen vom Ventil aus rund oder polygonal aussehen (sie kommen am häufigsten in den Meeren vor). Wie bereits erwähnt, bleiben die Schalen dieser Algen nach dem Zelltod bestehen und setzen sich am Gewässergrund ab. Im Laufe der Zeit werden ihre mächtigen Ansammlungen zu einem porösen Gestein verdichtet - Kieselgur.

DIATOME- eine umfangreiche Gruppe einzelliger Meeres- und Süßwasseralgen. Zellen einiger ihrer Arten sind in geraden oder Zickzackketten verbunden. Im Gegensatz zu anderen Algen werden Kieselalgen durch eine Silicahülle aus zwei Ventilen geschützt, von denen eines größer als das andere ist und es wie ein Deckel auf einer Seifenschale bedeckt. Die Klappen sind oft mit einem komplexen Muster bedeckt, sodass viele Diatomeen unter dem Mikroskop wie edlen Schmuck aussehen. Je nachdem, wie ihre Schale von der Seite der Ventile aussieht, werden diese Algen in zwei Gruppen eingeteilt - zentrisch und gefiedert. Erstere haben radiale Symmetrie, während letztere längliche Zellen und bilaterale Symmetrie haben (manchmal sind sie etwas asymmetrisch). Die Mikrofotografie zeigt zentrische Diatomeen.

Geißeln. Diese Organismen werden aufgrund ihrer Fähigkeit zur "tierischen" Ernährung und einer Reihe anderer wichtiger Merkmale heute oft als Unterreich der Protozoen (Protozoa) des Protistenreichs bezeichnet, sie können jedoch auch als Abteilung (Typ) betrachtet werden. nicht in den Protozoen enthalten. Euglenophyta das gleiche Reich. Alle Flagellen sind einzellig und beweglich. Zellen sind grün, rot oder farblos. Einige Arten sind zur Photosynthese fähig, während andere (Saprophyten) gelöste organische Stoffe aufnehmen oder sogar ihre festen Partikel verschlucken. Sexuelle Fortpflanzung ist nur bei einigen Arten bekannt. Ein häufiger Teichbewohner ist Euglena, eine Grünalge mit roten Augen. Sie schwimmt mit Hilfe eines einzigen Flagellums, kann sowohl Photosynthese betreiben als auch fertige organische Stoffe ernähren. Euglena sanguineaund kann Teichwasser im Spätsommer rot färben.
Dinoflagellaten. Diese einzelligen Geißelorganismen werden auch oft als Protozoen bezeichnet, sie können aber auch als eigenständige Abteilung (Art) Pyrrophyta des Protistenreichs abgegrenzt werden. Sie sind meist gelbbraun, können aber auch farblos sein. Ihre Zellen sind normalerweise mobil; Die Zellwand fehlt bei einigen Arten und hat manchmal eine sehr bizarre Form. Sexuelle Fortpflanzung ist nur bei wenigen Arten bekannt. Die Meeresgattung Gonyaulax ist einer der Verursacher der „roten Gezeiten“: In Küstennähe ist sie so reichlich vorhanden, dass das Wasser eine ungewöhnliche Farbe annimmt. Diese Alge sondert ab giftige Substanzen manchmal zum Tod von Fischen und Schalentieren führt. Einige Dinoflagellaten verursachen Wasserphosphoreszenz in tropischen Meeren.
goldene Algen sind zusammen mit anderen in der Abteilung enthalten (Typ) Chrysophyta protistische Königreiche. Ihre Farbe ist gelbbraun, und die Zellen sind beweglich (begeißelt) oder bewegungslos. Die Fortpflanzung ist asexuell mit der Bildung von mit Kieselsäure imprägnierten Zysten.
Gelbgrüne Algen jetzt ist es üblich, sich mit goldenen in die Abteilung (Typ) Chrysophyta zu vereinen, aber sie können auch als unabhängige Abteilung (Typ) Xanthophyta des protistischen Königreichs betrachtet werden. In ihrer Form ähneln sie Grünalgen, unterscheiden sich jedoch durch das Vorherrschen bestimmter gelber Pigmente. Ihre Zellwände bestehen manchmal aus zwei Hälften, die ineinander übergehen, und bei fadenförmigen Arten sind diese Klappen im Längsschnitt H-förmig. Die sexuelle Fortpflanzung ist nur in wenigen Formen bekannt.
Charowje(Strahlen) - mehrzellige Algen, aus denen die Abteilung besteht (Typ) Charophyta protistische Königreiche. Ihre Farbe variiert von graugrün bis grau. Zellwände sind oft mit Calciumcarbonat verkrustet, so dass die abgestorbenen Reste von Saiblingen an der Bildung von Mergelablagerungen beteiligt sind. Diese Algen haben eine zylindrische, stängelartige Hauptachse, von der sich ähnlich wie Pflanzenblätter quirlförmig Seitenfortsätze erstrecken. Characeae wachsen vertikal im flachen Wasser und erreichen eine Höhe von 2,5 bis 10 cm. Es ist unwahrscheinlich, dass Characeae einer der oben aufgeführten Gruppen nahe stehen, obwohl einige Botaniker glauben, dass sie von Grünalgen abstammen. Siehe auch PFLANZENSYSTEME.

Eine Gruppe niederer Wasserpflanzen, die normalerweise Chlorophyll enthalten und durch Photosynthese organische Stoffe produzieren. Der Körper der Alge ist Thallus, der keine echten Wurzeln, Stängel und Blätter hat, von Bruchteilen eines Mikrometers bis zu 60 m. Nicht zellular, einzellig ... Großes enzyklopädisches Wörterbuch

SEETANG- (Algen), die Bezeichnung aller Wasserpflanzen (einschließlich Blütenpflanzen), was in der Gesellschaft keine Seltenheit ist, und in der Wissenschaft nur bestimmte Gruppen niederer Pflanzen, nämlich solche, die Chlorophyll enthalten und sich daher durch die Assimilation selbst ernähren können von CO2. ... ... Große medizinische Enzyklopädie

ALGEN, eine große Gruppe photosynthetisierender Organismen, überwiegend aquatisch, die zum Königreich PROTOCTISTS gehören. Sie kommen in Salz- und Süßwasser auf der ganzen Welt vor und sind die Hauptnahrungsquelle für Schalentiere, Fische und andere aquatische ... ... Wissenschaftliches und technisches Lexikon

Vielfältige Gruppe eukaryotischer, photosynthetischer Wasser- und Bodenorganismen. Mikrobiologische Objekte. sind mikroskopisch kleine, überwiegend einzellige Formen. (

Braunalgen leben wie Rotalgen fast immer in den Meeren und Ozeanen, also im Salzwasser. Alle von ihnen sind mehrzellig. Unter den Braunalgen gibt es die größten Vertreter aller Algen. Meist wachsen Braunalgen in geringen Tiefen (bis zu 20 m), obwohl es Arten gibt, die in Tiefen von bis zu 100 m leben können.In den Meeren und Ozeanen bilden sie eigenartige Dickichte. Die meisten Braunalgen leben in subpolaren und gemäßigten Breiten. Es gibt jedoch solche, die in warmen Gewässern wachsen.

Braunalgen sind wie Grünalgen zur Photosynthese befähigt, das heißt, ihre Zellen enthalten den grünen Farbstoff Chlorophyll. Sie haben jedoch auch viele andere Pigmente, die gelbe, braune, orangefarbene Farben. Diese Pigmente "unterbrechen" grüne Farbe Pflanzen, was ihm einen bräunlichen Farbton verleiht.

Wie Sie wissen, gehören alle Algen niederen Pflanzen an. Ihr Körper wird Thallus oder Thallus genannt, es gibt keine echten Gewebe und Organe. Bei einer Reihe von Braunalgen wird jedoch eine Zerstückelung des Körpers in ähnliche Organe beobachtet, es können verschiedene Gewebe unterschieden werden.

Einige Arten von Braunalgen haben einen komplex präparierten Thallus mit einer Länge von mehr als 10 m.

Die überwiegende Mehrheit der Braunalgen haftet an Unterwasserobjekten. Sie tun dies mit Hilfe von Rhizoiden oder den sogenannten Basalscheiben.

Braunalgen weisen unterschiedliche Wuchsformen auf. Einige Arten wachsen mit ihrer Spitze, bei anderen behalten alle Zellen des Thallus die Teilungsfähigkeit, bei anderen teilen sich die Oberflächenzellen und bei der vierten gibt es spezielle Zellzonen im Körper, deren Teilung zu einer Vermehrung führt in Geweben über und unter ihnen.

Die Zellmembranen von Braunalgen bestehen aus einer inneren Zelluloseschicht und einer äußeren gallertartigen Schicht, die verschiedene Substanzen (Salze, Proteine, Kohlenhydrate usw.) enthält.

Zellen haben einen Kern, viele kleine scheibenförmige Chloroplasten. Chloroplasten unterscheiden sich in ihrer Struktur von den Chloroplasten höherer Pflanzen.

Als Reservenährstoff wird in den Zellen der Braunalge nicht Stärke, sondern ein weiteres Polysaccharid und einer der Alkohole eingelagert. Zellen enthalten Vakuolen mit polyphenolischen Verbindungen.

Braunalgen haben sowohl eine sexuelle als auch eine asexuelle Fortpflanzung. Sie können sich vermehren, indem sie ihren Thallus fragmentieren, und einige Arten bilden Brutknospen. Die asexuelle Fortpflanzung erfolgt auch durch Sporen, die in Sporangien produziert werden. Meistens sind Sporen beweglich (haben Flagellen), das heißt, sie sind Zoosporen. Aus den Sporen entsteht der Gametophyt, der Keimzellen bildet, aus deren Verschmelzung der Sporophyt entsteht.

So wird bei Braunalgen ein Generationswechsel beobachtet. Bei anderen Arten werden Gameten jedoch vom Sporophyten gebildet, dh das haploide Stadium wird nur von Eiern und Spermatozoen repräsentiert.

Es wird darauf hingewiesen, dass Braunalgen Pheromone abgeben, die die Freisetzung von Spermien und deren Bewegung zu den Eiern stimulieren.

Der bekannteste Vertreter der Braunalge ist Seetang, die eine Person isst und es Algen nennt. Sie hat Rhizoide, mit denen sie sich an Unterwasserobjekten (Steine, Felsen etc.) anheftet. Laminaria hat den Anschein eines Stängels (Stammes), dieser Teil der Pflanze ist nicht flach, sondern zylindrisch. Die Länge des Stiels beträgt bis zu einem halben Meter, Ähnlichkeiten mit flachen Blechplatten (jeweils mehrere Meter) weichen davon ab.

Braunalgen werden vom Menschen nicht nur für Lebensmittel verwendet, sie werden in der Lebensmittel- und Textilindustrie verwendet, einige Medikamente werden aus ihnen hergestellt.

Algen können als die zahlreichsten Organismen positioniert werden, die auf der ganzen Welt verbreitet sind. Sie leben nicht nur in Süß- und Salzgewässern, sondern auch an Land und sogar auf Felsen. Gleichzeitig werden Algen auf der Wasseroberfläche in Form von Schlamm und auf Holz als Schleim von grüner oder blaugrüner Farbe präsentiert.

Wo leben Algen?

Bestimmte Algenarten können sich an Felsen und Steinen festsetzen. Die meisten dieser Organismen leben in den oberen Schichten der Wasserdecke. Einige Algen können in einer Tiefe von bis zu 90 cm frei existieren.

Darüber hinaus kann sich eine bestimmte Vielfalt solcher Organismen auch unter den Bedingungen der arktischen Kälte vermehren. Solche Algen prallen auf eine Eisscholle und behalten einen Zustand suspendierter Animation bei.

braune Algen

Andere Arten leben im Boden, und einige von ihnen leben auf der Oberfläche von Pflanzen.

Was fressen Algen?

Diese Organismen zeichnen sich durch eine autotrophe Ernährungsweise aus, Algen nehmen also anorganische Stoffe aus der Umwelt auf. Anschließend erhalten Algen durch Photosynthese die organische Substanz, die sie benötigen, während sie Sauerstoff freisetzen. Eine Vielzahl von Algen fressenden Tieren und Fischen kann als natürlicher Feind dieser Arten angesehen werden.

Sind Algen für den Menschen gefährlich?

Algen dienen dem Menschen als Nahrung. Darüber hinaus werden sie häufig in der chemischen und pharmazeutischen Industrie eingesetzt. Es sollte auch beachtet werden, dass es eine Algenart gibt, die sich durch das Vorhandensein eines hohen Jodgehalts auszeichnet. Ihre Verwendung in Lebensmitteln kann zu Vergiftungen mit diesem Element führen. Eine andere Art solcher Organismen ist in der Lage, Schwefelwasserstoff freizusetzen, der beim Menschen Durchfall und Erbrechen verursacht.

braune Algen

Braunalgen - eine Abteilung echter mehrzelliger Algen von brauner Farbe. Diese Pflanzengruppe umfasst 250 Gattungen und etwa 1500 Arten. Die bekanntesten Vertreter sind Kelp, Cytoseira, Sargassum.

Dies sind hauptsächlich Meerespflanzen, nur 8 Arten sind sekundäre Süßwasserformen. Braunalgen sind in den Weltmeeren allgegenwärtig und erreichen eine besondere Vielfalt und Häufigkeit in kalten Gewässern subpolarer und gemäßigter Breiten, wo sie im Küstenstreifen große Dickichte bilden. In der tropischen Zone wird die größte Ansammlung von Braunalgen in der Sargassosee beobachtet, ihre Massenentwicklung erfolgt normalerweise im Winter, wenn die Wassertemperatur sinkt. Ausgedehnte Unterwasserwälder werden von Seetang vor der Küste Nordamerikas gebildet.

Braunalgen haften normalerweise an einem festen Substrat, wie Steinen, Felsen, Muschelschalen, Thalli oder anderen Algen. Ihre Größe kann von wenigen Zentimetern bis zu mehreren zehn Metern reichen. Der vielzellige Thallus ist von olivgrün bis dunkelbraun gefärbt, da in den Zellen neben Chlorophyll eine erhebliche Menge an braunen und gelben Pigmenten vorhanden ist. Diese Pflanzen haben die komplexeste Struktur aller Algen: Bei einigen von ihnen sind die Zellen in einer oder zwei Reihen gruppiert, die den Geweben höherer Pflanzen ähneln.

