Зелені водорості: загальна інформація та характеристики

Зелені водорості – один з найчисленніших відділів водоростей. Вони широко поширені на нашій планеті і включають до 20 000 видів. Перш за все їх об ‘єднує колір основного пігменту, в іншому ж вони дуже різні. Давайте дізнаємося, які водорості – зелені. Які види і класи до них відносяться? Якими рисами вони володіють?

Головні ознаки водоростей

Водоростями ми зазвичай називаємо всі рослини, що живуть у воді. Вологу вони дійсно люблять, проте це далеко не єдина їхня ознака. Вони являють собою велику групу різних за походженням організмів, які об ‘єднані деякими спільними особливостями:

• наявність хлорофілу;
• фотоавтотрофність;
• відсутність поділу тіла на функціональні частини;
• відсутність покровної оболонки;
• відсутність виразної провідної системи.

Водорості мешкають у вологій місцевості. Вони можуть жити в ґрунті, на поверхні землі, на корі рослин, у морях, океанах, болотах та інших водоймах. Вони є важливими учасниками екологічних та біологічних процесів. Саме з водоростей починаються морські та деякі наземні харчові ланцюжки.

За типом харчування вони є фотоавтотрофами. Це означає, що вони вміють виробляти органічні речовини з неорганічних і роблять це, використовуючи енергію світла і вуглекислий газ. Своєю діяльністю вони виробляють приблизно половину всього обсягу кисню, який виробляється рослинами.

Їхнє тіло називається таллом, або слойовищем. На відміну від тіла вищих рослин воно не поділяється на різні органи і тканини. І хоча зовні водорості можуть мати видиме стебло, коріння, листя – це всього лише обман. Всі їх частини складаються з клітин одного типу, які виконують одні й ті ж функції.

Які бувають водорості?

Відомо більше 100 тисяч видів водоростей. Вони підрозділюються на відділи: бурі, діатомові, червоні, зелені водорості. Всі вони є еукаріотами, оскільки їхні клітини містять ядро. Однак науці відомі і синьо-зелені водорості, які є прокаріотичними організмами. За здатність до фотосинтезу їх колись зараховували до рослин, але тепер вони вважаються бактеріями і зустрічаються під назвами “ціаней” або “ціанобактерій”.

Зелені водорості належать до царства рослин і включають організми найрізноманітніших форм і розмірів. Найчастіше вони мешкають у прісних водоймах і зволожених регіонах, але зустрічаються і в солоних, і в солонуватих водах.

Існує кілька класів зелених водоростей:

Їх розміри коливаються від декількох мікрометрів до двох метрів. Характерний зелений колір надає їм високий вміст хлорофілу. Крім нього, водорості містять пігмент лютеїн, неоксантин. Через присутність каротиноїдів деякі з них мають червонуватий або помаранчевий відтінок.

Вигляд і будова

Внутрішня і зовнішня будова зелених водоростей дуже різноманітна. Вони можуть бути одноядерними і багатоядерними, складатися з різної кількості клітин або взагалі мати неклітковий таллом. Деякі з них не прикріплюються до поверхонь і вільно живуть у водному середовищі. Інші ж міцно закріплені на предметах і різних субстратах.

Серед зелених водоростей є такі, які складаються всього з однієї клітини. Розгледіти їх без мікроскопа не вийде, адже їх розмір надзвичайно малий. Зате влітку і навесні можна спостерігати, як від їх активного розмноження вода в калюжах, ставках і болотах пофарбовується в зелений колір.

Багатоклітинні зелені водорості більше нагадують звичайні вищі рослини. Їхнє тіло може складатися з безлічі ниток, утворювати подобу стебельків і листочків. Проміжний варіант між багатоклітинними і одноклітинними представляють колоніальні. Вони представляють собою групу з ‘єднаних між собою клітин або організмів. Незважаючи на об ‘єднання, вони можуть зберігати свою самостійність і по-різному реагувати на подразники. У разі розриву колонії вони спокійно існують далі і здатні утворювати нові групи за допомогою поділу своїх клітин.

