Водоросли - планктонные и бентосные, наземные и почвенные - играют большое значение в природе и жизни человека. Вместе с другими водными растениями они вырабатывают около 80% всей массы органических веществ, образующихся на Земле. Среди них наиболее продуктивны планктонные благодаря своей способности быстро размножаться.

Наземные водоросли часто выступают в роли пионеров растительности, поселяясь на бесплодных участках суши: скалах и песках. В симбиозе с грибами водоросли образуют своеобразные организмы - лишайники.

Водоросли - одни из древнейших организмов, населяющих нашу планету. От них произошли наземные растения. Обогатив атмосферу кислородом, они обусловили возможность существования разнообразного мира животных и способствовали развитию аэробных бактерий.

Благодаря деятельности водорослей в атмосфере появился озоновый экран, защищающий Землю от радиационного излучения. Органические вещества, создаваемые водорослями в процессе фотосинтеза, стали пищей бактерий и животных, в частности, рыб.

Водоросли принимают участие в круговороте веществ в природе, в улучшении газового режима водоемов и в образовании отложений сапропеля (органического ила).

Заросли крупных водорослей служат для укрытия и размножения многих прибрежных животных и мелких водорослей.

Из водорослей образовались мощные толщи горных пород:

• В меловых породах 95% обломков оболочек некоторых золотистых водорослей;
• диатомиты на 50-80% состоят из панцирей диатомовых водорослей.

Значительная роль водорослей в формировании рифов в морях и океанах. Так, в рифах островов Фиджи в Тихом океане водорослей почти в 3 раза больше, чем кораллов.

Значение водорослей в жизни человека

Водоросли находят широкое применение в жизни человека. Многие из них человек издавна использовал в пищу (ламинария, порфира), на корм скоту, в качестве удобрений.

Диатомиты находят применение в пищевой, химической, фармацевтической промышленностях, строительстве.

Бурые водоросли являются сырьем для получения альгинатов (солей альгиновой кислоты), которые применяются в самых различных отраслях. Так, альгинат натрия дает клей, который используется в текстильном производстве, для проклеивания бумаги, скрепления цемента. Пленки из альгината натрия, нанесенные на бетонные сооружения, металлы, станки, древесину, защищают их от коррозии, гниения, разрушения.

Из красных водорослей (филофора) получают агар, используемый в микробиологии и кондитерской промышленности. Из зеленых (кладофора, ризоклониум) делают бумагу.

Некоторые виды водорослей обладают целебными свойствами и применяются в медицине (ламинарии, лечебные грязи с синезелеными водорослями, получение йода).

Многие водоросли являются биоиндикаторами при санитарно-биологической оценке вод либо выполняют функцию активных санитаров загрязненных водоемов.

В ряде стран водоросли выращивают в искусственных водоемах для индустриального производства органического вещества.

Вместе с тем водоросли могут играть и отрицательную роль. Так, при массовом размножении в водоемах они вызывают «цветение» воды, приводя ее в негодность, загрязняют насосные станции и водопроводы, некоторые виды обрастают днища судов, буи, ухудшая их эксплуатацию.

Водоросли в большинстве случаев относят к растениям, произрастающим в воде, но группа живых организмов намного больше и включает в себя одноклеточные формы жизни, часть из которых по размеру не превышает микрон. Обитать они могут:

• в толще воды, не будучи прикрепленными ни к какому объекту или обитателю подводного мира;
• у морского дна, прикрепляясь к нему и другим водорослям слоевищем;
• в верхних слоях почвы;
• на деревьях, изгородях, стенах домов и т.д.

Типы водорослей

Водоросли отличают по числу клеток:

• одноклеточные;
• многоклеточные (преимущественно, нитевидные);
• колониальные;
• неклеточные.

Также имеется разница в строении клеток и пигментном составе водорослей. В связи с этим выделяют:

• зеленые (с окраской зеленого тона и незначительными вкраплениями желтого);
• сине-зеленые (с пигментами зеленого, синего, красного и желтого оттенка);
• бурые (с зелеными и бурыми пигментами);
• красные (с пигментами различных оттенков красного);
• желто-зеленые (с окраской соответствующих тонов, а также двумя жгутиками разного строения и длины);
• золотистые (с пигментами, образующими золотистый цвет, и клетками, не имеющим оболочки либо заключенными в плотный панцирь);
• диатомовые (с крепким панцирем, состоящим из двух половинок, и окраской буроватого тона);
• пиррофитовые (буровато-желого оттенка с голыми либо покрытыми панцирем клетками);
• а также эвгленовые водоросли (одноклеточные, голые, с одним либо двумя жгутиками).

Размножаются водоросли несколькими способами:

• вегетативным (простым делением клеток тела организма);
• половым (слиянием половых клеток растения с образованием зиготы);
• бесполым (зооспорами).

В зависимости от вида водорослей и того, насколько благоприятны условия среды, число поколений всего за несколько лет может превышать 1000.

Влияние водорослей на окружающую природу

Все виды водорослей за счет присутствия в клетках хлорофилла образуют кислород. Доля его от всего объема, продуцируемого растениями планеты Земля, составляет 30 - 50%. Вырабатывая кислород, водоросли поглощают углекислый газ, процент которого на сегодняшний день в атмосфере достаточно высок.

Также водоросли выступают источником пищи для многих других живых существ. Ими питаются моллюски, ракообразные, различные виды рыб. Их высокая приспособляемость к суровым условиям обеспечивает качественной питательной средой растения и животных высоко в горах, в заполярных регионах и т.д.

Если в водоемах водорослей становится слишком много, вода начинает цвести. Ряд их, например, сине-зеленые водоросли, в этот период активно выделяют токсичное вещество. Особо высока его концентрация у поверхности воды. Постепенно это приводит к гибели водных обитателей и значительному ухудшению качества воды, вплоть до заболачивания.

Значение водорослей для человека

Водоросли приносят пользу не только растительному и животному миру. Человечество также активно пользуется ими. Жизнедеятельность организмов в прошлом стала для современного поколения источником полезных ископаемых, в перечне которых стоит отметить горючие сланцы и известняки.