Seetang. Antworten auf Fragen

Arten können sowohl einjährig als auch mehrjährig sein.

Tull. Bei Algen dieser Gruppe können Thalli verschiedene Formen haben: kriechende oder vertikal „hängende“ Fäden, Platten (massiv oder eingekerbt) oder verzweigte Büsche. Die Thalli sind mit Rhizoiden (Sohlen) auf einem festen Untergrund befestigt. Höhere Braunalgen der Ordnung Laminaria und Fucus zeichnen sich durch Differenzierung von Gewebestrukturen und das Auftreten von Leitsystemen aus. Im Gegensatz zu Algen anderer Gruppen sind Braunalgen durch das Vorhandensein vielzelliger Haare mit einer basalen Wachstumszone gekennzeichnet.

Zellstruktur. Die Hülle ist eine dicke Zellwand, bestehend aus zwei oder drei Schichten, stark schleimig. Die strukturellen Bestandteile der Zellwand sind Zellulose und Pektin. Jede Braunalgenzelle enthält einen Kern und Vakuolen (von einer bis zu mehreren). Chloroplasten sind klein, scheibenförmig und haben eine braune Farbe, da sie neben Chlorophyll und Carotin eine hohe Konzentration an braunen Pigmenten - Xanthophyllen, insbesondere Fucoxanthin - aufweisen. Außerdem werden Reserven im Zytoplasma der Zelle abgelagert. Nährstoffe: Polysaccharid Laminarin, mehrwertiger Alkohol Mannit und verschiedene Fette (Öle).

Vermehrung von Braunalgen. Die Fortpflanzung erfolgt asexuell und sexuell, selten vegetativ. Die Fortpflanzungsorgane sind Sporangien, sowohl einzellige als auch mehrzellige. Normalerweise gibt es einen Gametophyten und einen Sporophyten, und bei höheren Algen wechseln sie sich in strenger Reihenfolge ab, während es bei niederen Algen keinen klaren Wechsel gibt.

Bedeutung. Der Wert von Braunalgen in der Natur und im menschlichen Leben ist groß. Sie sind die Hauptquelle für organisches Material in der Küstenzone der Meere. Im Dickicht dieser Algen, die weite Flächen einnehmen, finden viele Meereslebewesen Unterschlupf und Nahrung. In der Industrie werden sie zur Herstellung von Alginsäuren und ihren Salzen, zur Herstellung von Futtermehl und -pulver zur Herstellung von Arzneimitteln mit hohen Konzentrationen an Jod und einer Reihe anderer Spurenelemente verwendet. In Aquarien ist das Auftreten von Braunalgen mit unzureichender Beleuchtung verbunden. Einige Arten sind essbar.

Arten und Lebensräume von Algen

Plankton ist eine Ansammlung von Organismen, die die Wassersäule von kontinentalen und marinen Stauseen bewohnen und nicht in der Lage sind, der Übertragung durch Strömungen zu widerstehen (d.h. als würden sie im Wasser schwimmen). Die Zusammensetzung des Planktons umfasst Phyto-, Bakterien- und Zooplankton.

Phytoplankton ist eine Ansammlung von kleinen, meist mikroskopisch kleinen Pflanzen, die frei in der Wassersäule schwimmen, von denen der Großteil Algen sind. Phytoplankton bewohnt nur die euphotische Zone von Gewässern (die Oberflächenschicht des Wassers mit ausreichender Beleuchtung für die Photosynthese).

Planktonalgen leben in den unterschiedlichsten Gewässern – von der kleinen Pfütze bis zum Ozean. Sie fehlen nur in Stauseen mit einem stark anomalen Regime, einschließlich thermischer (bei einer Wassertemperatur über +80 ° C und mariner (mit Schwefelwasserstoff verunreinigter) Stauseen, in reinem Gletscherwasser, das keine mineralischen Nährstoffe enthält, sowie in Höhlen Seen Die Biomasse von Phytoplankton ist im Vergleich zur Biomasse von Zooplankton gering (1,5 bzw. mehr als 20 Milliarden Tonnen), aber aufgrund der schnellen Reproduktion beträgt seine Produktion im Weltozean etwa 550 Milliarden Tonnen pro Jahr, was fast 10 entspricht mal mehr als die Gesamtproduktion aller Meerestierpopulationen.

Phytoplankton ist der Hauptproduzent von organischem Material in Gewässern, aufgrund dessen es heterotrophe Wassertiere und einige Bakterien gibt. Phytoplankton ist der Ausgangspunkt der meisten Nahrungsketten in einem Gewässer: Sie ernähren sich von kleinen planktonischen Tieren, die sich von größeren ernähren. Daher sind in Gebieten mit der größten Entwicklung von Phytoplankton Zooplankton und Nekton reichlich vorhanden.

Zusammensetzung und Ökologie einzelner Vertreter des Algen-Phytoplanktons in verschiedenen Gewässern sind äußerst vielfältig. Die Gesamtzahl der Phytoplanktonarten in allen Meeres- und Binnengewässern erreicht 3000.

Die Häufigkeit und Artenzusammensetzung von Phytoplankton hängt von dem oben diskutierten Komplex von Faktoren ab. Diesbezüglich ist die Artenzusammensetzung von Planktonalgen in verschiedenen Gewässern (und sogar im selben Gewässer, aber in andere Zeit Jahr) ist nicht dasselbe. Sie hängt vom physikalischen und chemischen Regime in der Lagerstätte ab. In jeder Jahreszeit entwickelt sich eine der Algengruppen (Kieselalgen, Blaugrün, Gold, Euglena, Grün und einige andere) überwiegend, und oft dominiert nur eine Art der einen oder anderen Gruppe. Dies ist besonders ausgeprägt in Süßwasserreservoirs. In Binnengewässern gibt es im Vergleich zu Meeresgewässern eine viel größere Vielfalt an ökologischen Bedingungen, was auch eine viel größere Vielfalt an Artenzusammensetzung und ökologischen Komplexen von Süßwasser-Phytoplankton im Vergleich zu Meeresgewässern bestimmt. Eines der wesentlichen Merkmale von Süßwasser-Phytoplankton ist die Fülle an zeitweilig planktonischen Algen darin. Eine Reihe von Arten, die als typisch planktonisch gelten, in Teichen und Seen haben in ihrer Entwicklung eine Boden- oder Periphytonphase (Anhaftung an ein beliebiges Objekt).

Marines Phytoplankton besteht hauptsächlich aus Diatomeen und Dinophyten. Obwohl die Meeresumwelt großflächig relativ homogen ist, ist die Verteilung des marinen Phytoplanktons nicht einheitlich. Unterschiede in der Artenzusammensetzung und -häufigkeit äußern sich oft schon in relativ kleinen Bereichen von Meeresgewässern, spiegeln sich aber besonders deutlich in der großräumigen geografischen Zonalität der Verbreitung wider. Hier manifestiert sich die Wirkung der wichtigsten Umweltfaktoren: Wassersalzgehalt, Temperatur, Beleuchtung und Nährstoffgehalt.

Planktonalgen haben normalerweise spezielle Anpassungen, um in der Wassersäule in Suspension zu leben. Bei einigen Arten sind dies verschiedene Auswüchse und Anhängsel des Körpers - Stacheln, Borsten, Hornfortsätze, Membranen, Fallschirme; andere bilden hohle oder flache Kolonien und sondern reichlich Schleim ab; wieder andere reichern in ihrem Körper Substanzen an, deren spezifisches Gewicht geringer ist als das spezifische Gewicht von Wasser (Fetttröpfchen bei Kieselalgen und einigen Grünalgen, Gasvakuolen bei Blaualgen). Diese Formationen sind in marinen Phytoplanktern viel stärker entwickelt als in Süßwasserpflanzen. Eine weitere solche Anpassung ist die geringe Körpergröße von Planktonalgen.

Die Kombination aus Marine und Frische aquatische Organismen Das Leben in der Nähe des Oberflächenfilms aus Wasser, das sich daran anheftet oder sich entlang bewegt, wird als Neuston bezeichnet. Neuston-Organismen leben sowohl in flachen Gewässern (Teiche, mit Wasser gefüllte Gruben, kleine Seebuchten) als auch in großen, einschließlich der Meere. In einigen Fällen entwickeln sie sich in einer solchen Anzahl, dass sie das Wasser mit einem kontinuierlichen Film bedecken.

Die Zusammensetzung des Neustons umfasst einzellige Algen, die Teil verschiedener systematischer Gruppen sind (goldene, euglenoide, grüne, bestimmte Arten von Gelbgrün und Diatomeen). Einige Neustonalgen haben charakteristische Anpassungen für die Existenz in der Nähe der Wasseroberfläche (z. B. schleimige oder schuppige Fallschirme, die sie auf dem Oberflächenfilm halten).

Unter den benthischen (Boden-)Algen sind Algen, die daran angepasst sind, in einem befestigten oder nicht befestigten Zustand am Grund von Gewässern und auf verschiedenen Objekten, lebenden und toten Organismen im Wasser zu existieren.

Die vorherrschenden benthischen Algen kontinentaler Gewässer sind Kieselalgen, grüne, blaugrüne und gelbgrüne vielzellige (fadenförmige) Algen, die am Substrat haften oder nicht haften.

Die wichtigsten benthischen Algen der Meere und Ozeane sind braune und rote, manchmal grüne, makroskopisch anhaftende Thallusformen. Alle können mit kleinen Kieselalgen, Blaualgen und anderen Algen bewachsen sein.

Unter den benthischen Algen gibt es je nach Wuchsort:

1) Epilithe, die auf der Oberfläche von festem Boden (Felsen, Steine) wachsen;

2) Epilites, die die Oberfläche lockerer Böden (Sand, Schlick) bewohnen;

3) Epiphyten, die auf der Oberfläche anderer Pflanzen leben;

4) Endolithe oder Bohralgen, die in das kalkhaltige Substrat eindringen (Felsen, Schalen von Weichtieren, Schalen von Krebstieren);

7) Endosymbionten, die in den Zellen anderer Organismen, wirbelloser Tiere oder Algen leben;

8) Epizoiten, die auf einigen benthischen Tieren leben.

Manchmal werden Algen, die auf Gegenständen wachsen, die von einer Person ins Wasser gebracht werden (Schiffe, Flöße, Bojen), als Periphyton bezeichnet. Die Zuordnung zu dieser Gruppe wird dadurch gerechtfertigt, dass ihre konstituierenden Organismen (Algen und Tiere) auf sich bewegenden oder durch Wasser stromlinienförmigen Objekten leben. Außerdem sind diese Organismen bodenfern und stehen daher unter Bedingungen unterschiedlicher Licht- und Temperaturregime sowie anderer Bedingungen für die Nährstoffversorgung. Die Möglichkeit des benthischen Algenwachstums in bestimmten Lebensräumen wird sowohl durch abiotische als auch durch biotische Faktoren bestimmt. Unter letzteren spielen die Konkurrenz mit anderen Algen und das Vorhandensein von Tieren, die sich von Algen ernähren (Seeigel, Schnecken, Krebstiere, Fische), eine bedeutende Rolle. Der Einfluss biotischer Faktoren führt dazu, dass bestimmte Algenarten nicht in jeder Tiefe und nicht in Gewässern mit geeignetem Licht- und Hydrochemieregime wachsen.

Zu abiotischen Faktoren Dazu gehören Licht, Temperatur sowie der Gehalt an biogenen und biologisch aktiven Stoffen, Sauerstoff und anorganischen Kohlenstoffquellen im Wasser. Die Eintrittsrate dieser Substanzen in den Thallus ist sehr wichtig, was von der Konzentration der Substanzen und der Geschwindigkeit der Wasserbewegung abhängt.

Benthische Algen, die in fließendem Wasser wachsen, erhalten Vorteile gegenüber Algen, die in stehenden Gewässern wachsen. Das gleiche Niveau der Photosynthese kann in ihnen mit weniger Beleuchtung erreicht werden, was zum Wachstum größerer Thalli beiträgt; Die Wasserbewegung verhindert, dass sich Schlickpartikel auf Felsen und Steinen absetzen, die die Fixierung von Algenansätzen stören, und spült auch algenfressende Tiere von der Bodenoberfläche weg. Darüber hinaus verhindert die Wasserbewegung trotz der Tatsache, dass bei starker Strömung oder starker Brandung Algenthalli beschädigt oder vom Boden gelöst werden, die Ansiedlung von mikroskopischen Algen und mikroskopischen Stadien von großen Algen nicht. Daher zeichnen sich Orte mit intensiver Wasserbewegung (in den Meeren sind dies Meerengen mit Strömungen, Küstengebiete der Brandung, in Flüssen - Steine ​​​​auf den Riffeln) durch die üppige Entwicklung benthischer Algen aus.

Der Einfluss der Wasserbewegung auf die Entwicklung benthischer Algen macht sich besonders in Flüssen, Bächen und Bergbächen bemerkbar. In diesen Stauseen wird eine Gruppe benthischer Organismen unterschieden, die Orte mit konstanter Strömung bevorzugen. In Seen ohne starke Strömungen ist die Wellenbewegung von vorrangiger Bedeutung. In den Meeren haben Wellen auch einen erheblichen Einfluss auf das Leben benthischer Algen, insbesondere auf ihre vertikale Verbreitung.

In den nördlichen Meeren wird die Verbreitung und Abundanz benthischer Algen durch Eis beeinflusst. Algenbänke können durch die Bewegung von Gletschern zerstört (gelöscht) werden. So findet man beispielsweise in der Arktis ausdauernde Algen am leichtesten in Küstennähe zwischen Felsbrocken und Felsvorsprüngen, die die Bewegung des Eises behindern.

Die intensive Entwicklung benthischer Algen wird auch durch den moderaten Gehalt an biogenen Stoffen im Wasser begünstigt. In Süßwasser werden solche Bedingungen in flachen Teichen, in der Küstenzone von Seen, in Flussrückwässern, in den Meeren - in flachen Buchten - geschaffen. Wenn an solchen Orten ausreichend Licht, fester Boden und geringe Wasserbewegung vorhanden sind, werden optimale Bedingungen für das Leben von Phytobenthos geschaffen. Ohne Wasserbewegung und deren unzureichende Anreicherung mit Nährstoffen wachsen benthische Algen schlecht.