Стосунки з іншими організмами

Зелені водорості можуть існувати практично у всіх вологих місцях. Вони зустрічаються в ґрунті, на тінистому боці каменів і навіть у снігах високих гір і арктичного поясу Землі. Якщо склянку з водою залишити на кілька днів у сонячному місці, то вони з ‘являться і там.

Водорості легко вступають в симбіотичні відносини з іншими організмами. Вони чудово співіснують з молюсками, губками, найпростішими, гідрами і плоскими черв ‘яками. З грибами їхня співпраця виявилася настільки продуктивною, що навіть отримала окрему назву – лишайник. Колись таке об ‘єднання вважали цілісним рослинним організмом, наприклад мхом. В освіті лишайників бере участь близько 80 водоростей, з яких найчастіше зустрічаються представники роду требуксія.

Одноклітинні зелені водорості часом розвиваються в вовні або шкірному покриві ссавців, а також на вищих рослинах. Їхня присутність не завжди корисна для інших. Часом вони просто паразитують і призводять до захворювань господаря. Вони здатні викликати мастит у рогатої худоби, стають причиною деяких шкірних захворювань людини, виснажують рослини чаю, призводячи до побажання листя.

Хламідомонада

Рід хламідомонаду об ‘єднує більше 500 видів зелених водоростей, що мешкають переважно в прісних водоймах. Це одноклітинні організми грушевидної або овальної форми. Вони оснащені спеціальними світлочутливими очками і парою джгутиків, обертальні рухи яких допомагають хламідомонадам переміщатися у воді до більш освітлених місць.

Більшість з них мешкають у невеликих, добре прогрітих водоймах і можуть сприяти їх цвітінню. Найбільш незвичайний представник – хламідомонада снігова, що живе при низьких температурах. Вона живе в снігах і льодах, і завдяки пігменту астаксантину забарвлює їх у рожеватий відтінок.

Спірогіра

Спірогіра є найпоширенішою багатоклітинною водоростю. Вона пофарбована в яскраво-зелений колір і складається з безлічі тонких ниточок різної довжини. Спірогіра зустрічається як у прісних, так і в солоних водах. Вона з ‘являється в повільно поточних і застійних водоймах, в акваріумах, за якими неправильно доглядають. Разом з іншими водоростями вона утворює липку тину, яка навпаки нагадує вату.

Вольвокс

Вольвокс – рухомі колоніальні водорості, що мешкають у стоячих прісних водоймах. У період масового розмноження вони сприяють цвітінню води, фарбуючи її в зелений колір. Відомо близько 20 видів вольвоксу.

Колонія вольвоксу виглядає як зелена куля розміром максимум 3 мм. У кожну з таких куль входить від 10 до 200 тисяч мікроскопічних клітин, які з ‘єднуються нитками з протоплазми. Як і у хламідомонади, у них є джгутики для пересування всередині водойми. Клітини не однакові і поділяються за своєю специфікою. Одні є вегетативними, інші генеративними і беруть участь у статевому розмноженні.

Ульва

Рід ульва представляє морські зелені водорості, що мешкають в межах субтропічної і помірного поясів земної кулі. Вони є багатоклітинними організмами з ветвистим пластинчастим талломом розміром від 30 сантиметрів до 1,5 метра. У основи тіла водорості знаходяться нитевидні утворення, ризоїди, за допомогою яких вони чіпляються за різні поверхні.

Ульва потребує сонячного світла, тому мешкає на невеликих глибинах. Вона служить кормом морських тварин і є відмінним місцем для відкладання ікри рибами. Деякі види вулики люди вживають у їжу. У кулінарії вона більше відома як морський салат.

Нітелла

Водорості роду нітелла широко поширені в межах Північної півкулі. Вони живуть у прісних водоймах Азії, Європи та Північної Америки. Зовні водорості складно відрізнити від вищих рослин. Їх таллом складається з тоненьких стебельків з невеликими вузлами, від яких по колу відходить 5-7 вузьких і тонких листочків.

Вони люблять добре освітлені місця і теплу температуру води – в межах 20-28 градусів. Рослина досить невибагливо і здатна робити воду прозорішою, чому її часто заводять в акваріумах. У природних водоймах нітелла, що розрослася, стає притулком невеликих рибалок і місцем для їх нересту.