Водоросли, съедобные для человека, употребляются в пищу. Они обогащают организм полезными микроэлементами и являются источником йода.

Ряд водорослей активно используется для очистки воды в искусственных замкнутых системах, например, аквариумах.

Выделяют из водорослей полезные вещества, которые используются в качестве БАДов, входят в витаминно-минеральные комплексы и активно применяются в кулинарии.

Мир водорослей настолько разнообразен, что невозможно найти место на нашей планете, где бы не встречались эти растения. Водоросли обитают везде: в океанах, морях, реках, озерах, на почве, скалах, деревьях. Даже в снегу и горячих источниках можно встретить эти удивительные растения.

Предлагаем вашему вниманию серию статей об экологических особенностях водорослей.

Роль водорослей в природе колоссальна. Они являются первопищей для многих организмов, в первую очередь ракообразных с фильтрационным типом питания. Рачков в свою очередь поедают рыбы. На долю водорослей приходится, по сведениям разных авторов, от 30 до 50% выделяемого растениями кислорода.

Водоросли, так же как и наземные растения, помогают нам решать проблему избыточного количества углекислого газа в атмосфере. Порой они развиваются в таких больших количествах, что окрашивают воду в различные цвета.

В третьих, водоросли очень красивые существа. К примеру, диатомовые водоросли (на микрофотографии морские центрические диатомеи) являются обширной группой одноклеточных морских и пресноводных водорослей. Обратите внимание на радиальную симметрию, которая взята за основу в систематике этой группы водорослей. Они являются пищей для криля, которым в свою очередь питаются рыбы, киты, птицы и другие морские существа.

Способность водорослей адаптироваться к разнообразным условиям уникальна. Они живут в дождевой воде с минимальным количеством солей, в соленых и сверхсоленых водоемах, на высокогорных льдах и поверхности раскаленных скал. Водоросли обнаруживаются даже в верхних слоях почвы, куда едва проникает солнечный свет. Они первыми заселяют безжизненный субстрат скал и почв, создавая условия для дальнейшего развития плодородия почв.

Водоросли, как и все растения, на свету синтезируют органические вещества. И в то же время многие их них способны жить за счет гетеротрофного питания, т.е. потреблять уже готовые органические вещества.

Благодаря широкому распространению, водоросли играют важную роль в круговороте веществ в природе. Водоросли водоемов являются основной пищей планктонных, бентосных (донных) организмов, некоторых видов рыб.

Многие виды водорослей (особенно красные и бурые) с давних пор используются человеком в пищу. Из водорослей получают агар-агар, альгинат натрия, некоторые кислоты, используемые во многих отраслях промышленности. Выброшенные на берег водоросли с давних пор используются в виде кормовых добавок в пищу сельскохозяйственным животным и птице, а после перегнивания - в качестве удобрения для растений.

Развитие промышленности требует новых источников органических и неорганических веществ. Возрастающие потребности способствуют интенсивному культивированию в морях многих видов водорослей. Человеком получены различные штаммы микроскопических водорослей, богатых белками, жирами, углеводами. Некоторые виды водорослей используются в качестве пищевых добавок для человека, в качестве корма животным и птицам. Водоросли используются для получения из них метана.

Водоросли, как и указывает название, - это растения, обитающие в воде. В ботанике термин «водоросли» применяют в более узком смысле, применительно к низшим, лишенным расчленения на стебель и листья, фотосинтезирующим растениям. Это связано с тем, что в воде обитают и высшие водные растения.

Однако значительная часть водорослей встречается и на суше: на поверхности и приповерхностном слое почвы, на скалах, стволах деревьев, постройках и даже … в волосах белых медведей, живущих в зоопарках или волосах ленивцев, обитающих во влажных лесах Южной Америки. Однако жизнь этих растений как бы то ни было связана с водой.

Эти водоросли легко переносят высыхание, промерзание и очень быстро оживают при малейшем увлажнении. Стоит появиться достаточному количеству влаги, как поверхность предметов покрывается зеленым или красным (в зависимости от видового состава) налетом.

Некоторые водоросли обитают в качестве симбионтов внутри организма некоторых животных (простейших, кораллов, червей, моллюсков и других). Есть виды водорослей встречающихся во льдах (на нижней или верхней поверхности) и горячих источниках. Так что термин «водоросли» представляет собой скорее экологическое понятие, означая жизненную форму растительных организмов, объединенных в одну группу образом жизни.

Цветов и семян у водорослей нет. Тело водорослей - слоевище или таллом (от греч. «таллос» - молодая ветка, побег) - по своему строению значительно проще, чем у мхов, папоротников и других наземных растений, часто отсутствует дифференциация клеток на ткани. Споры - органы размножения водорослей, как правило, лишены твердой оболочки. Клеточная стенка водорослей состоит из целлюлозы, пектиновых веществ, кремнийорганических соединений (у диатомовых водорослей), альгина и фуцина (бурые водоросли). В качестве запасных веществ представлены крахмал, гликоген, полисахариды, липиды.

На основании различий в строении клетки (ядерного аппарата, набора пигментов, клеточной оболочки, запасных веществ и других) различают прокариотические и эукариотические водоросли.

У прокариотов (от лат. «про» - перед, раньше, вместо и греч. «карион» - ядро) клетки не имеют ограниченного мембраной ядра. К ним относятся все бактерии и синезеленые водоросли (или же Cyanobacteria - цианобактерии). У эукариотов (от греч. «эу» - хорошо, полностью и «карион» - ядро) клетки содержат оформленное ядро. К эукариотам относятся все высшие животные и растения, а также одноклеточные и многоклеточные водоросли, грибы и простейшие.

Водоросли объединены в отделы, названия которых в основном совпадают с характером их окраски, а у некоторых - и с особенностями строения.

Прокариотические водоросли (Procaryota):

1. Синезеленые водоросли (Cyanophyta);

2. Прокариотические (первичные) зеленые водоросли (Prochlorophyta).

Эукариотические водоросли (Eukaryota):

1. Эвгленовые водоросли (Euglenophyta);

2. Динофитовые водоросли (Dinophyta);

3. Криптофитовые водоросли (Cryptophyta);

4. Рафидофитовые водоросли (Raphidophyta);

5. Золотистые водоросли (Chrysophyta);

6. Диатомовые водоросли (Bacillariophyta);

7. Желтозеленые водоросли (Xanthophyta);

8. Красные водоросли (Rhodophyta);

9. Бурые водоросли (Phaeophyta);

10. Зеленые водоросли (Chlorophyta);

11. Харовые водоросли (Charophyta).

Необходимо отметить, что систематика водорослей полностью не устоялась, поэтому некоторые исследователи используют иную систематику, немного отличающуюся от приведенной выше.

Несмотря на то, что история изучения водорослей насчитывает несколько столетий, среди специалистов все еще нет единого мнения относительно положения их в общей классификации. Это в первую очередь относится к синезеленым, а также ко всем тем водорослям, которые снабжены органами движения - жгутиками (почти все Euglenophyta, большая часть Dinophyta, отдельные классы Xanthophyta, Chlorophyta).

Синезеленые и прокариотические зеленые водоросли относят к прокариотам (т.е. к неядерным организмам), так как их клетки лишены оформленного ядра.

Отдел прокариотические (первичные) зеленые водоросли выделен в отдельную группу совсем недавно - в 1976 году - после описания одного рода Prochloron и одного входящего в него вида Р. didemni (Lewin.). Эта группа водорослей занимает промежуточное положение между прокариотами - бактериями и cинезелеными водорослями, с одной стороны, и эукариотами (ядерными организмами) - зелеными водорослями, с другой. С бактериями их роднит отсутствие оформленного ядра, с синезелеными - отсутствие ядра и способность к фотосинтезу, с зелеными - наличие хлорофилла «b». Разными исследователями вопрос о систематической определенности этой малочисленной группы водорослей решается по-разному, в зависимости от взятого за основу критерия.

В последнее время синезеленые водоросли Cyanophyta стали относить к бактериальным, а не к растительным организмам по ряду признаков (в ботанической литературе чаще всего используется термин «синезеленые водоросли», а в микробиологической - «цианобактерии»). У Cyanophyta, в отличие от эукариот, нет оформленного ядра, что сближает их с другими прокариотами, основу клеточных стенок составляет гликопептид муреин, половой процесс или отсутствует, или протекает по типу коньюгации, то есть слияния протопластов двух вегетативных клеток.

Жгутиковые формы имеют признаки, как растений, так и животных, что послужило поводом для объединения их всех в общую систематическую группу «жгутиковых организмов» и включения их в систему животного мира. В отличие от животных-жгутиконосцев, водоросли имеют хлорофилл и хроматофоры (от греч. «хрома» - цвет, «форео» - несу). Однако в темноте они могут утрачивать пигменты, становятся бесцветными и существуют за счет поглощения растворенных в воде органических веществ. Некоторые виды одноклеточных водорослей (из Dinophyta) способны, подобно простейшим, захватывать органические частицы.

Наука, изучающая водоросли, - альгология (от лат. «альга» - водоросли, «логос» - наука) - рассматривает вопросы систематики, морфологии, физиологии, экологии водорослей и их практическое значение. Альгология является одним из разделов ботаники, тесно связана с микробиологией и гидробиологией.

При реализации проекта использованы средства государственной поддержки, выделенные в качестве гранта в соответствии c распоряжением Президента Российской Федерации от 29.03.2013 № 115-рп») и на основании конкурса, проведенного Обществом «Знание» России.

Материал подготовлен к 90-летию кафедры гидробиологии МГУ.

А.П.Садчиков,

профессор МГУ имени М.В.Ломоносова, вице-президент Московского общества испытателей природы

Благодаря широкому распространению в природе водоросли имеют большое значение в отдельных биогеоценозах, в круговороте веществ, прежде всего круговороте кальция и кремния, а также в хозяйственной деятельности человека.

Водоросли являются в основном обитателями водной среды и поэтому служат главными поставщиками кислорода и органического вещества в Мировом океане, где они ежегодно создают около 500 млрд т биомассы. Урожайность водорослей Мирового океана составляет 1,3 -2,0 т сухого вещества на 1 га поверхности воды за год.

В Мировом океане водоросли представляют начальное звено в пищевой цепи различных гидробионтов, особенно рыб. В пресноводных олиготрофных водоемах для большего развития фитопланктона применяют минеральные и органические удобрения. Однако чрезмерное изобилие одноклеточных в водоемах отрицательно сказывается на качестве воды: она приобретает неприятный вкус и запах. Избыток разлагающихся водорослей часто губительно действует на все живое в водоемах. Обилие же синезеленых и золотистых водорослей вызывает "цветение" воды, которое может повлечь заморы рыб и отмирание высших растений водоема.

Водоросли-обрастатели создают трудности в водоснабжении, эксплуатации водного транспорта и других гидросооружений.

Многие водоросли (вольвоксовые, эвгленовые, желто-зеленые, пирофитовые, диатомеи) вместе с гетеротрофными организмами представляют собой биофильтры, очищающие сточные и загрязненные воды. Многие виды служат индикаторами биологического загрязнения и засоления.

Не все водоросли становятся пищей гетеротрофных организмов, часть их отмирает и выпадает в осадок, входит в состав детрита, который служит пищей для бактерий, грибов, актиномицетов, которые окончательно разрушают органическое вещество. Диатомовому планктону принадлежит основная роль в осадконакоплении. Диатомовые, зеленые, золотистые водоросли формируют илы, сапропели и некоторые осадочные горные породы (например, диатомит).

Почвенные водоросли (особенно азотофиксирующие) повышают плодородие почв, многие водоросли осваивают скалы, песчаники, участвуют в создании первичного гумуса, на котором могут поселяться другие растительные организмы. Вместе с грибами и лишайниками водоросли - пионеры растительности.

Кроме того, водоросли являются биоиндикаторами терриконов и других свежеобнаженных грунтов, их токсичности.

Красные и бурые водоросли представляют пищевую и сельскохозяйственную ценность. Водоросли, используемые в пишу, не только питательны, они богаты витаминами и солями йода, брома. Так, ламинарию сахарную и другие ее виды назначают при склерозе, расстройстве деятельности щитовидной железы и как слабое слабительное средство. Ламинария обладает также антисептическими свойствами: тампоны из черешков ламинарии успешно используют при лечении ран, ее также применяют в гинекологической практике. Среди пресноводных водорослей в пищу используют синезеленую водоросль спирулину - Spirulina platensis , нити которой скручены в правильную спираль (рис. 165), и др. Виды спирулины, например S. maxima , содержат много протеинов (60-70 % от сухой массы) и в настоящее время эту водоросль культивируют и используют в качестве лечебной пищевой добавки. В приморских странах создаются акватории для культивирования ценных водорослей.

Морские водоросли служат сырьем для получения различных веществ. Так, при переработке красных и бурых водорослей получают агар-агар и альгин, используемые в микробиологической, фармацевтической, пищевой, бумажной и текстильной промышленности. Агар получают из красной водоросли анфельции; альгин и альгинаты извлекают из бурых водорослей. Альгин и альгинаты обладают клеящими свойствами, их добавляют в пищевые продукты, при изготовлении таблеток, используют при выделке кож, при производстве бумаги и тканей, синтетических волокон, пластмасс, строительных материалов, из альгинатов делают растворимые нити, применяющиеся в хирургии.

Морские водоросли употребляют в качестве удобрений и на корм скоту. Так, во Франции еще в 70-е годы XX в. фермеры приморских местностей использовали бурые водоросли на корм скоту и пришли к выводу, что удои молока у опытных животных увеличивались на 40%.

Не забыты и микроскопические водоросли. Биомасса многих из них применяется как дополнительный источник белка и витаминов, для очищения воздуха в закрытых экосистемах (космических кораблях и др.).

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

по предмету Ботаника

Значение водорослей в природе и жизни человека

Введение

1. Значение водорослей в природе

2. Роль водорослей в жизни человека

Заключение

Список используемой литературы

Введение

Водоросли - это древнейшие организмы, населяющие нашу планету. В начале развития жизни на Земле водоросли были первыми фотосинтезирующими растениями, которые осуществили важную роль - обогатили атмосферу кислородом. Это создало предпосылки для развития наземных растений и животных. Именно водоросли дали начало растениям, вышли на сушу.

Водоросли являются основой питания растительноядных животных -- ракообразных, моллюсков, некоторых рыб, млекопитающих.

Водоросли насыщают толщу воды и воздуха над ней кислородом. Некоторые отмершие водоросли образуют осадочные породы: известняки, диатомит, трепел. Водоросли способствуют почвообразования и повышению плодородия почв. Придонные водоросли являются убежищем для рыб и других животных.

Водоросли используют в пищу человек, из них добывают йод, бром, изготавливают лекарственные препараты. Водоросли используют в биологической очистке воды и как удобрение.

Широкое применение водоросли получили в некоторых отраслях промышленности: пищевой, химической, целлюлозной (бумажной), текстильной.

Водоросли обогатили земную атмосферу кислородом, что создало условия для жизни на суше, и дали начало первым наземным растениям. В современной биосфере водоросли остаются одним из основных источников образования кислорода и является начальным звеном питания во всех водных экосистемах. Человек научился использовать водоросли для своих нужд.

1. Значение водорослей в природе

Водоросли -- планктонные и бентосные, наземные и почвенные -- играют большую роль в природе. Вместе с другими водными растениями они вырабатывают около 80 % всей массы органических веществ, образующихся на Земле.

Водоросли - мощные образователями органического вещества, начальное звено пищевой цепи биоценозов водоемов. За год водоросли образуют в среднем 550 млрд т органического вещества.

Среди них наиболее продуктивны планктонные благодаря своей способности быстро размножаться.

Наземные водоросли часто выступают в роли пионеров растительности, поселяясь на бесплодных участках суши: скалах, песках. В симбиозе с грибами водоросли образуют своеобразные организмы -- лишайники.

Водоросли -- одни из древнейших организмов, населяющих нашу планету. От них произошли наземные растения. Обогатив атмосферу кислородом, они обусловили возможность существования разнообразного мира животных и способствовали развитию аэробных бактерий. Благодаря их деятельности в атмосфере появился озоновый экран, защищающий Землю от радиационного излучения. Органические вещества, создаваемые водорослями в процессе фотосинтеза, стали пищей бактерий и животных, в частности, рыб.

Водоросли принимают участие в круговороте веществ в природе, в улучшении газового режима водоемов и в образовании отложений сапропеля (органического ила).

Заросли крупных водорослей служат для укрытия и размножения многих прибрежных животных и мелких водорослей.

Из водорослей образовались мощные толщи горных пород: в меловых породах 95 % обломков оболочек некоторых золотистых водорослей, диатомиты на 50--80 % состоят из панцирей диатомовых водорослей.

Рифы в морях и океанах также формируются при участии водорослей. Так, в рифах островов Фиджи в Тихом океане водорослей почти в 3 раза больше, чем кораллов.

Океаны и моря покрывают 2/3 Земли. Они заселены фотосинтезирующими растениями, которые мы называем водорослями. Водоросли встречаются на морском побережье, они прикрепляются к дну -- это бентосные водоросли или живут в толще воды -- планктонные водоросли. Пресные водоемы также заселены многочисленными водорослями. Существуют также почвенные водоросли, живущие на земле, среди мхов, на коре деревьев. Вместе взятые они создают более половины всей первичной продукции на Земле. Все водные животные зависят от этой первичной продукции.

Водоросли -- древнейшие фотосинтезирующие организмы на Земле. Они являются создателями кислородной атмосферы. Водоросли участвуют в круговороте веществ. Макрофиты являются средообразующим компонентом экосистем и служат местом обитания, нереста, нагула и убежища для многих гидробионтов, включая промысловые виды.

