Специалисты
Альголог АВ1918
«Море - это все! Дыхание его чисто, животворно…»
Ж.Верн «20 000 лье под водой»
Водоросли – это автотрофные организмы, обитающие в море, содержащие хлорофилл A и осуществляющие процесс фотосинтеза с созданием органических веществ из двуокиси углерода (или бикарбоната) и воды с выделением молекулярного кислорода за счет энергии света.
Этот кислород выделяется водорослями в таком количестве, что на основании современных исследовательских данных можно обоснованно заявить, что человеческий род планеты Земля дышит и живет за счет водорослей.
В 2012 году ученые из университета Флориды, проводя исследования, выяснили, что ежегодно морские водоросли связывают и откладывают в почву более 80 тыс. тонн углерода на каждый квадратный километр территории (Global carbon stocks in seagrassecosystems. J. W. Fourqurean, C. M. Duarte, H. Kennedy, 2012).
По сравнению с морями, для лесов этот показатель составляет примерно 30 тысяч тонн углерода. Причем они фиксируют углерод в основном в форме древесины. Главное преимущество водорослей, по сравнению с долгорастущими лесными массивами, заключается в их способности быстро образовывать огромную зеленую массу, которая способная эффективно связывать углерод.
В основном в "кислородном производстве" участвуют микроскопические океанические сине-зеленые водоросли, диатомовые и динофлагелляты, зеленые отступают на второй план. В совокупности эти микроскопические растительные организмы, свободно парящие в толще морской воды, ученые называют фитопланктоном (от греч. “planktys” - блуждающий). Эти микроскопические клеточки настолько малы, что разглядеть их можно только с помощью микроскопа. Однако их общее количество весьма велико, счет идет на миллионы миллиардов. Фитопланктон вырабатывает в 10 раз больше кислорода, чем нужно ему самому для дыхания. Океан поставляет в атмосферу около 40 процентов того кислорода, которое произвел фитопланктон. Именно этот запас и расходуется в тех областях, где кислорода вырабатывается очень мало.
Так что, как это ни странно, род человеческий живет и здравствует на Земле именно за счет невидимых глазу "кислородных фабрик", дрейфующих в поверхностном слое морской воды. Собственно, они и являются по существу «Легкими нашей планеты».
Есть и другие морские леса, которые тоже продуцируют кислород - фитобентос. Их жизнь связана с дном океана. Субстратом для них служат твердые и мягкие грунты (скалы, камни, песок, ил), другие высшие растения или стенки панциря ракообразных. Водоросли могут прикрепляться к субстрату или свободно на нем лежать. Среди бентосных водорослей есть как микроскопические, так и крупные формы, среди которых отдельные виды достигают в длину 100 м и более, формируют густые заросли, напоминающие подводные леса, например, заросли бурых водорослей (их, еще называют макрофиты).
Морской фитобентос состоит в основном из бурых (например, семейство Фукосовых и Ламинариевых) и красных водорослей, зеленые и особенно сине-зеленые значительно уступают им по видовому разнообразию. Бурые и зеленые водоросли распространяются в верхних горизонтах литорали, тогда как в глубоких литоральных слоях господствуют почти исключительно красные.
Для морского фитобентоса необходим в первую очередь свет, солнечные лучи, которые участвуют в процессе фотосинтеза. Процессы фотосинтеза, дыхания, поглощения питательных веществ, а, следовательно, и прирост биомассы происходят более активно в местах с интенсивным перемешиванием воды. В морях это, как правило, прибрежные прибойные зоны или проливы с течениями.
Какие же факторы влияют на жизнь водорослей в морской воде, и существует ли разница между фитобентосом теплых и северных вод Мирового Океана?
Видовое разнообразие морских водорослей, взаимодействие с другими водорослями или иными морскими организмами, прирост их органической массы в первую очередь формируются абиотическими факторами среды, в которой они произрастают.
Абиотические факторы - это все влияющие на организм элементы неживой природы (температура, свет, влажность, состав воздуха, воды, почвы, естественный радиационный фон Земли, рельеф местности) и др.
Экологическа энциклопедия, Москва 2008 г.
Географическая зональность распространения особенно отчетливо выражена у морских бентосных водорослей, и наиболее общим ее выражением является распределение видового разнообразия по широтным зонам. Обычно в теплых морях, где условия более благоприятны, живет большее количество видов, чем в холодных, что видно из следующих цифр:
Общую «формулу» географического распределения водорослей можно вывести в такой пропорции:
| Отделы водорослей | Южные моря | Северные моряа |
|---|---|---|
| Бурые | 18% | 40-43% |
| Зеленые | 24% | 12-13% |
| Красные | 58% | 46% |
Широтное распределение бентосных водорослей можно проследить на примере Белого и Черного морей:
- Литоральную зону холодного Белого моря населяют в основном фукусовые водоросли (фукус, аскофиллум, пельвеция). Местами они занимают до 75% общей площади литоральных зарослей. Для нижней сублиторали более характерны известковые красные водоросли, местами покрывающие дно сплошным ковром (виды рода Lithothamnion, Corallina).