Algen-Thermalquellen:

Algen, die hohen Temperaturen standhalten können, werden als thermophil bezeichnet.

In der Natur siedeln sie sich in heißen Quellen, Geysiren und Vulkanseen an. Oft leben sie in Gewässern, die sich neben hohen Temperaturen durch einen hohen Gehalt an Salzen oder organischen Stoffen auszeichnen (stark verschmutzte heiße Abwasser Anlagen, Fabriken, Kraftwerke oder Kernkraftwerke).

Die Grenztemperaturen, bei denen es möglich war, thermophile Algen zu finden, liegen laut verschiedenen Quellen zwischen 52 und 84 ° C.

Insgesamt wurden etwa 200 Arten thermophiler Algen gefunden, aber es gibt relativ wenige Arten, die nur bei hohen Temperaturen leben. Die meisten von ihnen sind in der Lage, hohen Temperaturen standzuhalten, entwickeln sich jedoch bei normalen Temperaturen reichlicher. Typische Bewohner heißer Gewässer sind in geringerem Maße Blaugrün - Kieselalgen und einige Grünalgen.

Algen von Schnee und Eis:

Schnee- und Eisalgen machen die überwiegende Mehrheit der Organismen aus, die gefrorene Substrate (Kryobiotope) bewohnen. Die Gesamtzahl der auf Kryobiotopen gefundenen Algenarten erreicht 350, aber echte Kryophile, die nur bei Temperaturen nahe 0 ° C vegetieren können, sind viel kleiner: etwas mehr als 100 Arten.

Dies sind mikroskopisch kleine Algen, von denen die überwiegende Mehrheit zu Grünalgen gehört (etwa 100 Arten); mehrere Arten werden durch blaugrüne, gelbgrüne, goldene, pyrophytische und Diatomeenalgen repräsentiert. Alle diese Arten leben in den Oberflächenschichten von Schnee oder Eis.

wo sie leben, Strukturmerkmale, Vertreter: Grün-, Braun-, Rotalgen!

Sie werden durch die Fähigkeit vereint, dem Einfrieren zu widerstehen, ohne die feinen Zellstrukturen zu stören, und dann, wenn sie aufgetaut sind, die Vegetation mit einer minimalen Wärmemenge schnell wieder aufzunehmen. Nur wenige von ihnen haben Ruhestadien, die meisten sind ohne besondere Anpassungen für dauerhaft niedrige Temperaturen.

Algen entwickeln sich in großen Mengen und sind in der Lage, grüne, gelbe, blaue, rote, braune, braune oder schwarze "Blüten" von Schnee und Eis zu verursachen.

Salzwasseralgen:

Diese Algen vegetieren mit einer erhöhten Salzkonzentration im Wasser und erreichen 285 g/l in Seen mit überwiegend Kochsalz und 347 g/l in Glauberseen. Mit zunehmendem Salzgehalt nimmt die Anzahl der Algenarten sehr ab hoher Salzgehalt nur wenige von ihnen tragen es. In extrem salzhaltigen (hyperhalinen) Stauseen überwiegen einzellige mobile Grünalgen. Oft verursachen sie rote oder grüne "Blüten" von Salzwasser. Der Boden von hypersalinen Reservoirs ist manchmal vollständig mit Blaualgen bedeckt. Sie spielen eine wichtige Rolle im Leben von Salzwasserkörpern. Die Kombination aus organischer Masse, die von Algen gebildet wird, und einer großen Menge an im Wasser gelösten Salzen verursacht eine Reihe eigenartiger biochemischer Prozesse, die für diese Reservoirs charakteristisch sind. So sind beispielsweise die sarkinoide Chloroglea (Chlorogloea sarcinoides) aus Blaugrün, die sich in manchen Salzseen in großen Mengen entwickelt, sowie eine Reihe anderer massiv wachsender Algen an der Bildung von Heilschlamm beteiligt.

Nahezu alle Gruppen von Gewässerbewohnern können zur biologischen Anzeige der Wasserqualität herangezogen werden: planktonische und benthische Wirbellose, Protozoen, Algen, Makrophyten, Bakterien und Fische. Jede von ihnen, die als biologischer Indikator fungiert, hat ihre eigenen Vor- und Nachteile, die die Grenzen ihrer Verwendung bei der Lösung von Bioindikationsproblemen bestimmen, da alle diese Gruppen eine führende Rolle bei der allgemeinen Zirkulation von Substanzen in einem Reservoir spielen. Organismen, die üblicherweise als Bioindikatoren verwendet werden, sind für die Selbstreinigung des Reservoirs verantwortlich, beteiligen sich an der Schaffung der Primärproduktion und führen die Stoff- und Energieumwandlung aquatischer Ökosysteme durch.

Die am weitesten entwickelte Bewertung des Wasserverschmutzungsgrades durch Indikatororganismen ist das Saprobity-System. Das Verfahren berücksichtigt die relative Häufigkeit des Auftretens von Hydrobionten h (von 1 bis 9 oder von einzelnen Exemplaren im Gesichtsfeld des Mikroskops bis zu einem sehr häufigen Auftreten, wenn viele von ihnen in jedem Gesichtsfeld vorhanden sind) und ihre Indikatorwertigkeit S. Für die statistische Zuverlässigkeit der Ergebnisse ist es erforderlich, dass die Probe mindestens 12 Arten von Indikatororganismen einer Saprobitätszone enthält c. Die Indikatorwerte von S für die jeweiligen Saprobitätszonen sind für viele Organismen tabelliert. Gemäß dem berechneten Wert von S kann man den Zustand des Reservoirs beurteilen. Die Schlussfolgerung über den Grad der Gewässerverschmutzung wird in der Regel auf einem Punktesystem von eins bis sechs gegeben.

Unter der großen Vielfalt der Mikroalgen werden planktonbewohnende Algen der Chlorophyta-Division am häufigsten zur Beurteilung der Wirkung von Substanzen verwendet, während Vertreter anderer Divisionen noch wenig untersucht sind, was insbesondere für benthische Mikroalgen gilt.

Die Verschmutzung des Meerwassers ist komplex und daher kann ihre Art und Wirkung nur mit Hilfe von Biotests beurteilt werden, wodurch grundlegend neue Informationen über die Verschmutzung gewonnen werden können. Einzellige Algen werden aufgrund ihrer ganzjährigen Verfügbarkeit und hohen Empfindlichkeit häufig als Testobjekte in der Biotestung verwendet.

der Wert von Braunalgen

Braunalgen sind eine der Hauptquellen für organisches Material in der Küstenzone, insbesondere in den Meeren der gemäßigten und zirkumpolaren Zonen, wo ihre Biomasse mehrere zehn Kilogramm erreichen kann Quadratmeter. Dickichte aus Braunalgen dienen vielen Küstentieren als Unterschlupf, Brut- und Futterplatz, außerdem schaffen sie Bedingungen für die Ansiedlung anderer mikroskopischer und makroskopischer Algen. Die Rolle der Braunalge im Leben der Küstengewässer zeigt sich am Beispiel der Makrocystis (Macrocystis), über deren Dickicht vor der Küste Südamerikas Charles Darwin schrieb: „Diese riesigen Unterwasserwälder südlichen Hemisphäre Ich kann nur mit den terrestrischen Wäldern der tropischen Regionen vergleichen. Und doch, wenn in irgendeinem Land ein Wald zerstört würde, glaube ich nicht, dass auch nur annähernd so viele Tierarten sterben würden wie bei der Vernichtung dieser Alge.

Auch die Rolle der Braunalgen in der menschlichen Wirtschaftstätigkeit ist groß. Zusammen mit anderen Organismen sind sie an der Verschmutzung von Schiffen und Bojen beteiligt und verschlechtern deren Leistung. Viel wichtiger aber sind Braunalgen als Rohstoff für die Gewinnung verschiedenster Stoffe.

Erstens ist Braunalge die einzige Quelle für Alginate – Soja-Alginsäure.

Je nachdem, welche Metalle an der Bildung von Alginaten beteiligt sind, können diese wasserlöslich (Salze einwertiger Metalle) oder unlöslich (Salze mehrwertiger Metalle außer Magnesium) sein. Die größte Anwendung findet Natriumalginat, das alle Eigenschaften wasserlöslicher Alginate besitzt. Es kann bis zu 300 Gewichtseinheiten Wasser unter Bildung viskoser Lösungen aufnehmen. Daher wird es häufig verwendet, um verschiedene Lösungen und Suspensionen zu stabilisieren. Die Zugabe einer geringen Menge Natriumalginat verbessert die Qualität von Lebensmitteln (Konserven, Speiseeis, Fruchtsäfte etc.), einer Vielzahl von Farb- und Haftstoffen.

Lösungen mit Zusatz von Alginaten verlieren ihre Eigenschaften beim Einfrieren und Auftauen nicht. Die Verwendung von Alginaten verbessert die Qualität des Buchdrucks, macht natürliche Stoffe farbecht und wasserfest. Alginate werden bei der Herstellung von Kunststoffen, synthetischen Fasern und Weichmachern verwendet, um witterungsbeständige Beschichtungen zu erhalten und Baumaterial. Mit ihrer Hilfe werden hochwertige Schmierstoffe für Maschinen, lösliches chirurgisches Nahtmaterial, Salben und Pasten in der Pharma- und Parfümindustrie hergestellt. In der Gießereiindustrie verbessern Alginate die Qualität von Gießereisand. Alginate werden beim Brikettieren von Brennstoffen und bei der Herstellung von Elektroden für das Elektroschweißen verwendet, wodurch Schweißnähte von höherer Qualität erzielt werden können. Branche schwer zu benennen nationale Wirtschaftüberall dort, wo Alginate verwendet werden.

Ein weiterer wichtiger Stoff aus Braunalgen ist der sechswertige Alkohol Mannit. Es findet Verwendung in der pharmazeutischen Industrie zur Herstellung von Tabletten, bei der Zubereitung von Diabetikernahrung, bei der Herstellung von Kunstharzen, Farben, Papier, Sprengstoffen und Lederbehandlungen. Immer mehr Mannit wird bei chirurgischen Eingriffen eingesetzt.

Braunalgen enthalten viel Jod und andere Spurenelemente. Daher gehen sie zur Herstellung von Futtermehl über, das als Zusatzstoff in Futtermitteln für Nutztiere verwendet wird. Dadurch wird der Viehverlust reduziert, seine Produktivität erhöht, der Jodgehalt in einer Reihe von landwirtschaftlichen Produkten (Eier, Milch) erhöht, was für Gebiete wichtig ist, in denen die Bevölkerung unter Mangel leidet.

Früher wurden Braunalgen in großen Mengen zur Gewinnung von Jod verarbeitet, heute werden dafür nur noch Abfälle aus der Algenindustrie verwendet: Durch das Aufkommen anderer, kostengünstigerer Quellen der Jodproduktion sind es mehr geworden rentabel, Braunalgen zu anderen Stoffen zu verarbeiten.

Als Düngemittel werden Braunalgen in frischer und verarbeiteter Form verwendet.

Braunalgen werden seit der Antike in der Medizin verwendet. Nun werden immer neue Anwendungsgebiete erschlossen, beispielsweise zur Herstellung von Blutersatzmitteln, zur Herstellung von Medikamenten zur Verhinderung der Blutgerinnung oder von Substanzen, die dabei helfen, radioaktive Stoffe aus dem Körper zu entfernen.

Seit der Antike werden Braunalgen vor allem von den Völkern Südostasiens gegessen.

Vertreter der Laminaria-Ordnung sind in dieser Hinsicht von größter Bedeutung, sie werden zur Zubereitung verwendet größte Zahl eine große Auswahl an Gerichten.

Bei der Behandlung von Algen werden am häufigsten braune Meeressorten verwendet, zum Beispiel Seetang, Ascophilium, Amfeltia, Fucus, die die größte Menge an Alginsäure enthalten. Viele Ärzte bestehen auf den Vorteilen von Algen bei der Behandlung von Krebs und Erkrankungen der endokrinen Drüsen. Algen wurden auch in der Kosmetik verwendet.

Was sind Algen und wie nützlich sind sie für den Menschen?

Algen sind eine Gruppe von überwiegend aquatischen einzelligen oder kolonialen photosynthetischen Organismen. Im Gegensatz zu höheren Pflanzen haben Algen keine Stängel, Blätter oder Wurzeln, sie bilden einen Protoplasten. Sie enthalten eine breite Palette nützlicher Substanzen.

Die Vorteile von Algen sind Anhängern der Alternativmedizin aus erster Hand bekannt. Vor allem zerkleinerte oder mikronisierte Algen werden in der Thalassotherapie eingesetzt: Energiereiche Substanzen dringen aus dem Brei in die Haut ein, beleben Stoffwechselvorgänge und wirken Cellulite entgegen. Darüber hinaus ist der Nutzen von Algen für den Menschen, dass sie reich an Antioxidantien sind: P-Carotin, Vitamin C und E, das Superoxid-Dismutase-Enzym, Spurenelemente und eine Quelle essentieller Fettsäuren.

Insgesamt gibt es mehr als 30.000 Arten von Algen - braun, grün, rot, blaugrün und andere. Die Algenbehandlung basiert auf der Tatsache, dass sie eine große Menge an Jod, Seegummi, pflanzlichem Schleim, Chlorophyll, Alginsäuren, Natrium, Kalium, Ammoniumsalzen und Vitaminen enthalten. In der Kosmetik werden hauptsächlich Extrakte aus Braunalgen verwendet - Fucus, Kelp, Cytoseira. Wenn wir über die Vorteile von Algen für den Menschen sprechen, dürfen wir nicht vergessen, dass die aus bestimmten Algenarten gewonnenen Extrakte sich in ihrer Zusammensetzung unterscheiden und daher eine gerichtete Wirkung haben.

