§ 36. Водоросли, их значение

Определения и обозначения

Водоросли — преимущественно водные организмы, способные к фотосинтезу; их тело не разделено на настоящие органы и ткани. К водорослям относят очень разные организмы, от микроскопических до крупных. Это определение помогает узнать их по способу питания и простому строению.

Слоевище — тело водоросли, не имеющее корней, стебля и листьев. Оно может выглядеть как нить, пластинка или разветвлённое образование, но внешнее сходство не делает его настоящим органом. Термин нужен, чтобы отличать тело водоросли от тела высшего растения.

Фитопланктон — совокупность мелких организмов, в том числе водорослей, которые пассивно перемещаются в толще воды. Они не могут заметно противостоять движению воды и переносятся течениями. Это понятие помогает описать важную часть жизни водоёмов и морей.

Морские водоросли — водоросли, обитающие в морях и океанах; они могут быть одноклеточными или многоклеточными. Поэтому название указывает на место обитания, а не на размер организма. Это различие помогает не смешивать среду жизни водоросли с особенностями её строения.

Как это устроено

Водоросли относят к растениям, потому что они содержат вещества, необходимые для фотосинтеза, и сами образуют органические вещества на свету. Но их тело устроено проще, чем тело высших растений: у него нет настоящих органов и проводящих тканей. Поэтому водоросль может поглощать воду и растворённые вещества всей поверхностью, а не только корнями. Такое строение подходит организмам, живущим в воде или во влажной среде.

Разнообразие водорослей заметно и по размерам, и по числу клеток. Одноклеточные формы настолько малы, что их обычно рассматривают в микроскоп, а многоклеточные могут образовывать длинные нити или крупные слоевища. Размер зависит от устройства организма и условий его жизни, а не от того, относится ли он к водорослям. Поэтому по одному внешнему виду нельзя судить обо всей группе.

В водной экосистеме водоросли выполняют роль производителей — организмов, создающих органические вещества. При фотосинтезе они используют свет и углекислый газ, а также выделяют кислород. Органические вещества затем становятся пищей для других организмов и переходят по пищевым цепям. Особенно важны мелкие водоросли фитопланктона: ими питаются многие обитатели водоёмов.

Для человека водоросли ценны как пищевой продукт и как сырьё. Некоторые виды употребляют в пищу, а вещества из водорослей применяют в пищевой и других отраслях промышленности. В сельском хозяйстве водоросли и продукты их переработки могут использоваться для улучшения почвы или в качестве добавок. Возможность применения зависит от вида водоросли и свойств получаемого из неё сырья.

Если водоросли начинают размножаться слишком быстро, вода может «зацвести» — стать мутной или изменить цвет. Такое происходит, когда условия благоприятны для роста, например в воде оказывается много питательных веществ. Отмершие водоросли разлагаются, и при этом расходуется растворённый в воде кислород. Его недостаток ухудшает условия жизни рыб и других водных организмов, а качество воды может снизиться.

Разнообразие водорослей и их значение

Сравнивайте строки по всем столбцам: так можно увидеть, что место обитания не всегда определяет размер и строение водоросли. Например, морские формы бывают как одноклеточными, так и многоклеточными. Столбцы о значении показывают, почему водоросли важны и для экосистем, и для человека.

Разбор задач

Задача 1. Ученик обнаружил в капле прудовой воды микроскопический организм с хлоропластами. Объясните, почему его можно отнести к водорослям.

1. Сначала связываем хлоропласты с фотосинтезом: в них организм использует свет для образования органических веществ. Способность к фотосинтезу характерна для водорослей.
2. Затем учитываем размер и среду: микроскопический организм найден в воде, где живут многие одноклеточные водоросли. Сам по себе малый размер ещё не доказывает принадлежность, поэтому важно проверить строение.
3. Если у организма нет настоящих корней, стебля и листьев, его тело можно назвать слоевищем. Сочетание фотосинтеза и простого строения согласуется с признаками водорослей.

Ответ: организм можно отнести к водорослям, если помимо хлоропластов и способности к фотосинтезу у него нет настоящих органов. Чтобы подтвердить вывод, нужно рассмотреть его строение подробнее.