Каулерпа

Бриопсидові водорості роду каулерпа мешкають переважно в теплих тропічних і субтропічних морях. Зовні вони дуже різноманітні і візуально поділяються на листя, стебла і коріння. Вони можуть бути ветвистими або нагадувати по виду гриби. Незважаючи на видиму складність, їх внутрішня будова дуже проста. Таллом водоростей складається всього з однієї клітини, яка містить безліч ядер. У деяких видів вона може сильно розростатися, досягаючи 2-3 метри в розмірі.

Каулерпа нерухома і завжди прикріплюється до якої-небудь поверхні. Часто вона селиться на дні водойм, чіпляючись до мулу або піску. Вона також росте на підводних каменях і коралових рифах. Завдяки своїм розмірам, водорості цього роду є найбільшими одноклітинними організмами у світі. Через незвичайний вигляд вони користуються популярністю, тому їх часто вирощують в акваріумах. У країнах Південно-Східної та Східної Азії деякі види каулерп вживають у їжу.

Чому цвіте вода в Дніпрі? І як впливають ГЕС на цей процес?

Цвітіння води на озерах, річках та морях щороку стає для України справжнім викликом. Зелена плівка з’являється здебільшого через розмноження синьо-зелених водоростей. Які чинники провокують це явище в українських водах? Чи допомагають ГЕС покращенню ситуації з цвітінням води?

Чому вода цвіте?

Так розвивається фітопланктон – рослинні організми, що живуть у воді. В українських водоймах цвітіння води переважно викликане бурхливим розмноженням синьо-зелених водоростей. Саме вони надають воді зеленого чи зелено-блакитного кольору. Насправді – це дрібні одноклітинні організми, але вони можуть формувати мільйонні колонії. У водоймах України спричинити явище цвітіння, окрім синьо-зелених водоростей, можуть: зелені, евгленові, динофітові, діатомові та інші. Ці стародавні мікроорганізми завжди були частиною природньої системи і цвітіння спостерігалося й раніше, але в менших масштабах.

Що сприяє розмноженню водоростей?

Цвітіння води – це наслідок впливу діяльності людини. А саме: результат потрапляння у водойму великої кількості органічних і біогенних речовин. В більшості країн ЄС обмежили, а в деяких – таких як Австрія, Німеччина, Італія, Нідерланди – взагалі заборонили використання мийних засобів з вмістом фосфатів ще у 80-90 роках минулого століття. Нині там використовують більш безпечні для довкілля безфосфатні засоби.

Цьогоріч за ініціативи Міністерства захисту довкілля та природних ресурсів України Уряд ухвалив постанову «Про внесення змін до Технічного регламенту мийних засобів», що запроваджує поетапне обмеження вмісту фосфатів та інших сполук фосфору в мийних засобах для побутового та промислового прання, миття й очищення. Таке рішення покращить якість води у річках, знизить «цвітіння» водойм, водоканали краще справлятимуться з очищенням стічних вод, оскільки потрапляння фосфатів у довкілля через використання синтетичних мийних засобів є однією з головних причин забруднення та «цвітіння» водойм.

Дані державного обліку водокористування свідчать, що за 2020 рік в українські водойми зі стічними водами потрапило трохи більше 6 тис. тонн фосфатів. Вчені підрахували, що 1 грам фосфатів призводить до появи 5-10 кілограмів водоростей. Тобто, коли фосфати потрапляють в Дніпро, це призводить до розмноження водоростей з шаленою швидкістю.

Дані державного обліку водокористування свідчать, що за 2020 рік в українські водойми зі стічними водами потрапило трохи більше 6 тис. тонн фосфатів. Вчені підрахували, що 1 грам фосфатів призводить до появи 5-10 кілограмів водоростей.

Вплив стічних вод

Дніпро є головним постачальником води в Україні, водозабір з нього становить близько 60% від загального по країні. Так, дані Державного водного кадастру України свідчать, що впродовж 2020 року з Дніпра підприємства зібрали 6,4 млрд кубічних метрів води, з яких «повернули» 3,1 млрд. При цьому, лише 776 млн кубометрів було очищено, а решта були скинуті забрудненими чи лише нормативно очищеними.