Vitamine in Meeres- und Süßwasseralgen

Besonders hoch ist der Gehalt an Vitaminen wie A, B1; B2, C, E und D. Algen enthalten auch viel Fucoxanthin, Jod und Sulfoaminosäuren. Die Bedeutung von Algen im menschlichen Leben liegt in der Tatsache, dass sie in der Lage sind, Hautzellen zu stimulieren und zu regenerieren, eine weichmachende und leichte bakterizide Wirkung haben. Bei anderen kommen feuchtigkeitsspendende und feuchtigkeitserhaltende Eigenschaften aufgrund des höheren Gehalts an Polysacchariden, organischen Säuren und Mineralsalzen deutlich zum Ausdruck. Wieder andere - aufgrund der aktiven Wirkung von organischem Jod, Fucosterol, Mineralsalzen und Vitaminen wirken sie gegen Cellulite, Akne, sind günstig für die Pflege fettiger Haut, da sie den Fettstoffwechsel regulieren und die Durchblutung verbessern.

In der modernen kosmetischen Praxis werden Algenextrakte in fast allen Arten von Haut- und Haarpflegeprodukten verwendet.

Die Hauptgruppen und Merkmale von Algen, ihre Klassifizierung

Wenn man über die Rolle von Algen im menschlichen Leben spricht, kann man sich nur daran erinnern moderne Theorie der Ursprung des Lebens, der besagt, dass Bakterien der Ursprung allen Lebens auf der Erde waren. Später entwickelten sich einige von ihnen, die Mikroorganismen mit Chlorophyll zum Leben erweckten. So entstanden die ersten Algen. In der Lage, Sonnenenergie zu nutzen und Sauerstoffmoleküle freizusetzen, konnten sie an der Bildung einer Hülle aus atmosphärischem Sauerstoff teilnehmen, die unseren Planeten umgibt. So wurden jene Lebensformen auf der Erde möglich, die dem modernen Menschen vertraut sind.

Algenklassifizierung in gemeinsamer Tisch Entwicklung ist schwierig. Pflanzenorganismen, "Algen" genannt, sind eine höchst willkürliche Gemeinschaft eng verwandter Organismen. Basierend auf einer Reihe von Merkmalen ist diese Community normalerweise in mehrere Gruppen unterteilt. Es gibt 11 Hauptarten von Algen, und der Unterschied zwischen Braun- und Grünalgen ist signifikanter als der Unterschied zwischen Grünalgen und höheren Pflanzen wie Gräsern.

Gleichzeitig besitzen alle Algengruppen Chlorophyll, einen grünen Farbstoff, der für die Photosynthese verantwortlich ist. Da nur eine der Algengruppen, die Grünalgen, die gleiche Zusammensetzung und das gleiche Pigmentverhältnis wie die höheren Pflanzen aufweist, wird angenommen, dass sie die Vorfahren der Wälder sind.

Neben Grün sind Algen blaugrün, blau, rot, braun. Aber unabhängig von der Farbe ist die große Anzahl uns bekannter Arten zunächst in zwei große Gruppen unterteilt - Einzeller und Mehrzeller. Fotos der wichtigsten Algenarten finden Sie weiter unten auf dieser Seite.

Was sind die wichtigsten Algenarten?

Zu den Hauptgruppen der Algen gehören mikroskopisch kleine Einzeller und große Mehrzeller.

Mikroskopisch kleine einzellige Algen repräsentiert durch eine einzelne Zelle, die in der Lage ist, alle Funktionen des Körpers zu erfüllen. Wie Sie auf dem Foto sehen können, bewegen sich diese Algen im Bereich von mehreren zehn Mikrometern (1 Mikrometer ist ein Tausendstel Millimeter). Die meisten von ihnen sind an einen schwimmenden Lebensstil angepasst. Außerdem besitzen viele Arten eine oder mehrere Geißeln, die sie sehr mobil machen.

Die zweite Hauptalgenart ist große Vielzeller- bestehen aus einer Vielzahl von Zellen, die den sogenannten Thallus oder Thallus bilden - was wir als einzelne Alge wahrnehmen. Der Thallus besteht aus drei Teilen:

• Befestigungsapparat - Rhizoid, mit dessen Hilfe die Alge am Substrat haftet;
• Stiel (Beine), unterschiedlich in Länge und Durchmesser;
• Platte, zerlegt in Fasern in Form von Strängen oder Bändern.

Die Größe des Thallus ist je nach Algenart sehr unterschiedlich. Zum Beispiel überschreitet der Thallus von Ulva oder Meersalat (Ulva lactuca) einige Zentimeter nicht. Die Besonderheit dieser Algen besteht darin, dass sich ihre extrem dünne Platte auch nach der Trennung vom Untergrund weiter entwickeln und wachsen kann. Einzelne Exemplare der Laminaria erreichen eine Länge von mehreren Metern. Es ist ihr klar in drei Teile geteilter Thallus, der die Struktur der Makroalgen gut veranschaulicht.

Auch die Form des Thallus ist sehr vielfältig. Es sind marine Kalkablagerungen bekannt, die aus Algen der Gattung Lithothamnium calcareum bestehen, die im Leben wie eine kleine rosa Koralle aussehen.

Die Rolle und Bedeutung von Süßwasseralgen im menschlichen Leben

Welche Algenarten gibt es außer Algen? Das Meer ist nicht der einzige Lebensraum für Algenkolonien. Auch das Süßwasser von Teichen, kleinen und großen Flüssen ist ihr Lebensraum. Algen leben überall dort, wo genügend Licht für die Photosynthese vorhanden ist.

So leben selbst in großen Tiefen in Bodennähe Algen, sogenannte benthische Algen. Dies sind Makroalgen, die eine solide Unterstützung für die Fixierung und Entwicklung benötigen.

Hier leben zahlreiche mikroskopisch kleine Kieselalgen, die sich entweder am Boden befinden oder auf dem Thallus großer benthischer Algen leben. Eine riesige Menge mikroskopisch kleiner Meeresalgen bildet einen bedeutenden Teil des Phytoplanktons, das mit der Strömung driftet. Algen sind sogar in Gewässern mit hohem Salzgehalt zu finden. Kleine Algen können, wenn sie sich vermehren, das Wasser färben, wie es im Roten Meer durch die mikroskopisch kleine Alge Thishodesmium geschieht, die einen roten Farbstoff enthält.

Süßwasseralgen werden normalerweise durch faserige Formen dargestellt und entwickeln sich auf dem Boden von Stauseen, auf Felsen oder auf der Oberfläche von Wasserpflanzen. Süßwasser-Phytoplankton ist weithin bekannt. Dies sind mikroskopisch kleine einzellige Algen, die buchstäblich in allen Süßwasserschichten leben.

Süßwasseralgen ist es ganz unerwartet gelungen, auch andere Flächen zu besiedeln, etwa Wohnhäuser. Das Wichtigste für einen Algenlebensraum sind Feuchtigkeit und Licht. Algen tauchen an Hauswänden auf, man findet sie sogar in heißen Quellen mit Temperaturen bis +85 °C.

Einige einzellige Algen - hauptsächlich Zooxanthellen (Zooxanthellen) - siedeln sich in tierischen Zellen an und bleiben in einer stabilen Beziehung (Symbiose). Sogar die Korallen, die ausmachen Korallenriffe, können nicht ohne Symbiose mit Algen existieren, die ihnen dank ihrer Fähigkeit zur Photosynthese die für ihr Wachstum notwendigen Nährstoffe liefern.

Laminaria ist eine Braunalge

Was sind Algen und in welchen Branchen haben sie ihre Anwendung gefunden? Derzeit sind der Wissenschaft etwa 30.000 Algenarten bekannt. In der Kosmetik haben Braunalgen ihre Anwendung gefunden - Seetang (Seetang), Amfeltia und Fucus; Rotalgen lithotamnia; Blaualgen - Spirulina, Chrocus, Nastuk; Blaualgen - Spiralalgen und Grünalgen Ulva (Meersalat).

Laminaria ist eine Braunalge, die als eine der ersten in Kosmetikprodukten verwendet wurde. Trotz der Tatsache, dass es mehrere Arten von Seetang gibt, die sich äußerlich sehr voneinander unterscheiden, leben sie alle nur in kaltem, gut durchmischtem Wasser. Am bekanntesten ist der Zuckertang (Laminaria Saccharina), der vor der europäischen Küste lebt und seinen Namen dem süßen Geschmack des Schleims verdankt, der ihn bedeckt. Sie wächst in Büschen, deren Größe direkt vom Schutzgrad des Lebensraums abhängt. Es erreicht eine Länge von 2-4 Metern, sein Stiel ist zylindrisch und verwandelt sich in eine gewellte lange Platte.

Der weithin bekannte Name „Seetang“ ist historisch mit dem handgeschnittenen Kelp (Laminaria digitata) verbunden, der an Orten lebt, die vor der Brandung an der äußersten oberen Grenze der Sublitoralzone geschützt sind – der Meeresschelfzone. Ansonsten wird Kelp als „Hexenschwanz“ bezeichnet. Der Thallus dieser Alge, der eine Länge von 3 Metern erreicht, ist ein hervorragendes visuelles Beispiel für den allgemeinen Plan der Struktur von Makroalgen. Rhizoide (Anhänger), handförmig, verzweigt, mit denen die Alge an Steinen befestigt ist, sind sehr gut sichtbar; Stiel - lang, zylindrisch, flexibel und glatt; Die Platte ist flach, im unteren Abschnitt fest und dann in Riemen zerlegt. Diese Algenart ist besonders jodreich, da Seetang immer unter Wasser steht.

Die Verwendung von Algen dieser Art hat sich im industriellen Maßstab etabliert. Neben seinem Ernährungszweck hat es wertvolle pharmakologische Eigenschaften. Diese Art von Kelp ist besonders für ihre stimulierende und stärkende Wirkung bekannt: Sie verbessert den gesamten Stoffwechsel, ist eine Quelle von Spurenelementen und wird häufig in Produkten zur Gewichtsabnahme und Anti-Cellulite-Programmen verwendet.

Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass sich Meerkohl (und andere Algen) darin unterscheiden, dass keiner seiner Bestandteile für Patienten schädlich ist, einschließlich solcher mit bösartigen Prozessen.

Fucus (Fokus) ist die für Kosmetika zweitwichtigste Alge aus der Klasse der Braunalgen (Phaeophycophyta). Er wächst auf Steinen in der Küstenzone und wird von Hand geerntet. Die wohltuenden Eigenschaften dieser Algen beruhen darauf, dass sie extrem reich an Jod, Vitaminen, Aminosäuren, Pflanzenhormonen und Spurenelementen sind. Man findet ihn an den Stränden des Ärmelkanals und entlang der gesamten Atlantikküste. Für kosmetische Zwecke werden üblicherweise zwei Arten von Fucus verwendet:

Fucus vesiculosus

und Fucus serrafus.

Das Vorhandensein einer großen Menge Alginsäure bestimmt die natürliche Gelier- und Verdickungsfähigkeit von Extrakten, sowohl von Seetang als auch von Fucus. Beide Algen sind reich an organischen und anorganischen Stoffen, die ihre hohe biologische Aktivität bestimmen. Extrakte aus Kelp und in größerem Umfang aus Fucus vesiculosus (Fucus vesiculosus) enthalten einen Komplex von Substanzen, die die Arbeit von β-Rezeptoren stimulieren und α-Rezeptoren von Fettzellen blockieren, wodurch eine wirksame Anti-Cellulite-Wirkung erzielt wird.

Was ist das - rote, blaue und grüne Algen (mit Foto)

Rotalgen sind eine Gruppe von Algen, die im Meerwasser leben.

Lithotamnie (Lithothamnium) Sie kommen wie alle Rotalgen auf den Unterwasserfelsen der Nordsee, des Ärmelkanals und des Atlantiks vor. Es wurde 1963 von dem berühmten U-Boot-Fahrer Jacques Cousteau farbenfroh beschrieben. In einer Tiefe von hundert Metern entdeckte er einen roten Strand - eine Plattform aus kalkhaltigem Purpur - Lithotamnia. Diese Algen sind ähnlich große Brocken rosa marmor mit unebener oberfläche. Sie lebt im Meer und absorbiert und sammelt Kalk an. Der Gehalt an Kalzium beträgt bis zu 33 % und Magnesium bis zu 3 %, außerdem hat es eine 18.500-mal höhere Eisenkonzentration als Meerwasser. Lithotamnia wird hauptsächlich in Großbritannien und Japan abgebaut. Es ist in der Zusammensetzung von Kosmetikprodukten enthalten, da es das Gleichgewicht der Mineralien im Körper wiederherstellen kann, aber es ist auch als Nahrungsergänzungsmittel beliebt.

In Gesichts- und insbesondere Körperpflegeprodukten, die in den letzten Jahren entwickelt wurden, ist die Verwendung einer Mischung aus Fucus-, Kelp- und Lithotamnia-Algen üblich. Lithotamnia ist reich an anorganischen Verbindungen und ergänzt perfekt die Wirkung von Braunalgen und bietet eine umfassende Wirkung auf Haut und Haar.

Blaualgen sind Spiralalgen, die in einigen Seen in Kalifornien und Mexiko vorkommen. Durch den hohen Gehalt an Protein, Vitamin B12 und P-Carotin verbessern sie die Hautelastizität und wirken wunderbar straffend.

Sehen Sie, wie Blaualgen auf dem Foto aussehen - sie unterscheiden sich von anderen Algen durch eine satte blau-türkisfarbene Farbe.

Grünalgen sind eine Gruppe niederer Pflanzen. Ulva (Ulvalactuca)- Meersalat - ist eine grüne Alge, die auf den Felsen wächst. Sie können es nur bei Ebbe sammeln. Meersalat ist eine wahre Speisekammer von B-Vitaminen und Eisen, sie helfen, das Körpergewebe zu stärken und die Durchblutung in den Kapillargefäßen zu verbessern.

Spirulina ist eine blaugrüne Alge, ihre Verwendung zur Behandlung. Spirulina aus mehr als 30.000 Algenarten enthält die reichste Menge an Vitaminen, Spurenelementen, Aminosäuren und Enzymen. Es ist reich an Chlorophyll, Gamma-Linolensäure, mehrfach ungesättigt Fettsäuren und andere potenziell wertvolle Nährstoffe wie Sulfolipide, Glykolipide, Phycocyanin, Superoxiddismutase, RNase, DNase.