Задача 2. В водоёме стало меньше водорослей. Предположите, как это может повлиять на содержание кислорода и на водных животных.

1. Вспоминаем, что водоросли фотосинтезируют и при этом выделяют кислород. Если их стало меньше, его образование в водоёме может уменьшиться.
2. Далее связываем кислород с жизнью животных: многие водные организмы используют растворённый в воде кислород для дыхания. При его снижении им становится труднее жить.
3. Учитываем и пищевые связи: водоросли служат пищей для некоторых животных. Поэтому уменьшение их количества может повлиять не только на кислород, но и на доступность пищи.

Ответ: содержание кислорода может снизиться, а водным животным может стать труднее дышать и находить пищу. Сила последствий зависит от того, насколько сильно сократилось количество водорослей.

Задача 3. На побережье собрали крупные многоклеточные водоросли. Предложите два способа их использования человеком и объясните, почему водоросли важны для морской экосистемы.

1. Сначала выбираем два возможных применения: некоторые водоросли можно употреблять в пищу, а их сырьё используют в промышленности. В сельском хозяйстве водоросли или продукты их переработки могут применяться как добавки для почвы.
2. Затем объясняем природную роль: при фотосинтезе водоросли образуют органические вещества. Эти вещества становятся пищей для других организмов и передаются по морским пищевым цепям.
3. Проверяем, что учтены обе части задания: названы способы использования человеком и объяснено значение водорослей для других обитателей моря. Не следует считать, что крупный размер сам по себе определяет способ применения.

Ответ: водоросли можно использовать в пищу и как сырьё для промышленности или сельского хозяйства. В море они создают органические вещества и поддерживают пищевые цепи.

Типичные ошибки

Ошибка — считать слоевище настоящим стеблем или листом, если оно похоже на них. Такое впечатление возникает из-за внешнего сходства, но у водорослей нет настоящих органов и проводящих тканей. Проверьте себя: слоевище не разделено на корень, стебель и листья, даже если имеет вытянутую или плоскую форму.

Ошибка — утверждать, что все водоросли многоклеточные и крупные. Крупные формы заметны без увеличения, поэтому именно они чаще бросаются в глаза. Но многие водоросли состоят из одной микроскопической клетки; чтобы не ошибиться, учитывайте разнообразие размеров и используйте микроскоп для изучения мелких форм.

Ошибка — считать водоросли только обитателями морей. Морские виды действительно широко известны, однако водоросли встречаются и в пресных водоёмах, и во влажных местах. Проверка простая: местообитание не является признаком, который ограничивает всю группу только морями.

Ошибка — думать, что любое размножение водорослей полезно. Обычное развитие водорослей поддерживает пищевые цепи, но массовый рост может вызвать «цветение» воды и ухудшить условия для животных. Чтобы оценить последствия, нужно учитывать количество водорослей, качество воды и содержание кислорода.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужно знать, что такое фотосинтез и какие условия необходимы для него. Это помогает объяснить, как водоросли образуют органические вещества и выделяют кислород. Без этой связи трудно понять их роль в природе.

Тема связана со строением растений: сравнение показывает, что у водорослей нет настоящих органов, характерных для высших растений. Сведения о фотосинтезе и слоевище помогают точнее описывать их особенности. Такое сравнение не означает, что все растения устроены одинаково.

Роль водорослей пригодится при изучении экосистем, пищевых цепей и круговорота веществ. Водоросли создают органические вещества, которые затем передаются другим организмам. А изменения их численности могут повлиять на условия жизни в водоёме.

Что запомнить

• Тело водоросли называют слоевищем.
• У водорослей нет настоящих корней, стеблей и листьев.
• Водоросли бывают одноклеточными и многоклеточными.
• Многие водоросли живут в воде, но встречаются и во влажных местах.
• Водоросли создают органические вещества и выделяют кислород при фотосинтезе.
• Водоросли служат пищей и местом обитания для водных организмов.
• Некоторые водоросли используют в пищевой промышленности, сельском хозяйстве и других отраслях.