- В теплых водах Черного моря преобладают красные водоросли, а бурые отступают на второй план. Здесь совсем нет ламинариевых, фукусовые представлены только цистозейровыми водорослями, Для опресненных и загрязненных участков прибрежной зоны характерно массовое развитие зеленых водорослей.
Распространение и экологические группировки Водорослей. Ecosystema.ru
Широтное распределение морских бентосных водорослей обусловлено, главным образом, двумя факторами:
Свет является одним из основных из абиотических факторов, определяющим пространственное распределение водорослей. Это как «первое блюдо» в меню водорослей для последующего образования органического вещества в процессе фотосинтеза. Степень и возможность его использования водорослями, в свою очередь, зависит от совместного действия целого ряда других факторов: состава воды, интенсивности перемешивания водных масс, температуры, прозрачности, характера грунта, содержания в воде минеральных и органических веществ и скорости поступления этих веществ в слоевище водорослей.
К примеру, процессы фотосинтеза и дыхания, а также поглощение водорослями питательных веществ протекают более интенсивно в условиях постоянного обновления водных масс. Подтверждение этому – наиболее пышное развитие бентосных водорослей именно в местах с интенсивным перемешиванием воды: в реках и ручьях – на перекатах, где вода течет с большой скоростью, в морях – в проливах с течениями, в прибрежной прибойной зоне (пример: участок литорали Белого моря).
Температура. Бурые макрофиты - типичные обитатели холодных вод как Северного, так и Южного полушария. Хотя, виды рода саргассум, близкие родственники фукусов, теплолюбивы и обитают преимущественно в тропиках. Красные и зеленые водоросли преобладают в теплых морях.
Соленость так же влияет на распределение водорослей. В бассейнах с океанической или близкой к ней соленостью альгофлора по своему видовому разнообразию значительно богаче, чем в морях с низкими значениями этой характеристики.
На основании ранее изложенной информации прослеживается интересный факт: Северные моря – это дом обитания большинства видов бурых водорослей, королей по содержанию йода и других биологически активных веществ. В Мировом океане произрастает более 30 видов ламинариевых. Из них 25 видов макрофитов растет в водах Северного полушария. И только три из них обитают в морях Южного полушария, и два – у берегов Бразилии.
И именно бурым водорослям с древнейших времен посвящено много изысканий их целебных свойств, современных медицинских исследований. «Морская кладовая здоровья», «Царь-водоросль» - часто в книгах, научных и околомедицинских статьях можно встретить эти названия, характеризующие морские растения из семейств Ламинариевые или Фукусовых.
Что же такого особенного есть в бурых водорослях Северных морей, дающее силу и здоровье?
Адаптогены - удивительные вещества, «живущие» в растениях., в том числе и в бурых водорослях (Фукусе и Ламинарии). Они способствуют накоплению энергии внутри клетки.
Дело в том, что водоросли Белого моря, существуют в особых климатических и биологических условиях. Они находятся под воздействием приливов и отливов (в их клетках создаются оптимальные условия аэрации и фотосинтеза). В среде необычных сезонно-световых колебаний освещенности Северного региона водоросли приобретают высокие приспособительные и адаптационные возможности и накапливают уникальные целебные природные адаптогены.
Термин «растительные адаптогены» был введен в обращение в 50е годы минувшего века известным ленинградским фармакологом Н.В. Лазаревым. По мнению Н.В. Лазарева, потенциально перспективным должен оказаться поиск естественных адаптогенов», вырабатываемых в самом организме или изначально существующих в окружающей природе. Ученики Н.В. Лазарева (И.И. Брехман, Н.К. Фруентов, Н.В. Дардымов), вместе со своими сотрудниками успешно реализовали идеи учителя и сконцентрировав свои усилия на поиске и изучении лекарственных растений с адаптогенными свойствами. Одними из таких растений являются морские бурые водоросли (фукус и ламинария).
Морские адаптогены помогают организму справиться со стрессовыми ситуациями (вирусы, бактерии, экология, смена температуры воздуха, смена климатических поясов, психоэмоциональные и т.д.); обладают тонизирующим эффектом, при котором повышается выносливость организма и устойчивость к стрессам; усиливают регенерацию (обновление, восстановление) клеток.
Чем жестче климатические условия, тем концентрация адаптогенов в растительных клетках больше. Поэтому водоросли Белого моря, входящего в бассейн Северного Ледовитого Океана и обладающего достаточно суровыми гидрологическими характеристиками, наиболее богаты этими веществами.
Так же в клетках водорослей арктических морей выражено более сильно содержание биологически активных веществ (БАВ). Бурые водоросли по своему химическому составу считаются «кузницей» БАВ.