Spirulina unterscheidet sich von anderen Algen dadurch, dass sie bis zu 70% des vollkommensten Proteins in ihrer Zusammensetzung enthält, kein anderer Vertreter der Flora und Fauna auf der Erde enthält eine solche Menge.

Spirulina ist die reichste Quelle für natürliches P-Carotin, ein lebenswichtiges Antioxidans, und andere Carotinoide. Carotinoide werden von mehreren Organen in unserem Körper verwendet, einschließlich der Nebennieren, des Fortpflanzungssystems, der Bauchspeicheldrüse und Milz, der Haut und der Netzhaut der Augen.

Nur Spirulina und Muttermilch sind vollständige Quellen für Gamma-Linolensäure (GLA), die eine unverzichtbare Rolle bei der Sicherstellung der normalen Funktion des Körpers spielt, alle anderen Quellen sind extrahierte Öle. GLA hilft, Herzinfarkten und Herzinfarkten vorzubeugen, hilft, überschüssige Flüssigkeit zu entfernen, verbessert die Funktion des Nervensystems und reguliert die Zellreproduktion, hat entzündungshemmende Eigenschaften, erhält gesunde Gelenke und hilft bei der Behandlung von Arthritis. GLA gilt auch als wichtiger Nährstoff bei der Vorbeugung von Hautkrankheiten wie Psoriasis. Spirulina enthält das perfekteste Protein und alle essentiellen Aminosäuren. Spirulina-Eiweiß zum Verzehr ist nicht erforderlich Wärmebehandlung, während andere eiweißhaltige Produkte gekocht oder gebacken werden müssen (Getreide, Fleisch, Fisch, Eier), wodurch manche Eiweißformen teilweise, manche ganz ihre nützlichen Eigenschaften verlieren.

Spirulina enthält im Gegensatz zu anderen Algen keine starre Zellulose in ihren Zellwänden, sondern besteht aus Mucosol-Sacchariden. Dadurch kann sein Protein im Körper leicht verdaut und aufgenommen werden. Die Proteinverdauung beträgt 85-95%.

Der Begriff „Algen“ ist wissenschaftlich vage. Das Wort "Algen" bedeutet wörtlich nur, dass es sich um Pflanzen handelt, die im Wasser leben, jedoch können nicht alle Pflanzen in Gewässern wissenschaftlich als Algen bezeichnet werden, Pflanzen wie Schilf, Schilfrohr, Rohrkolben, Seerosen, Eikapseln, kleine grüne Platten Entengrütze usw. sind Samen- (oder Blüten-) Pflanzen. Der wissenschaftliche Begriff „Algen“ trifft auf diese Pflanzen nicht zu, man nennt sie Wasserpflanzen.

Der Begriff „Algen“ ist nicht systematisch, sondern biologisch. Seetang ( Algen) ist eine kombinierte Gruppe von Organismen, deren Hauptteil nach modernen Vorstellungen zum Pflanzenreich gehört ( Pflanzen), in dem es zwei Unterreiche bildet: Purpur- oder Rotalgen - Rhodobionta und echte Algen Phycobiont(das dritte Unterreich des Pflanzenreichs umfasst höhere (embryonale oder blättrige) Pflanzen - Embryobiont). Der Rest der als Algen klassifizierten Organismen wird nicht mehr als Pflanzen betrachtet: Blaualgen und Prochlorophytenalgen werden oft als eigenständige Gruppe angesehen oder als Bakterien klassifiziert, und Euglena-Algen werden manchmal als Unterreich der Tiere klassifiziert - das einfachste. Verschiedene Algengruppen entstanden zu unterschiedlichen Zeiten und anscheinend von unterschiedlichen Vorfahren, aber als Ergebnis der Evolution in ähnlichen Lebensräumen erlangten sie viele ähnliche Merkmale.

Organismen, die als Algen zusammengefasst werden, haben eine Reihe gemeinsamer Merkmale. In morphologischer Hinsicht ist das wichtigste Merkmal für Algen das Fehlen mehrzelliger Organe - Wurzeln, Blätter, Stängel, die typisch für höhere Pflanzen sind. Ein solcher Algenkörper, der nicht in Organe unterteilt ist, wird als Thallus oder Thallus bezeichnet. .

Algen haben eine einfachere (im Vergleich zu höheren Pflanzen) anatomische Struktur – es gibt kein leitfähiges (vaskuläres) System, daher sind Algen, die als Pflanzen klassifiziert werden, avaskuläre Pflanzen. Algen bilden niemals Blüten und Samen, sondern vermehren sich vegetativ oder durch Sporen.

Algenzellen enthalten Chlorophyll, dank dessen sie Kohlendioxid im Licht assimilieren können (d.h. sich durch Photosynthese ernähren), sie sind hauptsächlich Bewohner der aquatischen Umwelt, aber viele haben sich an das Leben im Boden und auf seiner Oberfläche angepasst Felsen, an Baumstämmen und in anderen Biotopen.

Organismen, die als Algen klassifiziert werden, sind äußerst heterogen. Algen gehören sowohl zu den Prokaryoten (Vorkernorganismen) als auch zu den Eukaryoten (echte Kernorganismen). Der Körper von Algen kann alle vier Komplexitätsgrade aufweisen, die allgemein für Organismen bekannt sind: einzellig, kolonial, mehrzellig und nichtzellig, ihre Größe variiert über einen sehr weiten Bereich: die kleinsten entsprechen Bakterienzellen (nicht größer als 1 Mikron im Durchmesser), und die größten marinen Braunalgen erreichen eine Länge von 30–45 m.

Algen werden in eine Vielzahl von Abteilungen und Klassen eingeteilt und ihre Einteilung in systematische Gruppen (Taxa) erfolgt nach biochemischen Merkmalen (Pigmentsatz, Zusammensetzung der Zellmembran, Art der Reservestoffe) sowie nach der submikroskopische Struktur. Die moderne Taxonomie von Algen ist jedoch durch eine Vielzahl von Systemen gekennzeichnet. Selbst auf den höchsten taxonomischen Ebenen (Superkönigreiche, Unterkönigreiche, Divisionen und Klassen) können Taxonomen keinen Konsens erzielen.

Nach einem der modernen Systeme werden Algen in 12 Bereiche eingeteilt: Blaugrün, Prochlorophyten, Rot, Gold, Diatomeen, Kryptophyten, Dinophyten, Braun, Gelbgrün, Euglenisch, Grün, Saibling. Insgesamt sind etwa 30.000 Algenarten bekannt.

Die Wissenschaft der Algen nennt man Algologie oder Phykologie, sie gilt als eigenständiger Zweig der Botanik. Algen sind Objekte zur Lösung von Fragestellungen anderer Wissenschaften (Biochemie, Biophysik, Genetik etc.) Algologische Daten werden bei der Entwicklung allgemeiner biologischer Fragestellungen und wirtschaftlicher Aufgabenstellungen berücksichtigt. Die Entwicklung der angewandten Algologie geht in drei Hauptrichtungen: 1) die Verwendung von Algen in der Medizin und in verschiedenen Bereichen der Wirtschaft; 2) um Umweltprobleme zu lösen; 3) Sammlung von Daten über Algen zur Lösung der Probleme anderer Branchen.

Die Struktur der Algen.

Die Hauptstruktureinheit des Algenkörpers, dargestellt durch einzellige und mehrzellige Formen, ist eine Zelle. Es gibt verschiedene Arten von Algenzellen, sie werden nach ihrer Form (kugelförmig, zylindrisch usw.), Funktionen (sexuell, vegetativ, zur Photosynthese befähigt und nicht befähigt usw.), Standort usw. eingeteilt. Aber die Klassifizierung wird berücksichtigt heute am grundlegendsten: Zellen nach den Merkmalen ihrer Feinstruktur, erfasst mit einem Elektronenmikroskop. Unter diesem Gesichtspunkt werden Zellen, die typische Kerne enthalten (d. h. Kerne, die von Kernmembranen, Membranen umgeben sind) und Zellen, die keine typischen Kerne haben, unterschieden. Im ersten Fall geht es um die eukaryotische Struktur der Zelle, im zweiten um die prokaryotische . Die prokaryotische Struktur der Zelle hat blaugrüne und prochlorophytische Algen, eukaryotische Vertreter aller anderen Algenabteilungen.

Der vegetative Körper von Algen (Thallus) zeichnet sich durch morphologische Vielfalt aus; Algen können einzellig, kolonial, vielzellig und nichtzellig sein. Ihre Größe innerhalb jeder dieser Formen variiert stark - von mikroskopisch bis sehr groß.

Die Besonderheit einzelliger Algenformen wird durch die Tatsache bestimmt, dass ihr Körper aus einer Zelle besteht, daher werden zelluläre und organismische Merkmale in ihrer Struktur und Physiologie kombiniert. Dies ist ein autonomes System, das sich selbst wachsen und vermehren kann, eine kleine, mit bloßem Auge nicht sichtbare, einzellige Alge, die eine Art Fabrik ist, die Rohstoffe gewinnt (indem sie Lösungen von Mineralsalzen und Kohlendioxid aus der Umgebung aufnimmt). , verarbeitet und produziert so wertvolle Verbindungen wie Proteine, Kohlenhydrate und Fette. Darüber hinaus sind Sauerstoff und Kohlendioxid wichtige Produkte seiner Lebenstätigkeit und nehmen somit aktiv am Stoffkreislauf der Natur teil. Einzellige Algen bilden manchmal temporäre oder permanente Cluster (Kolonien).

Mehrzellige Formen entstanden, nachdem die Zelle als eigenständiger Organismus einen langen und komplexen Entwicklungsweg durchlaufen hatte. Der Übergang von einem einzelligen zu einem vielzelligen Zustand war begleitet von einem Verlust der Individualität und damit einhergehenden Veränderungen in Struktur und Funktion der Zelle. Innerhalb der Thalli vielzelliger Algen entwickeln sich qualitativ andere Beziehungen als zwischen den Zellen einzelliger Algen. Mit dem Aufkommen der Mehrzelligkeit traten Differenzierung und Spezialisierung von Zellen im Thallus auf. Aus evolutionärer Sicht ist dies als erster Schritt zur Bildung von Geweben und Organen zu betrachten.

Siphonalgen stellen eine einzigartige Gruppe dar: Ihre Thalli sind nicht in Zellen unterteilt, sie haben jedoch auch einzellige Stadien in ihrem Entwicklungszyklus.

Die Farbe der Algen ist vielfältig (grün, rosa, rot, orange, fast schwarz, lila, blau usw.), da einige Algen nur Chlorophyll enthalten, während andere eine Reihe von Pigmenten enthalten, die sie in verschiedenen Farben färben .

Algen (genauer Blaualgen oder Cyanobakterien) waren die ersten Organismen auf der Erde, die im Laufe der Evolution die Fähigkeit zur Photosynthese, dem Prozess der Bildung organischer Substanzen unter Lichteinfluss, besaßen. Bei der Photosynthese wird Kohlendioxid (CO 2 ) als Kohlenstoffquelle und Wasser (H 2 O) als Wasserstoffquelle verwendet, wodurch freier Sauerstoff freigesetzt wird.

Leistungstyp mit hilfe der photosynthese, bei der der körper mit der energie der photosynthese alle notwendigen organischen substanzen aus anorganischen synthetisiert, ist zu einer der wichtigsten ernährungsarten für algen und andere grüne pflanzen geworden. Viele Algen können jedoch unter bestimmten Bedingungen recht einfach von der photosynthetischen Ernährungsweise auf die Assimilation verschiedener organischer Verbindungen umstellen, während der Körper fertige organische Substanzen zur Ernährung verwendet oder diese Ernährungsweise mit der Photosynthese kombiniert.

Neben der Nutzung organischer Verbindungen als Kohlenstoffquelle können Algen von der Assimilation von anorganischem Nitratstickstoff auf die Assimilation von Stickstoff aus organischen Verbindungen umstellen, einige Blaualgen können ganz auf gebundenen Stickstoff verzichten und freien Stickstoff aus der Atmosphäre als Stickstoff fixieren - Fixierende Organismen.

Die Vielfalt der Fütterungsmethoden von Algen ermöglicht ihnen ein breites Verbreitungsgebiet und die Besetzung verschiedener ökologischer Nischen.

Die Fortpflanzung ihrer eigenen Art in Algen erfolgt durch vegetative, asexuelle und sexuelle Fortpflanzung.

Herkunft der Algen.

Die Frage nach dem Ursprung und der Evolution von Algen ist aufgrund der Vielfalt dieser Pflanzen, insbesondere ihrer submikroskopischen Struktur und biochemischen Eigenschaften, sehr komplex, außerdem sind die meisten Algen im fossilen Zustand nicht erhalten geblieben und es gibt keine Verbindungen zwischen modernen Pflanzenteile in Form von Organismen einer Zwischenstruktur.

Der einfachste Weg, das Problem zu lösen, ist der Ursprung von prokaryotischen (vornuklearen) Algen - Blaugrün, die viele Gemeinsamkeiten mit photosynthetischen Bakterien haben. Höchstwahrscheinlich stammten Blaualgen von Organismen ab, die Purpurbakterien nahe stehen und Chlorophyll enthalten ().

Es gibt keinen einheitlichen Standpunkt zum Ursprung eukaryotischer (nuklearer) Algen. Es gibt zwei Gruppen von Theorien, entweder symbiotischen oder nicht-symbiotischen Ursprungs, aber gegen jede dieser Theorien gibt es Einwände.

Nach der Theorie der Symbiogenese waren Chloroplasten und Mitochondrien von Zellen eukaryotischer Organismen einst unabhängige Organismen: Chloroplasten waren prokaryotische Algen, Mitochondrien waren aerobe Bakterien (). Als Ergebnis des Einfangens von aeroben Bakterien und prokaryotischen Algen durch amöboide eukaryotische Organismen entstanden die Vorfahren moderner Gruppen eukaryotischer Algen. Einige Forscher schreiben auch Chromosomen und Flagellen einen symbiotischen Ursprung zu.

Nach der Theorie des nicht-symbiotischen Ursprungs sind eukaryotische Algen aus einem Vorfahren hervorgegangen, der Blaualgen gemeinsam ist, mit Chlorophyll und Photosynthese unter Freisetzung von Sauerstoff, in diesem Fall sind moderne photosynthetische Prokaryoten (Blaualgen) eine laterale, Sackgasse der Pflanzenevolution.