Крім того, існує велика кількість незаконних врізок до мереж водовідведення. За підрахунками екологів, у Києві таких – близько двох тисяч. Сотні зливостоків не перебувають на балансі жодного підприємства.

Змиви мінеральних та органічних добрив із сільськогосподарських угідь, а також скид стічних вод всіх категорій – побутових, промислових, агрокомлексів – також провокує цвітіння. Такі води багаті на фосфор та азот у значних кількостях, а саме співвідношення цих сполук має суттєвий вплив на погіршення якості води.

Які ще чинники впливають на цвітіння?

На розмноження і розвиток синьо-зелених водоростей також впливають метеокліматичні умови (тобто, швидкість вітру, температура, інтенсивність сонячного випромінювання, опади), гідрологічні (прозорість води, швидкість течії), а також біологічні (наприклад, водяна рослинність).

Тобто, масштаб цвітіння води залежить від багатьох чинників. І, що характерно, у кожній водоймі визначається своїм унікальним набором. Вважається, що основним стримуючим фактором розвитку цвітіння є швидкість течії. Більш сприятливі умови для розвитку синьозелених водоростей мають мілководні озерні ділянки водосховищ і затоки. В умовах штилю і відносно високих температур на мілководді можна спостерігати найбільший масштаб цвітіння. На річкових ділянках водосховищ розвиток водоростей стримується збільшенням швидкості течії внаслідок попусків ГЕС. Тобто, формування розвитку фітопланктону у різних частинах дніпровських водосховищ відбувається при неоднакових екологічних умовах.

Яскравим прикладом такої індивідуальності є Дністровське водосховище. Швидкість течії в пригреблевій ділянці, навіть при проходженні паводків, тут не перевищує 15 см/с, а переважно становить близько 3 см/с. Ці показники є значно меншими за ті, що спостерігаються у дніпровських водосховищах, однак цвітіння у цій водоймі практично відсутнє. Це пов’язано з меншими обсягами скидів забруднюючих речовин. Також, можливо, відіграє роль відсутність тут мілководдя.

На річкових ділянках водосховищ розвиток водоростей стримується збільшенням швидкості течії внаслідок попусків ГЕС. Тобто, формування розвитку фітопланктону у різних частинах дніпровських водосховищ відбувається при неоднакових екологічних умовах.

Вплив маловоддя на процес розмноження водоростей

Маловоддя активує розвиток фітопланктону, адже коли кількість води в басейні річки зменшується, то концентрація шкідливих речовин збільшується. Азот, нітрати, нітрити, фосфати безпосередньо пов’язані з надмірним цвітінням води. Чим більше таких сполук у рідині, тим сильніше вона цвіте, що у свою чергу провокує замор риби.

Аналіз даних показує, що внаслідок змін клімату в Україні відбувається суттєвий перерозподіл стоку протягом року. А саме: збільшується тривалість маловоддя, частішими стають екстремальні погодні явища. Внаслідок цих процесів в Україні зафіксоване погіршення вологозабезпечення, в результаті якого у зоні Полісся зникли території надлишкового зволоження, а на півдні розпочався процес опустелювання земель.

Що робить Укргідроенерго для покращення ситуації з цвітінням води?

Заходи для покращення ситуації, які реалізовуються і плануються надалі впроваджуватися нашим підприємством можна розділити на два напрямки:

По-перше, це заходи, які спрямовані на зміну гідрологічних параметрів (посилення проточності і збільшення водообміну) через встановлення регламенту спеціальних екологічних попусків згідно з Правилами експлуатації водосховищ та рішеннями Міжвідомчої комісії.

По-друге, це використання механічних методів регулювання рівня «цвітіння». До них відноситься застосування аераційної установки, що насичує воду киснем. Вже є чітке бачення щодо позитивного впливу на кисневий режим, у подальшому планується проведення гідробіологічних досліджень для оцінювання впливу на стан фітопланктону. Однак вже зараз можна стверджувати, що у сукупності з гідрологічними заходами впровадження аерації можна розглядати як ефективний засіб боротьби із цвітінням води та його наслідками.

Пресслужба Укргідроенерго

Читайте також: