30. Экология водорослей.

Распространение водорослей в глубину зависит от света и, следовательно, прозрачности воды. Морская вода прозрачнее пресной, и поэтому массовое распространение водорослей в морях наблюдается глубже — до глубины 30 м; более теневыносливые заходят до глубины 100-200 м, а отдельные виды — даже до 500 м. Глубина, которой достигают водоросли в пресных водах, меньше. Все же в Бологовском озере на глубине 5-6 м находили вошерию. В Байкале, имеющем очень прозрачную воду, драпарнальдия и эгагропила (кладофора) живут на глубине до 10-16 м, а диатомовые — до 35 м. В морях наиболее глубоко заходят бурые и особенно красные водоросли. Объяснение этому следует искать в том, что уже на глубине 10 м остается лишь 1-2% красных лучей солнечного спектра и около 4% синих и близких к нему по длине волн. Следовательно, на глубине фотосинтетическая деятельность хлорофилла, использующего главным образом красные лучи, затруднена. Фикоэритрин — красный пигмент красных водорослей — поглощает дополнительные к его цвету синие и голубые лучи спектра, дальше проникающие в глубину, и передает поглощенную им световую энергию хлорофиллу. Это до некоторой степени обьясняет встречаемость красных водорослей на больших глубинах, а также более интенсивную красную окраску у глубинных экземпляров одного и того же вида по сравнению с поверхностными.

Температурные границы, в которых возможна жизнь водорослей, очень широки. Многие водоросли, вмерзшие в лед, по оттаивании оживают. В полярных и высокогорных странах нередко на отдельных участках встречается красный снег: окраска его зависит от живущей в нем одноклеточной вольвоксовой водоросли — снежной хламидомонады (Chlamydomonas nivalis), окрашенной гематохромом; при таянии снега эта водоросль начинает двигаться.

Встречаются также участки снега, окрашенные другими, преимущественно одноклеточными водорослями в зеленый, реже желтый или буроватый цвет. Описано свыше 70 видов водорослей, живущих в снегу. В высоких широтах на севере у бурых ламинариевых водорослей в январе начинается прорастание из листовидных талломов при -0,65°С. Отмечали вегетацию водорослей в морях и при -3,3°С.

В то же время живые сине-зеленые водоросли встречаются в горячих источниках при +85°С и даже при +93°С. Интересно отметить, что большинство этих водорослей — те же виды, какие встречаются и при обычных, относительно низких температурах.

Питание. Общая соленость в пресных водоемах очень невелика — 0,001-0,05%, в морях (кроме опресненных) и океанах в среднем 3,4-3,5%. С уменьшением солености в морях происходит обеднение (по числу видов) их бентоносной водорослевой флоры.

В континентальных водоемах соленость может доходить до 20% и выше. Число видов водорослей в таких водоемах невелико — это главным образом одноклеточные сине-зеленые и вольвоксовые, но развиваются они в огромных количествах, окрашивая воду и рапу.

Углерод водоросли берут из свободного углекислого газа, растворенного в воде. При падении его содержания некоторое количество растворенных в воде бикарбонатов расщепляется на карбонат, выпадающий в осадок, углекислый газ и воду: Са(HCO₃)₂ - CaCO₃ + CO₂ + H₂О; освобождающийся углекислый газ используется водными растениями. Наоборот, при увеличении содержания СО₂, в воде свыше пределов, необходимых для поддержания равновесия с бикарбонатами, часть СО₂, становится активной и расщепляет карбонаты, переводя их в растворимые бикарбонаты.

Кроме автотрофного питания, некоторые водоросли, особенно сине-зеленые, прококковые и другие, могут усваивать органические вещества, питаясь теми и другими смешанно, или миксотрофно. Некоторые водоросли даже утратили хлорофилл, живут в местах, богатых органическими соединениями, и целиком питаются гетеротрофно, как сапрофиты. Таковы, например, астазия (Astasia) из эвгленовых, одноклеточная политома (Polytoma) из вольвоксовых, прототека (Prototheca) из протококковых, некоторые диатомовые и др.

Водоросли, питающиеся миксотрофно, могут служить показателями степени загрязнения водоема органическими, особенно азотистыми, веществами. В пресных водоемах различают группы видов (не роды!) водорослей: полисапробные, а-мезосапробные, b-мезосапробные, олигосапробные. Две первые группы водорослей используют непосредственно органические соединения; третья группа характерна для водоемов с малым содержанием органических соединений и использует неорганические продукты их распада; водоросли четвертой группы живут в водоемах с практически чистой водой. Некоторые зеленые и сине-зеленые водоросли живут в симбиозе с другими растениями или низшими животными. Широко известный пример, такого симбиоза — лишайники. Хлорококковая зоохлорелла живет симбиотически с некоторыми инфузориями, гидрой, губками, червями. Некоторые сине-зеленые водоросли живут внутриклеточно в обесцветившихся зеленых водорослях, выполняя у них функции исчезнувших хроматофоров.