Die wichtigsten Faktoren, die die Entwicklung von Algen beeinflussen.

Die wichtigsten Einflussfaktoren auf die Entwicklung von Algen sind Licht, Temperatur, Anwesenheit von Wasser, Kohlenstoffquellen, mineralische und organische Substanzen. Algen sind überall weit verbreitet der Globus, sie können im Wasser, in und auf dem Boden, auf der Rinde von Bäumen, an den Wänden von Holz- und Steingebäuden und sogar an unwirtlichen Orten wie Wüsten und Gletschern gefunden werden.

Faktoren, die die Entwicklung von Algen beeinflussen, werden in abiotische, die nicht mit der Aktivität lebender Organismen verbunden sind, und biotische, aufgrund dieser Aktivität, unterteilt. Viele Faktoren, insbesondere abiotische, sind limitierend; sie sind in der Lage, die Algenentwicklung einzuschränken. Das Leben aller Organismen, einschließlich Algen, hängt vom Gehalt an notwendigen Substanzen im Lebensraum ab, dem Wert physische Faktoren, sowie die Bandbreite der Stabilität der Organismen selbst gegenüber Änderungen der Umweltbedingungen. Das Niveau, bei dem ein bestimmter Faktor als begrenzender Faktor wirken kann verschiedene Typen Algen sind anders. BEIM aquatische Ökosysteme Zu den einschränkenden Faktoren gehören Temperatur, Transparenz, das Vorhandensein von Strömung, die Konzentration von Sauerstoff, Kohlendioxid, Salzen und Nährstoffen. In terrestrischen Lebensräumen sind die wichtigsten limitierenden Faktoren das Klima: Temperatur, Feuchtigkeit, Licht usw. sowie die Zusammensetzung und Struktur des Substrats. Diese beiden Gruppen von Faktoren bestimmen zusammen mit Populationsinteraktionen die Natur von Landgemeinschaften und Ökosystemen.

Für die meisten Algen ist Wasser ein dauerhafter Lebensraum, aber viele ihrer Arten können ohne Wasser leben. Unter den an Land lebenden Pflanzen werden gemäß ihrer Resistenz gegen Austrocknung poikilohydrische Pflanzen, die nicht in der Lage sind, einen konstanten Wassergehalt im Gewebe aufrechtzuerhalten, und homoihydrische Pflanzen, die in der Lage sind, eine konstante Gewebehydratation aufrechtzuerhalten, unterschieden. Bei poikilohydrischen Algen (Blaualgen und einige Grünalgen) schrumpfen die Zellen beim Trocknen ohne irreversible Veränderung der Ultrastruktur und verlieren daher nicht ihre Lebensfähigkeit; beim Befeuchten wird ihr normaler Stoffwechsel wiederhergestellt. Die minimale Luftfeuchtigkeit, bei der die normale Aktivität solcher Pflanzen möglich ist, ist unterschiedlich. Zellen von homoihydrischen Algen sterben während des Trocknens ab, so dass solche Pflanzen in der Regel mit ständig übermäßiger Feuchtigkeit leben. Zu den homoihydrischen Algen gehören beispielsweise einige Arten von Grün- und Gelbgrünalgen.

Der Salzgehalt und die mineralische Zusammensetzung des Wassers sind die wichtigsten limitierenden Faktoren, die die Verbreitung von Algen beeinflussen.

Algen leben in Gewässern mit sehr unterschiedlichem Salzgehalt: von Süßgewässern, deren Salzgehalt in der Regel 0,5 g/l nicht übersteigt, bis hin zu extrem salzhaltigen (hyperhalinen) Gewässern, deren Salzgehalt zwischen 40 und 347 g/l liegt . Trotz der Tatsache, dass sich Algen im Allgemeinen durch eine so breite Palette an Salztoleranz auszeichnen, sind es meistens bestimmte Arten stenohalin, d.h. nur bei einem bestimmten Salzgehalt überleben können. euryhalin Es gibt relativ wenige Algenarten, die bei unterschiedlichen Salzgehalten existieren können.

Auch der Säuregehalt des Wassers ist ein limitierender Faktor. Die Resistenz verschiedener Algentaxa gegenüber Änderungen des Säuregehalts (pH) ist ebenso unterschiedlich wie gegenüber Änderungen des Salzgehalts. Einige Algenarten leben nur in alkalischem Wasser mit hohem pH-Wert, andere leben in saurem Wasser mit niedrigem pH-Wert.

Das Vorhandensein in der Umgebung von Makro- und Mikroelementen, die wesentliche Bestandteile des Algenkörpers sind, ist von entscheidender Bedeutung für die Intensität ihrer Entwicklung.

Mit Makronährstoffen verwandte Elemente und ihre Verbindungen werden von Organismen in relativ großen Mengen benötigt. Stickstoff und Phosphor sind die wichtigsten, Kalium, Calcium, Schwefel und Magnesium sind fast gleich wichtig.

Spurenelemente werden von Pflanzen in äußerst geringen Mengen benötigt, sind aber für ihr Leben von großer Bedeutung, da sie Bestandteil vieler lebenswichtiger Enzyme sind. Spurenelemente wirken oft als limitierende Faktoren. Dazu gehören 10 Elemente: Eisen, Mangan, Zink, Kupfer, Bor, Silizium, Molybdän, Chlor, Vanadium und Kobalt.

Algen verschiedener Abteilungen haben unterschiedliche Bedürfnisse an Makro- und Mikroelementen. Zum Beispiel erfordert die normale Entwicklung von Kieselalgen eine ziemlich beträchtliche Menge an Silizium, das zum Aufbau ihrer Schale verwendet wird. Bei Siliziummangel werden die Schalen von Kieselalgen dünner.

In fast allen Süßwasser- und Meeresökosystemen ist der limitierende Faktor die Konzentration von Nitraten und Phosphaten im Wasser. In Süßwasserkörpern mit niedrigem Gehalt an Karbonaten können die Konzentrationen von Calciumsalzen und einigen anderen als begrenzende Faktoren angesehen werden.

Licht ist für Algen als Energiequelle für photochemische Reaktionen und als Regulator der Entwicklung notwendig. Sowohl sein Überschuss als auch sein Mangel können zu schwerwiegenden Störungen der Algenentwicklung führen. Daher ist Licht auch ein limitierender Faktor für zu viel oder zu wenig Beleuchtung.

Die Verteilung von Algen in der Wassersäule wird weitgehend durch das Vorhandensein von Licht bestimmt, das für eine normale Photosynthese erforderlich ist. Die Wasserschicht oberhalb der Grenze des Lebensraums photoautotropher Organismen wird genannt euphotische Zone. Im Meer liegt die Grenze der euphotischen Zone normalerweise in einer Tiefe von 60 m und fällt gelegentlich bis zu einer Tiefe von 120 m ab klares Wasser ozean - bis zu etwa 140 m. In lakustrinen, viel weniger transparenten Gewässern verläuft die Grenze dieser Zone normalerweise in einer Tiefe von 10 bis 15 m und in den transparentesten Gletscher- und Karstseen in einer Tiefe von 20 bis 30 m .

Optimale Beleuchtungswerte für verschiedene Algenarten sind sehr unterschiedlich. In Bezug auf Licht werden heliophile und heliophobe Algen unterschieden. heliophil(lichtliebende) Algen benötigen für ein normales Leben eine erhebliche Menge Licht. Dazu gehören die meisten Blaualgen und eine beträchtliche Menge Grünalgen, die sich im Sommer reichlich in den Oberflächenwasserschichten entwickeln. heliophob(Vermeidung von hellem Licht) Algen sind an schwache Lichtverhältnisse angepasst. Beispielsweise meiden die meisten Kieselalgen die hell erleuchtete Oberflächenwasserschicht und entwickeln sich intensiv in den wenig transparenten Gewässern von Seen in einer Tiefe von 2-3 m und in den klaren Gewässern der Meere - in einer Tiefe von 10-15 m .

Bei Algen verschiedener Abteilungen wird je nach Zusammensetzung spezieller lichtempfindlicher Pigmente die maximale Aktivität der Photosynthese bei unterschiedlichen Lichtwellenlängen beobachtet. Unter irdischen Bedingungen sind die Frequenzeigenschaften des Lichts ziemlich konstant, also ist auch die Intensität der Photosynthese konstant. Beim Durchgang durch Wasser wird das Licht der roten und blauen Bereiche des Spektrums absorbiert, und grünliches Licht, das von Chlorophyll schlecht wahrgenommen wird, dringt in die Tiefe ein. Daher überleben dort vor allem Rot- und Braunalgen, die über zusätzliche photosynthetische Pigmente verfügen, die die Energie des grünen Lichts nutzen können. Dies erklärt den enormen Einfluss des Lichts auf die vertikale Verteilung von Algen in den Meeren und Ozeanen: In den oberflächennahen Schichten überwiegen in der Regel Grünalgen, tiefer - braun und in den tiefsten Bereichen - rot. Dieses Muster ist jedoch nicht absolut. Viele Algen sind in der Lage, bei extrem geringer Beleuchtung zu existieren, was für sie nicht charakteristisch ist, und manchmal sogar in völliger Dunkelheit. Gleichzeitig können sie bestimmte Veränderungen in der Pigmentzusammensetzung oder in der Art und Weise, wie sie essen, erfahren. So können Vertreter vieler Algengattungen bei Lichtmangel und einem Überschuss an organischen Stoffen auf eine Ernährung mit organischen Verbindungen aus toten Körpern oder tierischen Exkrementen umstellen.

Für Algen, die in aquatischen Biotopen leben, spielt die Wasserbewegung eine große Rolle. Die Bewegung der Wassermassen sorgt für den Nährstoffeintrag und den Abtransport von Algenabfallprodukten. In allen kontinentalen und marinen Stauseen gibt es eine relative Bewegung der Wassermassen, daher sind fast alle Algen in Stauseen Bewohner fließender Gewässer. Einzige Ausnahme sind Algen, die sich unter besonders extremen Bedingungen (in Felshohlräumen, dickerem Eis etc.) entwickeln.

Algen zeichnen sich durch sehr weite Bereiche der Temperaturstabilität aus. Einige ihrer Arten können sowohl in heißen Quellen, deren Temperatur nahe dem Siedepunkt von Wasser liegt, als auch auf der Oberfläche von Eis und Schnee existieren, wo die Temperaturen um 0 ° C schwanken.

In Bezug auf die Temperatur gibt es unter den Algen: eurythermale Arten, die in einem breiten Temperaturbereich vorkommen (z Spätherbst), und stenotherm angepasst an sehr enge, teilweise extreme Temperaturzonen. Zu den Stenoterms gehören beispielsweise kryophil(kälteliebende) Algen, die nur bei Temperaturen nahe 0°C wachsen und thermophil(thermophil) Algen, die bei Temperaturen unter 30°C nicht überleben können.

Die Temperatur bestimmt die geografische Verteilung von Algen, die sich in der aquatischen Umwelt entwickeln. Mit Ausnahme weit verbreiteter eurythermaler Arten wird bei der Verbreitung von Algen im Allgemeinen eine geografische Zonalität beobachtet: Bestimmte Taxa mariner planktonischer und benthischer Algen sind auf bestimmte geografische Zonen beschränkt. So dominieren in den nördlichen Meeren große Braunalgen (Macrocystis). Auf dem Weg nach Süden spielen Rotalgen eine immer wichtigere Rolle, während Braunalgen in den Hintergrund treten. Im Phytoplankton tropischer Gewässer sind Dinophyten und Goldalgen überaus reich vertreten. In den nördlichen Meeren wird das Phytoplankton von Diatomeen dominiert. Die Temperatur beeinflusst auch die vertikale Verteilung von planktonischen und benthischen Algen. Hier wirkt es hauptsächlich indirekt, indem es die Wachstumsraten einzelner Arten beschleunigt oder verlangsamt, was zu deren Verdrängung durch andere Arten führt, die in einem bestimmten Temperaturregime intensiver wachsen.

Algen sind als Teil von Ökosystemen durch vielfältige Verbindungen mit ihren anderen Bestandteilen verbunden. Als biotische Faktoren werden die direkten und indirekten Auswirkungen der Algen durch die Lebenstätigkeit anderer Organismen bezeichnet.

In den meisten Fällen fungieren Algen als Produzenten von organischer Substanz im Ökosystem. Daher ist der wichtigste Faktor, der die Entwicklung von Algen in einem bestimmten Ökosystem einschränkt, die Anwesenheit von Tieren, die durch den Verzehr von Algen existieren.

Verschiedene Algenarten können sich gegenseitig beeinflussen, indem sie Chemikalien freisetzen Außenumgebung(Dieses Zusammenspiel von Pflanzen nennt man Allelopathie). Manchmal ist dies ein Hindernis für ihr Zusammenleben.

Einige Algenarten können miteinander um Lebensräume konkurrieren.

Der Mensch hat einen erheblichen Einfluss auf natürliche Ökosysteme, wodurch der anthropogene Faktor für die Entwicklung von Algen von großer Bedeutung ist. Durch die Verlegung von Kanälen und den Bau von Stauseen schafft der Mensch neue Lebensräume für Wasserorganismen, die sich oft grundlegend von den Stauseen einer bestimmten Region in Bezug auf das hydrologische und thermische Regime unterscheiden. Abwassereinleitungen führen häufig zur Verarmung der Artenzusammensetzung und zum Absterben von Algen oder zur Massenentwicklung einzelner Arten. Der erste tritt auf, wenn giftige Wässer eingeleitet werden, der zweite, wenn der Stausee mit biogenen Stoffen (insbesondere Stickstoff- und Phosphorverbindungen) angereichert wird. Die übermäßige Einleitung biogener Stoffe in einen Stausee kann zu dessen Eutrophierung führen, was zu einer schnellen Algenentwicklung („Wasserblüte“), Sauerstoffmangel und dem Tod von Fischen und anderen Wassertieren führt. Algen, insbesondere Flug- und Bodenalgen, können auch durch atmosphärische Emissionen von Giftstoffen befallen werden Industriemüll. Sehr oft sind die Folgen menschlicher Eingriffe in das Leben von Ökosystemen irreversibel.

Ökologische Algengruppen.