Значение водорослей велико не только с экологической точки зрения, но и сточки зрения филогении. Считается, что все основные группы животных и растений произошли в море. И даже сегодня именно в море можно найти представителей многих древних эволюционных линий. Водоросли явились предками растений, заселивших сушу. Если мы хотим понять разнообразие и филогению мира растений, то изучение водорослей представляется просто необходимым.

Водоросли находят все более широкое применение в различных отраслях хозяйства -- как пищевые продукты, как кормовые концентраты, для получения химических соединений, в том числе биологически активных веществ и медицинских препаратов.

Термин "водоросли" (algae) к одной из групп растений первым применил шведский ботаник Карл Линней (Linnaeus, 1754), однако эта группа тогда включала и некоторые мхи. Трудность в определении что такое "водоросли" сохраняется и в настоящее время, так как это крайне неоднородная группа. Водоросли представляют собой продуцирующие кислород, фотосинтезирующие, бессосудистые, слоевищные организмы, репродуктивные органы которых лишены специальных покровов; предпочитают водную среду для своего обитания. Водоросли включают как прокариотные, так и эукариотные формы. Общего определения, приемлемого для всех групп водорослей не существует.

Понятие "водоросли" является не систематическим, а скорее ботаническим. Основными критериями при выделении крупных таксономических групп водорослей являются: морфологическое строение, состав пигментов, запасные вещества, тонкое строение клетки (особенности клеточной стенки, характер митоза и цитокинеза, строение жгутика), жизненный цикл.

Важная роль, которую играют водоросли в жизни морских и пресных водоемов, а в конечном итоге и в жизни человека, красота форм и разнообразие проявлений жизненных функций, всегда будут привлекать к ним внимание исследователей.

2. Роль водорослей в жизни человека

Мир рек и морей дарит людям огромное разнообразие и великолепие водных растений, в частности, водорослей, которые, по сути, являются сплетением живых микроорганизмов. Окрашенные в разные цвета радуги, водоросли имеют свои полезные свойства и назначение, как в природе, так и на столе у человека в качестве еды или компонента для косметических средств.

Широкое применение водоросли получили в некоторых отраслях промышленности: пищевой, химической, целлюлозной (бумажной), текстильной.Некоторые водоросли наносят вред -- массовое размножение одноклеточных водорослей в пресных водоемах вызывает "цветение воды", вода приобретает зеленый цвет. Поселяясь на подводных частях судов, гидротехнических сооружений (например, шлюзах, водных фильтрах), водоросли мешают их нормальной работе.

Всего существует более тысячи видов съедобных водорослей, произрастающих в реках, морях и океанах по всему миру, однако, наиболее распространёнными и употребляемыми являются всего несколько основных видов.

Вытяжки и экстракты из водорослей активно используются для создания БАД и некоторых лекарственных средств, направленных на нормализацию работы щитовидной железы, активности мозга и восполнение минерального состава клеток в организме. Эти же экстракты используются для создания косметических средств, популярность которых нельзя недооценивать. Активные вещества, содержащиеся в данных экстрактах, способствуют глубокому омоложению увядающей кожи, восстановлению её структуры, нормализации уровня выработки коллагена и эластина, делая кожу более упругой. Водоросли отлично увлажняют кожу, сохраняя влагу внутри неё на длительное время. Обогащая кожу витаминами и минералами, водоросли преображают цвет кожи, улучшают её структуру, делают более гладкой. По этой причине такие виды водорослей, как ламинария и спирулина, активно используются в косметических центрах. Ламинария, ко всему прочему, отличный друг в борьбе с жировыми отложениями и дряблостью кожи в проблемных местах. Кстати, и вездесущие растяжки становятся меньше после обёртываний из водорослей и применения кремов с вытяжками из них.

В кулинарии водоросли также имеют немалое применение. Особенно часто они используются в холодных закусках. Иногда водоросли пассируют в масле, но после этого они теряют большинство своих полезных веществ. Кстати, многие из водорослей могут быть знакомы вам по таким японским названиям, как нори, комбу, вакаме, кантен, уме будо или хидзики. Все они, так или иначе, входят в состав японских блюд, в том числе таких популярных сегодня суши.

Водоросли -- это группа преимущественно водных одноклеточных или колониальных фотосинтезирующих организмов. В отличие от высших растений водоросли не имеют стеблей, листьев, корней, образуют протопласт. Содержат большой набор полезных веществ.

Чем полезны водоросли, не понаслышке знают приверженцы альтернативной медицины. В частности, измельченные или микронизированные водоросли применяются в талассотерапии: из кашицы в кожу проникают энергетически богатые вещества, оживляющие обменные процессы и противодействующие целлюлиту. Кроме того, польза водорослей для человека заключается в том, что они богаты антиоксидантами: Р-каротином, витаминами С и Е, ферментом супероксиддисмутазы, микроэлементами и являются источником незаменимых жирных кислот.

Всего насчитывается более 30 тысяч видов морских водорослей -- бурые, зеленые, красные, сине-зеленые и другие. Лечение морскими водорослями основано на том, что они содержат большое количество йода, морской камеди, растительной слизи, хлорофилла, альгиновых кислот, солей натрия, калия, аммония, витаминов. В косметике используются преимущественно экстракты бурых водорослей -- фукуса, ламинарии, цистозиры. Говоря о том, чем полезны водоросли для человека, нельзя забывать, что экстракты, полученные из отдельных видов водорослей, различаются по своему составу и потому обладают направленным действием.

Особенно велико содержание в пресноводных и морских водорослях таких витаминов, как А, В1; В2, С, Е и D. Также в водорослях много фукоксантина, йода и сульфоаминокислот. Значение водорослей в жизни человека заключается в том, что они способны стимулировать и регенерировать клетки кожи, оказывать смягчающее и легкое бактерицидное действие. У других -- отчетливо проявляются увлажняющие и влагоудерживающие свойства в силу более высокого содержания полисахаридов, органических кислот, минеральных солей. Третьи -- за счет активного воздействия органического йода, фукостерола, минеральных солей и витаминов эффективны против целлюлита, угревой сыпи, благоприятны для ухода за жирной кожей, поскольку обеспечивают регуляцию жирового обмена и улучшают кровообращение.