Algen sind weltweit verbreitet und kommen in verschiedenen aquatischen, terrestrischen und Bodenbiotopen vor. Verschieden Umwelt Gruppen diese Organismen: 1) planktonische Algen; 2) Neustonalgen; 3) benthische Algen; 4) Landalgen; 5) Bodenalgen; 6) Algen heißer Quellen; 7) Schnee- und Eisalgen; 8) Algen von Salzwasserkörpern; 9) Algen, die im kalkhaltigen Substrat vorkommen.

Algen aquatischer Lebensräume.

Planktonische Algen.

Plankton ist eine Ansammlung von Organismen, die die Wassersäule von kontinentalen und marinen Stauseen bewohnen und nicht in der Lage sind, der Übertragung durch Strömungen zu widerstehen (d.h. als würden sie im Wasser schwimmen). Die Zusammensetzung des Planktons umfasst Phyto-, Bakterien- und Zooplankton.

Phytoplankton ist eine Ansammlung von kleinen, meist mikroskopisch kleinen Pflanzen, die frei in der Wassersäule schwimmen, von denen der Großteil Algen sind. Phytoplankton bewohnt nur die euphotische Zone von Gewässern (die Oberflächenschicht des Wassers mit ausreichender Beleuchtung für die Photosynthese).

Planktonalgen leben in den unterschiedlichsten Gewässern – von der kleinen Pfütze bis zum Ozean. Sie fehlen nur in Stauseen mit einem stark anomalen Regime, einschließlich thermischer (bei einer Wassertemperatur über +80 ° C und mariner (mit Schwefelwasserstoff verunreinigter) Stauseen, in reinem Gletscherwasser, das keine mineralischen Nährstoffe enthält, sowie in Höhlen Seen Die Biomasse von Phytoplankton ist im Vergleich zur Biomasse von Zooplankton gering (1,5 bzw. mehr als 20 Milliarden Tonnen), aber aufgrund der schnellen Reproduktion beträgt seine Produktion im Weltozean etwa 550 Milliarden Tonnen pro Jahr, was fast 10 entspricht mal mehr als die Gesamtproduktion aller Meerestierpopulationen.

Phytoplankton ist der Hauptproduzent von organischem Material in Gewässern, aufgrund dessen es heterotrophe Wassertiere und einige Bakterien gibt. Phytoplankton ist der Ausgangspunkt der meisten Nahrungsketten in einem Gewässer: Sie ernähren sich von kleinen planktonischen Tieren, die sich von größeren ernähren. Daher sind in Gebieten mit der größten Entwicklung von Phytoplankton Zooplankton und Nekton reichlich vorhanden.

Zusammensetzung und Ökologie einzelner Vertreter des Algen-Phytoplanktons in verschiedenen Gewässern sind äußerst vielfältig. Die Gesamtzahl der Phytoplanktonarten in allen Meeres- und Binnengewässern erreicht 3000.

Die Häufigkeit und Artenzusammensetzung von Phytoplankton hängt von dem oben diskutierten Komplex von Faktoren ab. Insofern ist die Artenzusammensetzung von Planktonalgen in verschiedenen Gewässern (und sogar im selben Gewässer, aber zu unterschiedlichen Jahreszeiten) nicht gleich. Sie hängt vom physikalischen und chemischen Regime in der Lagerstätte ab. In jeder Jahreszeit entwickelt sich eine der Algengruppen (Kieselalgen, Blaugrün, Gold, Euglena, Grün und einige andere) überwiegend, und oft dominiert nur eine Art der einen oder anderen Gruppe. Dies ist besonders ausgeprägt in Süßwasserreservoirs.

In Binnengewässern gibt es im Vergleich zu Meeresgewässern eine viel größere Vielfalt an ökologischen Bedingungen, was auch eine viel größere Vielfalt an Artenzusammensetzung und ökologischen Komplexen von Süßwasser-Phytoplankton im Vergleich zu Meeresgewässern bestimmt. Eines der wesentlichen Merkmale von Süßwasser-Phytoplankton ist die Fülle an zeitweilig planktonischen Algen darin. Eine Reihe von Arten, die als typisch planktonisch gelten, in Teichen und Seen haben in ihrer Entwicklung eine Boden- oder Periphytonphase (Anhaftung an ein beliebiges Objekt).

Marines Phytoplankton besteht hauptsächlich aus Diatomeen und Dinophyten. Obwohl die Meeresumwelt großflächig relativ homogen ist, ist die Verteilung des marinen Phytoplanktons nicht einheitlich. Unterschiede in der Artenzusammensetzung und -häufigkeit äußern sich oft schon in relativ kleinen Bereichen von Meeresgewässern, spiegeln sich aber besonders deutlich in der großräumigen geografischen Zonalität der Verbreitung wider. Hier manifestiert sich die Wirkung der wichtigsten Umweltfaktoren: Wassersalzgehalt, Temperatur, Beleuchtung und Nährstoffgehalt.

Planktonalgen haben normalerweise spezielle Anpassungen, um in der Wassersäule in Suspension zu leben. Bei einigen Arten sind dies verschiedene Auswüchse und Anhängsel des Körpers - Stacheln, Borsten, Hornfortsätze, Membranen, Fallschirme; andere bilden hohle oder flache Kolonien und sondern reichlich Schleim ab; wieder andere reichern in ihrem Körper Substanzen an, deren spezifisches Gewicht geringer ist als das spezifische Gewicht von Wasser (Fetttröpfchen bei Kieselalgen und einigen Grünalgen, Gasvakuolen bei Blaualgen). Diese Formationen sind in marinen Phytoplanktern viel stärker entwickelt als in Süßwasserpflanzen. Eine weitere solche Anpassung ist die geringe Körpergröße von Planktonalgen.

Neuston-Algen.

Die Gesamtheit von Meeres- und Süßwasserorganismen, die in der Nähe des Oberflächenwasserfilms leben, sich daran anlagern oder entlang bewegen, wird als Neuston bezeichnet. Neuston-Organismen leben sowohl in flachen Gewässern (Teiche, mit Wasser gefüllte Gruben, kleine Seebuchten) als auch in großen, einschließlich der Meere. In einigen Fällen entwickeln sie sich in einer solchen Anzahl, dass sie das Wasser mit einem kontinuierlichen Film bedecken.

Die Zusammensetzung des Neustons umfasst einzellige Algen, die Teil verschiedener systematischer Gruppen sind (goldene, euglenoide, grüne, bestimmte Arten von Gelbgrün und Diatomeen). Einige Neustonalgen haben charakteristische Anpassungen für die Existenz in der Nähe der Wasseroberfläche (z. B. schleimige oder schuppige Fallschirme, die sie auf dem Oberflächenfilm halten).

Benthische Algen.

Unter den benthischen (Boden-)Algen sind Algen, die daran angepasst sind, in einem befestigten oder nicht befestigten Zustand am Grund von Gewässern und auf verschiedenen Objekten, lebenden und toten Organismen im Wasser zu existieren.

Die vorherrschenden benthischen Algen kontinentaler Gewässer sind Kieselalgen, grüne, blaugrüne und gelbgrüne vielzellige (fadenförmige) Algen, die am Substrat haften oder nicht haften.

Die wichtigsten benthischen Algen der Meere und Ozeane sind braune und rote, manchmal grüne, makroskopisch anhaftende Thallusformen. Alle können mit kleinen Kieselalgen, Blaualgen und anderen Algen bewachsen sein.

Manchmal werden Algen, die auf Gegenständen wachsen, die von einer Person ins Wasser gebracht werden (Schiffe, Flöße, Bojen), als bezeichnet Periphyton. Die Zuordnung zu dieser Gruppe wird dadurch gerechtfertigt, dass ihre konstituierenden Organismen (Algen und Tiere) auf sich bewegenden oder durch Wasser stromlinienförmigen Objekten leben. Außerdem sind diese Organismen bodenfern und stehen daher unter Bedingungen unterschiedlicher Licht- und Temperaturregime sowie anderer Bedingungen für die Nährstoffversorgung.

Die Möglichkeit des benthischen Algenwachstums in bestimmten Lebensräumen wird sowohl durch abiotische als auch durch biotische Faktoren bestimmt. Bei letzteren spielen die Konkurrenz mit anderen Algen und das Vorhandensein von Tieren, die sich von Algen ernähren (Seeigel, Schnecken, Krebstiere, Fische), eine bedeutende Rolle. Der Einfluss biotischer Faktoren führt dazu, dass bestimmte Algenarten nicht in jeder Tiefe und nicht in Gewässern mit geeignetem Licht- und Hydrochemieregime wachsen.

Zu den abiotischen Faktoren zählen Licht, Temperatur sowie der Gehalt an biogenen und biologisch aktiven Stoffen, Sauerstoff und anorganischen Kohlenstoffquellen im Wasser. Die Eintrittsrate dieser Substanzen in den Thallus ist sehr wichtig, was von der Konzentration der Substanzen und der Geschwindigkeit der Wasserbewegung abhängt.

Benthische Algen, die in fließendem Wasser wachsen, erhalten Vorteile gegenüber Algen, die in stehenden Gewässern wachsen. Das gleiche Niveau der Photosynthese kann in ihnen mit weniger Beleuchtung erreicht werden, was zum Wachstum größerer Thalli beiträgt; Die Wasserbewegung verhindert, dass sich Schlickpartikel auf Felsen und Steinen absetzen, die die Fixierung von Algenansätzen stören, und spült auch algenfressende Tiere von der Bodenoberfläche weg. Darüber hinaus verhindert die Wasserbewegung trotz der Tatsache, dass bei starker Strömung oder starker Brandung Algenthalli beschädigt oder vom Boden gelöst werden, die Ansiedlung von mikroskopischen Algen und mikroskopischen Stadien von großen Algen nicht. Daher zeichnen sich Orte mit intensiver Wasserbewegung (in den Meeren sind dies Meerengen mit Strömungen, Küstengebiete der Brandung, in Flüssen - Steine ​​​​auf den Riffeln) durch die üppige Entwicklung benthischer Algen aus.

Der Einfluss der Wasserbewegung auf die Entwicklung benthischer Algen macht sich besonders in Flüssen, Bächen und Bergbächen bemerkbar. In diesen Stauseen wird eine Gruppe benthischer Organismen unterschieden, die Orte mit konstanter Strömung bevorzugen. In Seen ohne starke Strömungen ist die Wellenbewegung von vorrangiger Bedeutung. In den Meeren haben Wellen auch einen erheblichen Einfluss auf das Leben benthischer Algen, insbesondere auf ihre vertikale Verbreitung.

In den nördlichen Meeren wird die Verbreitung und Abundanz benthischer Algen durch Eis beeinflusst. Algenbänke können durch die Bewegung von Gletschern zerstört (gelöscht) werden. So findet man beispielsweise in der Arktis ausdauernde Algen am leichtesten in Küstennähe zwischen Felsbrocken und Felsvorsprüngen, die die Bewegung des Eises behindern.

Die intensive Entwicklung benthischer Algen wird auch durch den moderaten Gehalt an biogenen Stoffen im Wasser begünstigt. In Süßwasser werden solche Bedingungen in flachen Teichen, in der Küstenzone von Seen, in Flussrückwässern, in den Meeren - in flachen Buchten - geschaffen. Wenn an solchen Orten ausreichend Licht, fester Boden und geringe Wasserbewegung vorhanden sind, werden optimale Bedingungen für das Leben von Phytobenthos geschaffen. Ohne Wasserbewegung und deren unzureichende Anreicherung mit Nährstoffen wachsen benthische Algen schlecht.

Algen aus heißen Quellen.

Algen, die hohe Temperaturen aushalten können, werden genannt thermophil. In der Natur siedeln sie sich in heißen Quellen, Geysiren und Vulkanseen an. Oft leben sie in Gewässern, die sich neben hohen Temperaturen durch einen hohen Gehalt an Salzen oder organischen Stoffen auszeichnen (stark belastete heiße Abwässer aus Fabriken, Fabriken, Kraftwerken oder Kernkraftwerken).

Die Grenztemperaturen, bei denen es möglich war, thermophile Algen zu finden, liegen laut verschiedenen Quellen zwischen 52 und 84 ° C. Insgesamt wurden etwa 200 Arten thermophiler Algen gefunden, aber es gibt relativ wenige Arten, die nur bei hohen Temperaturen leben . Die meisten von ihnen sind in der Lage, hohen Temperaturen standzuhalten, entwickeln sich jedoch bei normalen Temperaturen reichlicher. Typische Bewohner heißer Gewässer sind in geringerem Maße Blaugrün - Kieselalgen und einige Grünalgen.

Algen von Schnee und Eis.

Schnee- und Eisalgen machen die überwiegende Mehrheit der Organismen aus, die gefrorene Substrate (Kryobiotope) bewohnen. Die Gesamtzahl der auf Kryobiotopen gefundenen Algenarten erreicht 350, aber echte Kryophile, die nur bei Temperaturen nahe 0 ° C vegetieren können, sind viel kleiner: etwas mehr als 100 Arten. Dies sind mikroskopisch kleine Algen, von denen die überwiegende Mehrheit zu Grünalgen gehört (etwa 100 Arten); mehrere Arten werden durch blaugrüne, gelbgrüne, goldene, pyrophytische und Diatomeenalgen repräsentiert. Alle diese Arten leben in den Oberflächenschichten von Schnee oder Eis. Sie werden durch die Fähigkeit vereint, dem Einfrieren zu widerstehen, ohne die feinen Zellstrukturen zu stören, und dann, wenn sie aufgetaut sind, die Vegetation mit einer minimalen Wärmemenge schnell wieder aufzunehmen. Nur wenige von ihnen haben Ruhestadien, die meisten sind ohne besondere Anpassungen für dauerhaft niedrige Temperaturen.

Algen entwickeln sich in großen Mengen und sind in der Lage, grüne, gelbe, blaue, rote, braune, braune oder schwarze "Blüten" von Schnee und Eis zu verursachen.

Algen salzhaltiger Gewässer.

Diese Algen vegetieren mit einer erhöhten Salzkonzentration im Wasser und erreichen 285 g/l in Seen mit überwiegend Kochsalz und 347 g/l in Glauberseen. Mit zunehmendem Salzgehalt nimmt die Anzahl der Algenarten ab, nur wenige vertragen sehr hohe Salzgehalte. In extrem salzhaltigen (hyperhalinen) Stauseen überwiegen einzellige mobile Grünalgen. Oft verursachen sie rote oder grüne "Blüten" von Salzwasser. Der Boden von hypersalinen Reservoirs ist manchmal vollständig mit Blaualgen bedeckt. Sie spielen eine wichtige Rolle im Leben von Salzwasserkörpern. Die Kombination aus organischer Masse, die von Algen gebildet wird, und einer großen Menge an im Wasser gelösten Salzen verursacht eine Reihe eigenartiger biochemischer Prozesse, die für diese Reservoirs charakteristisch sind. So sind beispielsweise die sarkinoide Chloroglea (Chlorogloea sarcinoides) aus Blaugrün, die sich in manchen Salzseen in großen Mengen entwickelt, sowie eine Reihe anderer massiv wachsender Algen an der Bildung von Heilschlamm beteiligt.

Algen von Lebensräumen außerhalb des Wassers.

Aerophile Algen.

Aerophile Algen stehen in direktem Kontakt mit der Umgebungsluft. Ein typischer Lebensraum für solche Algen ist die Oberfläche verschiedener fester Substrate, die keine Erde sind und keine deutlich ausgeprägte physikalische und chemische Wirkung auf die Siedler haben (Felsen, Steine, Baumrinde usw.). Je nach Feuchtigkeitsgrad werden sie in zwei Gruppen eingeteilt: Luftalgen Leben unter Bedingungen mit nur atmosphärischer Feuchtigkeit und daher einem ständigen Wechsel von Feuchtigkeit und Trocknung; und Wasser-Luft-Algen, ständiger Bewässerung mit Wasser ausgesetzt (Spray eines Wasserfalls, Brandung usw.).

Die Bedingungen für die Existenz von Algen in diesen Lebensgemeinschaften sind sehr eigenartig und zeichnen sich vor allem durch häufige und starke Temperatur- und Feuchtigkeitsänderungen aus. Aerophile Algen werden tagsüber sehr warm, kühlen nachts ab und gefrieren im Winter. Luftalgen sind besonders anfällig für Änderungen der Feuchtigkeitsbedingungen, da sie oft gezwungen sind, von einem Zustand überschüssiger Feuchtigkeit (z. B. nach einem Regenschauer) in einen Zustand minimaler Feuchtigkeit (während Trockenperioden) überzugehen, wenn sie ausreichend austrocknen zu Pulver gemahlen werden. Wasser-Luft-Algen leben in Bedingungen relativ konstanter Feuchtigkeit, sie erfahren jedoch auch erhebliche Schwankungen dieses Faktors. Zum Beispiel erfahren Algen, die auf Felsen leben, die von den Spritzern von Wasserfällen bewässert werden, im Sommer ein Feuchtigkeitsdefizit, wenn der Abfluss erheblich reduziert ist.

Relativ wenige Arten haben sich an solch ungünstige Lebensbedingungen angepasst (ca. 300). Aerophile Algen werden durch mikroskopisch kleine Algen aus den Abteilungen Blaualgen, Grünalgen und in viel geringerem Maße Diatomeen und Rotalgen repräsentiert.

Bei der massenhaften Entwicklung aerophiler Algen liegen diese meist in Form von pulvrigen oder schleimigen Ablagerungen, filzigen Massen, weichen oder harten Belägen oder Krusten vor. Algen wachsen besonders häufig auf der Oberfläche nasser Felsen. Sie bilden Filme und Wucherungen in verschiedenen Farben. Hier leben in der Regel mit dicken Schleimhäuten ausgestattete Arten. Je nach Lichtintensität färbt sich der Schleim mehr oder weniger stark, was die Farbe der Wucherungen bestimmt. Sie können hellgrün, golden, braun, ocker, lila, braun oder fast schwarz sein, je nach Art, die sie bilden.

So sind die aerophilen Lebensgemeinschaften der Algen sehr vielfältig und treten sowohl recht günstig als auch unter extreme Bedingungen. Ihre äußeren und inneren Anpassungen an diese Lebensweise sind vielfältig und ähneln denen der Bodenalgen, insbesondere derjenigen, die sich an der Bodenoberfläche entwickeln.

Edafophile Algen.

Der Hauptlebensraum edafophiler Algen ist der Boden. Ihre typischen Lebensräume sind die Oberfläche und Dicke der Bodenschicht, die eine gewisse physikalische und chemische Wirkung auf Algen hat. Je nach Standort der Algen und ihrer Lebensweise werden innerhalb dieser Art drei Gruppen von Lebensgemeinschaften unterschieden. Das terrestrische Algen, sich bei Luftfeuchtigkeit massiv an der Bodenoberfläche entwickeln; Wasser Land Seetang, die massiv an der Erdoberfläche wachsen, ständig mit Wasser gesättigt sind (zu dieser Gruppe gehören auch Höhlenalgen) und Boden Seetang die die Bodenschicht bewohnen. Typische Bedingungen sind das Leben zwischen Bodenpartikeln unter dem Einfluss einer hinsichtlich eines Komplexes von Faktoren sehr komplexen Umwelt.

Der Boden als Biotop ähnelt den Lebensräumen Wasser und Luft: Er enthält Luft und ist mit Wasserdampf gesättigt, der das Atmen atmosphärischer Luft sicherstellt, ohne dass eine Austrocknung droht. Allerdings unterscheidet sich der Boden in seiner Opazität grundlegend von den oben genannten Biotopen. Dieser Faktor hat einen entscheidenden Einfluss auf die Algenentwicklung. Nur dort, wo Licht eindringt, ist eine intensive Entwicklung der Algen als phototrophe Organismen möglich. In jungfräulichen Böden ist dies eine bis zu 1 cm dicke oberflächliche Bodenschicht, in solchen Böden kommen Algen jedoch auch in viel größerer Tiefe (bis zu 2 m) vor. Dies wird durch die Fähigkeit einiger Algen erklärt, im Dunkeln auf heterotrophe Ernährung umzuschalten. Viele Algen bleiben im Boden ruhend.

Um zu überleben, müssen Bodenalgen instabile Feuchtigkeit, extreme Temperaturschwankungen und starke Sonneneinstrahlung vertragen können. Diese Eigenschaften werden bei ihnen durch eine Reihe morphologischer und physiologischer Merkmale gewährleistet (kleinere Größen im Vergleich zu den aquatischen Formen derselben Art, reichliche Schleimbildung). Von der erstaunlichen Lebensfähigkeit dieser Algen zeugt folgende Beobachtung: Als Bodenalgen, die jahrzehntelang in lufttrockenem Zustand in Bodenproben gelagert wurden, in ein Nährmedium gegeben wurden, begannen sie sich zu entwickeln. Bodenalgen (hauptsächlich blaugrün) sind resistent gegen ultraviolette und radioaktive Strahlung.

Ein charakteristisches Merkmal von Bodenalgen ist die Fähigkeit, schnell von einem Ruhezustand in ein aktives Leben überzugehen und umgekehrt. Sie sind auch in der Lage, unterschiedliche Schwankungen der Bodentemperatur zu tolerieren. Die Überlebensspanne einiger Arten liegt im Bereich von -20° bis +84° C. Es ist bekannt, dass Landalgen einen bedeutenden Teil der Vegetation der Antarktis ausmachen. Sie sind fast schwarz lackiert, sodass ihre Körpertemperatur höher ist als die Umgebungstemperatur. Bodenalgen sind auch wichtige Bestandteile von Biozönosen in der ariden Zone, wo sich der Boden im Sommer auf 60–80°C aufheizt.

Die aufgeführten Eigenschaften von Bodenalgen ermöglichen ihnen das Leben in den ungünstigsten Lebensräumen. Dies erklärt ihre weite Verbreitung und ihr schnelles Wachstum auch bei kurzfristigem Auftreten der notwendigen Voraussetzungen.

Die überwiegende Mehrheit der Bodenalgen sind mikroskopisch kleine Formen, aber sie können oft mit bloßem Auge auf der Bodenoberfläche gesehen werden. Die Massenentwicklung mikroskopischer Formen verursacht das Begrünen der Hänge von Schluchten und Straßenrändern von Waldwegen, das "Blühen" von Ackerböden.

Die Zahl aller Arten von Bodenalgen liegt bei fast 2000. Sie sind vertreten durch Blaualgen, Grünalgen, Kieselalgen und Gelbgrünalgen.

lithophile Algen.

Der Hauptlebensraum lithophiler Algen ist das undurchsichtige, dichte, kalkhaltige Substrat, das sie umgibt. Sie leben in der Regel in den Tiefen von Hartgesteinen bestimmter chemischer Zusammensetzung, umgeben von Luft (d. h. ohne Wasser) oder unter Wasser. Es gibt zwei Gruppen von lithophilen Lebensgemeinschaften: Bohralgen und tuffbildende Algen.

Bohralgen sind Organismen, die in den kalkhaltigen Untergrund eindringen. Diese Algen sind hinsichtlich der Artenzahl nicht zahlreich, aber extrem weit verbreitet: von den kalten Gewässern des Nordens bis zu den konstant warmen Gewässern der Tropen. Sie leben sowohl in kontinentalen als auch in marinen Gewässern, nahe der Wasseroberfläche und in einer Tiefe von mehr als 20 m. Bohralgen siedeln sich auf kalkhaltigen Felsen, Steinen, kalkhaltigen Tierpanzern, Korallen, kalkgetränkten Großalgen usw. an. Alle Bohralgen sind mikroskopisch kleine Organismen. Nachdem sie sich auf der Oberfläche des kalkhaltigen Substrats abgesetzt haben, werden sie aufgrund der Freisetzung organischer Säuren, die den darunter liegenden Kalk auflösen, allmählich in dieses eingebracht. Algen wachsen im Substrat und bilden zahlreiche Kanäle, durch die sie Kontakt mit der Außenumgebung halten.

Tuffbildende Algen – Organismen, die Kalk um ihren Körper herum ablagern und in den peripheren Schichten der Umgebung leben, die sie ablagern, innerhalb der Grenzen, die für die Diffusion von Licht und Wasser verfügbar sind. Die Menge an Kalk, die von Algen freigesetzt wird, ist unterschiedlich. Einige Arten scheiden es in sehr geringen Mengen in Form kleiner Kristalle aus, es befindet sich zwischen Individuen oder bildet Hüllen um Zellen und Fäden. Andere Arten scheiden Kalk so reichlich aus, dass sie nach und nach vollständig in Sedimente eintauchen, was schließlich zu ihrem Tod führt.

Tuffbildende Algen kommen in Wasser- und Landlebensräumen, in Meeren und Süßwasser, in kalten und heißen Gewässern vor.

Zusammenleben von Algen mit anderen Organismen

Von besonderem Interesse sind Fälle der Kohabitation von Algen mit anderen Organismen. Am häufigsten verwenden Algen lebende Organismen als Substrat, zusammen mit Steinen, Beton- und Holzkonstruktionen usw. Je nach Art des Substrats, auf dem sich Fouling-Algen ansiedeln, werden sie unterschieden Epiphyten die von Pflanzen leben, und Epizoiten von Tieren leben.

Algen können auch im Gewebe anderer Organismen leben: sowohl extrazellulär (in Schleim, Algenzwischenräumen, in den Schalen toter Zellen) als auch intrazellulär. Solche Algen werden genannt Endophyten. Sie sind durch mehr oder weniger dauerhafte und starke Bindungen zwischen den Partnern gekennzeichnet. Eine Vielzahl von Algen kann Endophyten sein, aber die zahlreichsten sind Endosymbiosen von einzelligen Grün- und Gelbgrünalgen mit einzelligen Tieren.

Unter den von Algen gebildeten Symbiosen ist die Symbiose mit Pilzen, bekannt als die interessanteste Flechten Symbiose, wodurch eine besondere Gruppe von Pflanzenorganismen entstand, die "Flechten" genannt wurden. Diese Symbiose zeigt eine einzigartige biologische Einheit, die zur Entstehung eines grundlegend neuen Organismus führte. Gleichzeitig behält jeder Partner der Flechtensymbiose die Merkmale der Gruppe von Organismen, zu der er gehört. Flechten stellen den einzigen nachgewiesenen Fall der Entstehung eines neuen Organismus als Folge der Symbiose zweier dar.

Algen spielen in der Natur eine große Rolle. Sie sind die Hauptproduzenten von Bio-Lebensmitteln und Sauerstoff in den aquatischen Ökosystemen der Erde und spielen darüber hinaus eine große Rolle im gesamten Sauerstoffgleichgewicht auf dem Planeten. In terrestrischen Lebensräumen spielen Bodenalgen zusammen mit anderen Mikroorganismen die Rolle von Vegetationspionieren. Algen sind an den Prozessen der Bildung primitiver Böden auf Substraten ohne Bodenbedeckung sowie an den Prozessen der Wiederherstellung von Böden beteiligt, die durch starke Verschmutzung gestört sind. Algen sind am Bau von Korallenriffen beteiligt - den grandiosesten geologischen Formationen, die von lebenden Organismen geschaffen wurden. Die geochemische Rolle von Algen ist in erster Linie mit der Zirkulation von Kalzium und Silizium in der Natur verbunden.

Die historische Rolle der Algen ist groß. Die Entstehung einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre, die Entstehung von Lebewesen an Land und die Entwicklung aerober Lebensformen, die heute unseren Planeten dominieren, sind alles Ergebnisse der Aktivität der ältesten photosynthetischen Organismen - Blaualgen. Die Massenentwicklung von Algen in vergangenen Erdepochen führte zur Bildung mächtiger Gesteinsschichten. Aus Algen entstanden Pflanzen, die das Land bewohnten.

Die Bedeutung von Algen für das menschliche Leben ist kaum zu überschätzen. Algen lenken ab wichtige Rolle bei der Lösung einer Reihe globaler Probleme, die die gesamte Menschheit betreffen, darunter Ernährung, Energie, Umweltschutz, die Entwicklung des Erdinneren und der Reichtümer des Weltozeans, die Suche nach neuen Quellen für industrielle Rohstoffe, Baumaterialien und Arzneimittel , biologisch aktive Substanzen und neue Objekte der Biotechnologie.

Natalia Novoselova