Говоря о роли водорослей в жизни человека, нельзя не вспомнить о современной теории происхождения жизни, в которой утверждается, что у истоков всего живого на Земле стояли бактерии. Позже некоторые из них эволюционировали, что дало жизнь микроорганизмам, содержащим хлорофилл. Так появились первые водоросли. Будучи способными к утилизации солнечной энергии и выделению молекул кислорода, они смогли принять участие в формировании оболочки атмосферного кислорода, окружающей нашу планету. Таким образом, стали возможными те формы жизни на Земле, которые знакомы современному человеку.

Классификация водорослей в общей таблице развития затруднена. Растительные организмы, получившие название "морские водоросли", -- это весьма произвольное сообщество близкородственных организмов. Исходя из целого ряда признаков, это сообщество принято делить на несколько групп. Основных видов водорослей 11, и разница между бурыми и зелеными водорослями более значительна, чем разница между зелеными водорослями и высшими растениями, например травами.

В то же время у всех групп водорослей есть хлорофилл -- зеленый пигмент, который отвечает за фотосинтез. Поскольку только у одной из групп водорослей, у зеленых, состав и соотношение пигментов такие же, как у высших растений, считается, что именно они -- предки лесов.

Кроме зеленых, водоросли бывают сине-зеленые, синие, красные, бурые. Но независимо от окраски все огромное количество известных нам видов, прежде всего, делится на две большие группы -- одноклеточные и многоклеточные.

К основным группам водорослей относятся микроскопические одноклеточные и крупные многоклеточные.

Микроскопические одноклеточные водоросли представлены одной клеткой, которая способна обеспечивать все функции организма. Как видно на фото, эти водоросли имеют размер в пределах нескольких десятков микрон (l микрон -- тысячная доля миллиметра). Большая их часть приспособлена к плавучему образу жизни. Кроме того, у многих видов имеется один или несколько жгутиков, которые делают их очень подвижными.

Второй основной вид водорослей -- крупные многоклеточные -- состоят из большого количества клеток, образующих так называемое слоевище, или таллом, -- то, что мы воспринимаем как индивидуальную водоросль. Слоевище состоит из трех частей:

ѕ фиксирующего аппарата -- ризоида, с помощью которого водоросль держится за субстрат;

ѕ стебелька (ножки), варьирующегося по длине и диаметру;

ѕ пластины, рассеченной на волокна в форме тяжей или ремешков.

Размеры слоевища очень разные, что зависит от вида водоросли. Например, слоевище ульвы, или морского салата (Ulva lactuca), не превышает нескольких сантиметров. Особенность этих водорослей в том, что их чрезвычайно тонкая пластина может продолжать развитие и рост даже после отрыва от субстрата. Отдельные экземпляры ламинарий достигают в длину нескольких метров. Именно их слоевище, четко разделенное на три части, хорошо иллюстрирует схему строения макроводорослей.

По форме слоевища также очень разнообразны. Известны морские известковые отложения, состоящие из водоросли рода литотамнион (Lithothamnium calcareum), которая при жизни выглядит как маленький розовый коралл.

Какие бывают виды водорослей, кроме морских? Море не единственная среда обитания колоний водорослей. Пресная вода прудов, малых и больших рек также является средой их обитания. Водоросли живут всюду, куда проникает достаточно света, необходимого для фотосинтеза.

Так, даже на большой глубине, вблизи дна, живут морские водоросли, называемые бентосными. Это макроводоросли, которые нуждаются в твердой опоре для закрепления и развития.

Здесь же обитают многочисленные микроскопические диатомовые водоросли, которые либо располагаются на дне, либо живут на слоевище крупных бентосных водорослей. Огромное количество морских микроскопических водорослей формирует значительную часть фитопланктона, который дрейфует по течению. Морские водоросли можно встретить даже в водоемах с повышенной соленостью воды. Мелкие водоросли, размножаясь, могут окрасить воду, как это происходит в Красном море из-за микроскопической водоросли Thishodesmium, содержащей красный пигмент.

Пресноводные водоросли представлены обычно волокнистыми формами и развиваются на дне водоемов, на скалах или на поверхности водяных растений. Широко известен пресноводный фитопланктон. Это микроскопические одноклеточные водоросли, которые живут буквально во всех слоях пресной воды.

Пресноводные водоросли совершенно неожиданно преуспели в заселении других территорий, например жилых зданий. Главное для любой среды обитания водорослей -- влажность и освещенность. Водоросли появляются на стенах домов, их находят даже в горячих источниках с температурой до +85 °С.

Некоторые одноклеточные водоросли -- в основном это касается зооксантелл (Zooxanthelles) -- поселяются внутри животных клеток, пребывая в устойчивых взаимоотношениях (симбиоз). Даже кораллы, из которых состоят коралловые рифы, не могут существовать без симбиоза с водорослями, которые благодаря способности к фотосинтезу снабжают их питательными веществами, необходимыми для роста.

Какие бывают водоросли, и в каких отраслях они нашли свое применение? В настоящее время науке известно около 30 000 разновидностей водорослей. В косметологии нашли свое применение бурые водоросли -- ламинария (морская капуста), амфельция и фукус; красная водоросль литотамния; сине-зеленые водоросли -- спирулина, хрокус, настук; синие водоросли -- спиралевидные водоросли и зеленая водоросль ульва (морской салат).

Ламинария -- это бурая водоросль, которую одной из первых начали применять в косметических изделиях. Несмотря на то, что существует несколько видов ламинарий, внешне очень отличающихся друг от друга, все они живут только в холодной, хорошо перемешивающейся воде. Наиболее известна ламинария сахаристая (Laminaria Saccharina), обитающая у европейских берегов и обязанная своим названием сладкому вкусу покрывающей ее слизи. Растет кустами, размер которых находится в прямой зависимости от степени защищенности среды обитания. В длину достигает 2-4 метров, стебель у нее цилиндрический, переходящий в гофрированную длинную пластину.

Широко известное название "морская капуста" исторически связано с ламинарией пальчато-рассеченной (Laminaria digitata), живущей в защищенных от прибоя местах у самой верхней границы сублиторали -- зоны морского шельфа. Иначе ламинарию называют "ведьмин хвост". Слоевище этой водоросли, достигающее в длину 3 метров, является прекрасным наглядным примером общего плана строения макроводоросли. Очень четко видны ризоиды (прицепки), пальчатые, разветвленные, которыми водоросль прикрепляется к камням; стебель -- длинный, цилиндрический, гибкий и гладкий; пластинка -- плоская, цельная в нижнем отделе, а затем рассеченная на ремешки. Этот вид водорослей особенно богат йодом, поскольку ламинария всегда пребывает под водой.

Использование водорослей этого вида налажено в промышленных масштабах. Помимо пищевого назначения, она обладает ценными фармакологическими свойствами. Этот вид ламинарии особенно известен благодаря своему стимулирующему и тонизирующему действию: улучшает общий обмен, является источником микроэлементов и широко включается в средства для похудания и антицеллюлитные программы.

Фукус (Fucus) является второй по значимости для косметики водорослью из класса бурых (Phaeophycophyta). Произрастает на камнях в прибрежной зоне и собирают его вручную. Полезные свойства этих водорослей обусловлены тем, что они чрезвычайно богаты йодом, витаминами, аминокислотами, растительными гормонами и микроэлементами. Найти его можно на пляжах Ла-Манша и по всему побережью Атлантики.

Наличие большого количества альгиновой кислоты определяет природную желирующую и загущающую способность экстрактов, как ламинарии, так и фукуса. Обе водоросли богаты органическими и неорганическими веществами, определяющими их высокую биологическую активность. Экстракты ламинарии и в большей степени фукуса пузырчатого (Fucus vesiculosus) содержат комплекс веществ, стимулирующих работу в-рецепторов и блокирующих б-рецепторы жировых клеток, обеспечивая эффективное антицеллюлитное действие.

Красные водоросли - это отдел водорослей, обитающих в морской воде.

Литотамния (Lithothamnium) , как и все красные водоросли, они встречаются на подводных скалах Северного моря, Ла-Манша и Атлантики. Ее красочно описал в 1963 году известный подводник Жак Кусто. На стометровой глубине он обнаружил красный пляж -- площадку из известковой багрянки -- литотамнию. Эта водоросль похожа на большие куски розового мрамора с неровной поверхностью. Живя в море, она впитывает и аккумулирует известь. Содержание кальция в ней до 33% и магния до 3%, и к тому же она имеет концентрацию железа в 18 500 раз большую, чем морская вода. Добывают литотамнию в основном в Британии и Японии. В состав косметических изделий ее включают, учитывая способность восстанавливать баланс минеральных веществ в организме, но она популярна и как пищевая добавка.

В средствах по уходу за лицом и особенно телом, разработанных в последние годы, распространено использование смеси водорослей фукуса, ламинарии и литотамнии. Богатая неорганическими соединениями литотамния прекрасно дополняет действие бурых водорослей, обеспечивая всесторонний эффект при воздействии на кожу и волосы.

Синие водоросли - это спиралевидные водоросли, произрастающие в некоторых озерах Калифорнии и Мексики. Благодаря высокому содержанию белка, витамина В12 и Р-каротина они повышают упругость кожи и оказывают замечательный укрепляющий эффект.

Зеленые водоросли - это группа низших растений. Ульва (Ulva lactuca) -- морской салат -- представляет собой зеленую водоросль, растущую на скалах. Собирать ее можно только во время отлива.

Морской салат -- настоящая кладовая витаминов группы В и железа, они способствуют укреплению тканей организма и улучшают кровообращение в капиллярных сосудах.

Спирулина - это сине-зеленая морская водоросль, её использование для лечения. Спирулина из более чем 30 000 видов водорослей содержит в своем составе самый богатый набор витаминов, микроэлементов, аминокислот, ферментов. Она богата хлорофиллом, гамма-линолевой кислотой, полиненасыщенными жирными кислотами и другими потенциально ценными питательными веществами -- такими, как сульфолипиды, гликолипиды, фикоцианин, супероксиддизмутаза, РНКаза, ДНКаза.

Спирулина отличается от других водорослей тем, что в своём составе содержит до 70% самого совершенного белка, такого количества не содержат никакие другие представители растительного и животного мира на Земле.

Спирулина -- самый богатый источник природного Р-каротина, жизненно необходимого антиоксиданта, и других каротиноидов. Каротиноиды используются несколькими органами нашего организма, включая надпочечники, систему размножения, поджелудочную железу и селезенку, кожу и сетчатую оболочку глаз.

Только спирулина и молоко матери являются полными источниками гамма-линолевой кислоты (ГЛК), играющей незаменимую роль в обеспечении нормального функционирования организма, все другие источники -- это экстрагированные масла. ГЛК помогает предотвратить сердечные приступы и инфаркты, помогает выводить излишнюю жидкость, улучшает функцию нервной системы и регулирует размножение клеток, обладает противовоспалительными свойствами, поддерживает в здоровом состоянии суставы, помогает лечению артритов. ГЛК также признана важным элементом питания, для предотвращения кожных болезней, таких как псориаз. фотосинтезирующий питание целлюлозный водоросль

Спирулина имеет в своем составе самый совершенный белок и все незаменимые аминокислоты. Белок спирулины для употребления не требует термической обработки, тогда как другие продукты, содержащие белок, необходимо подвергать варке или выпечке (крупы, мясо, рыба, яйца), в результате чего отдельные формы белка частично, а некоторые полностью теряют свои полезные качества.

Заключение

Повсеместное распространение водорослей определяет их огромное значение в биосфере и хозяйственной деятельности человека. Благодаря способности к фотосинтезу они являются основными продуцентами громадного количества органических веществ в водоемах, которые широко используются животными и человеком.

Поглощая из воды углекислый газ, водоросли насыщают ее кислородом, необходимым для всех живых организмов водоемов. Велика их роль в биологическом круговороте веществ, в циклическом характере которого природой решена проблема длительного существования и развития жизни на Земле.

В историческом и геологическом прошлом водоросли принимали участие в образовании горных и меловых пород, известняков, рифов, особых разновидностей угля, ряда горючих сланцев, явились родоначальниками растений, заселивших сушу.

Водоросли чрезвычайно широко используются в различных отраслях хозяйственной деятельности человека, в том числе пищевой, фармацевтической и парфюмерной промышленности. В восточной юго-восточной Азии давно уже используют морские водоросли для приготовления супов. Их выращивают в лиманах на воткнутых в ил бамбуковых палках или на деревянных рамах, опущенных в воду узких заливов.

Морская и водяная культуры начали давать во многих странах обнадеживающие результаты. Японская кухня использует водоросли при выпечке хлеба, добавляет их в пирожные, пудинги и мороженое. Даже консервирование грибов производится с помощью водорослей. В кадки укладывают один ряд грибов, затем один ряд морских водорослей и т. д. Во многих городах мира открыты специализированные кафе, где можно попробовать самые различные блюда из водорослей. Кроме того в морских водорослях установлено наличие витаминов А, В1, В2, В12, С и D, йода, брома, мышьяка и других веществ.

Водоросли проникли в сельское хозяйство и в животноводство. Помидоры, перец и арбузы быстрее созревают и дают больший урожай, если их опрыскать мукой из водорослей. Коровы и куры становятся более продуктивными, если вводить им в пищу концентраты из водорослей.

Одноклеточная зеленая хлорелла вырабатывает большое количество кислорода, аккумулирует органические вещества, используя меньший объем суспензии, имеет более короткий период вегетации, очень быстро размножается, а вся биомасса водоросли может быть использована в качестве пищи. Ее питательные качества - самые высокие в растительном мире.

У нас в стране и за рубежом культивируются микроводоросли на коммунально-бытовых и промышленных сточных водах с целью биологической очистки и дальнейшего использования их биомассы для получения метана или применения в промышленности и сельскохозяйственном производстве.

Список используемой литературы

1. Белякова Г.А, Дъяков Ю.Т., Тарасов К.Л. Ботаника: в 4 т. М.: Издательский центр "Академия", 2006. 1280 c.

2. Великанов Л.Л., Гарибова Л.В., Горбунова Н.П. и др. Курс низших растений. М.: Высш. шк., 1981. 408 с.

3. Виноградова К.Л. Определитель водорослей дальневосточных морей СССР. Зеленые водоросли. Л.: Наука, 1979. 147 с.

4. Вассер С.П., Кондратьева Н.В., Масюк Н.П. и др. Водоросли: Справочник. Киев: Наукова думка, 1989. 608 с.

5. Масюк Н.П. О типах морфологической структуры тела водорослей и основных направлениях их эволюции // Ботан. журн. 1985. Т.70, № 8. С. 1009-1018.

6. Рейвн П. , Эверт Р., Айкхорн С. Современная ботаника в 2-х томах: Пер. с англ. - М.: Мир, 1990. 566 с.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Биологическая характеристика водорослей, их анатомическое строение. Размножение одноклеточной водоросли. Направления развития прикладной альгологии. Происхождение и эволюция водорослей, их экологические группы. Водоросли водных местообитаний, снега, льда.

презентация , добавлен 25.11.2011


Водоросли как представители фотоавтотрофных организмов нашей планеты, их происхождение и этапы развития. Способы и условия питания водорослей. Воспроизведение себе подобных у водорослей посредством вегетативного, бесполого и полового размножения.

реферат , добавлен 18.03.2014


Общая характеристика зеленых водорослей – группы низших растений. Место обитания морских зеленых водорослей. Их размножение, строение и способы питания, химический состав. Описание наиболее распространенных видов морских водорослей Японского моря.

реферат , добавлен 16.02.2012


Водоросли - низшие растительные организмы, причисляемые к группе споровых. Независимый образ жизни водорослей благодаря хлорофиллу, приготовление ими необходимых органических соединений из неорганических. Среда обитания и виды размножения водорослей.

реферат , добавлен 16.12.2009


Водоросли как компоненты бактериальных удобрений и как биологические индикаторы. Витамины, содержащиеся в них. Использование водорослей для биологической очистки сточных вод. Их применение в качестве пищевых добавок. Изготовление биотоплива из водорослей.

презентация , добавлен 02.02.2017


Использование водорослей в космосе. Отрицательные стороны. Наука, которая занимается проблемами биологии в космосе - называется - космическая биология. Одна из проблем, которых применение водорослей на блага человечества в покорении космоса.

реферат , добавлен 18.01.2004


Ситематика диатомовых водорослей, относящихся к группе хромистов. Их строение, значение в природе. Жизненный цикл центрических и пеннатных диатомеи. Половой процесс и образование ауксоспор. Способы передвижения водорослей. Образование колониальных форм.

презентация , добавлен 24.01.2012


Рассмотрение основных функций тканей высших растений. Изучение места обитания, строения, питания и способов размножения водорослей, их роль в природе и в жизни человека. Ознакомление с разнообразием растений тундры и их адаптивными особенностями.

контрольная работа , добавлен 26.10.2011


Причины и последствия массового развития сине-зеленых водорослей. Действие токсинов на рыб, гидробионтов, животных и человека. Развитие синезеленых водорослей в Куршском заливе. Гаффская болезнь (алиментарно-токсическая пароксизмальная миоглобинурия).

реферат , добавлен 07.11.2011


Одноклеточные и колониальные водоросли с хроматофорами, в живом состоянии окрашенные в желто-бурый цвет. Панцирь диатомовых водорослей. Электронно-микроскопическая структура пор панцирей диатомовых водорослей. Совершенство строения меловых диатомей.