Одним из этапов изучения живой природы в школе является написание доклада на тему водорослей. Их значение на биологии в 6 классе изучают на примере наиболее известных представителей этой группы растительных организмов. Роль этих организмов действительно велика не только для нормальной жизнедеятельности водоёма как единой системы, но и для гармоничной жизни всей планеты.
Определение и общая информация
Под названием «Водоросли» биологи объединяют обширную группу организмов разного происхождения.
В единую категорию их объединяет ряд признаков:
- наличие фотоавтотрофного механизма питания;
- наличие зелёного пигмента — хлорофилла;
- обитание во влажной, сырой или водной среде.
У многоклеточных обобщающим признаком является отсутствие определённой дифференцировки тела на отдельные органы, то есть отсутствие разделения на корень, стебель и листья.
Традиционно водорослевые организмы принято причислять к растениям. Всего, по мнению исследователей, насчитывается около 40000 различных видов.
Сообщение о водорослях следует снабдить картинками, изображающими различных представителей этой группы организмов, в том числе одноклеточных, а также кратким описанием.
Разнообразие этого вида поражает. Размеры представителей водной растительности колеблются от долей микрона, как кокколитофориды, до нескольких десятков метров как, например, саргассум и ламинарии, достигающие 40−50 м. Этот занятный факт следует включить в реферат об этих интересных организмах.
В рассказе о строении водорослей следует упомянуть ещё об одной особенности. Кроме одно- и многоклеточных форм, встречаются также так называемые колониальные, где обособленные клетки этих организмов тесно связаны между собой посредством плазмодесм или погружены в общую слизь.
Примечательной особенностью группы этих водных растений является то, что к ней относятся как виды, являющиеся эукариотами, т. е. организмами, клетки которых имеют ядро, так и некоторые прокариотические (безъядерные) организмы, в частности, цианобактерии и сине-зелёные водоросли.
Значение водорослей
В ходе подготовки проекта, касающегося значения этих организмов в различных сферах жизнедеятельности, чтобы систематизировать информацию на эту тему, можно с использованием текста учебника по биологии заполнить таблицу, в которой кратко будет изложена роль этих растений в различных отраслях промышленности и других областях.
Если дополнить такую таблицу рисунками, хотя бы схематично изображающими виды водорослей, применяющиеся в той или иной отрасли, получится полноценный материал для теоретической части проекта.
Роль в биогеоценозе
Водорослевые организмы являются рекордсменами по объёму произведённых органических соединений в водной среде. Вместе с другими водными растениями они производят около 80% всей органики на планете. Например, в районе Антарктиды биологическая масса водорослевых организмов составляет в среднем около 70 тонн на гектар. На побережье Калифорнии этот показатель на 30 тонн на гектар выше. Из этих примеров видно, насколько активно продуцируют органическую массу эти организмы. Это огромный резервуар пищи для всех разновидностей животных, обитающих в мировом океане.
Известны некоторые разновидности горных пород, возникшие в результате процессов жизнедеятельности водорослевых организмов в доисторические геологические эпохи. В частности, к таким горным породам причисляют определённую часть известняков, горючие сланцы, диатомиты. Возраст этих геологических пород специалисты определяют именно благодаря диатомовым водорослевым видам.
Кроме того, они являются единственными организмами в водной среде, способными продуцировать свободный кислород, который необходим для дыхания всех остальных живых организмов мирового океана.
Экологическое значение
Ещё одной важной ролью водорослей в природе является их способность участвовать в биологической очистке воды. Однако в то же время чрезмерно бурное развитие планктонных и нитчатых разновидностей (цветение воды) способно стать большой проблемой при работе очистных сооружений систем водоснабжения. Причиной вторичного биологического загрязнения природных водных источников также может являться слишком стремительное развитие их зелёной массы.
Способность водорослей очищать воду широко используется любителями аквариумов (декоративным оформлением аквариума значение этих организмов не ограничивается). С целью очистки аквариума выращиваются специально посаженные организмы, обычно это представители видов каулерпа и хетоморфа. Можно использовать и водорослевые виды, которые вырастают в аквариуме естественным путём. Росту как искусственно посаженных, так и выросших самостоятельно организмов способствует интенсивное освещение. Кроме того, освещённость оказывает влияние и на активность поглощения загрязнителей водорослевыми организмами.
Массу чрезмерно разросшихся водорослей следует периодически удалять.
Промысловое и пищевое значение
Известно, что некоторые виды водорослей люди специально добывают, чтобы использовать их в качестве сырья для приготовления пищи. Конечно, с этой целью применяется не всё многообразие этих организмов, в основном это морские водоросли.
В частности, сырьем для приготовления пищи являются:
- морская капуста;
- порфира;
- ульва.
А в некоторых государствах водорослевые организмы культивируются искусственно с целью получения большого количества зелёной массы, где её заготавливают в промышленных масштабах.
Из них изготавливают корм для сельскохозяйственных животных. Кормовая мука, производимая из такой биомассы, содержит высокие концентрации микроэлементов, в частности, йода.
Традиционно съедобные виды водорослей используются в национальных кухнях восточноазиатских стран. Одно из наиболее известных блюд с использованием водной растительности, ставшее популярным во всем мире — это суши.
Активное использование водорослей в пищу оправдано не только их богатым минеральным и витаминным составом. Биологическая масса этих организмов весьма богата белком. Его выход на единицу площади за единицу времени при искусственном выращивании водорослей превышает на несколько порядков тот же параметр для традиционных источников белка, таких как бобовые культуры, злаки и крупнорогатый скот.
Рассказ про водоросли будет неполным без упоминания их значения для обмена веществ в организме человека.
Съедобные разновидности очень богаты минеральными веществами. Лидером по содержанию в зелёной биомассе является йод.
Различные отрасли промышленности
Люди научились получать из водорослевой массы студне- и слизеобразующие субстанции:
- Агар-агар (гелидиум). Это вещество используется экспериментальными лабораториями, которые выращивают на такой питательной среде разнообразные микроорганизмы, а также в кулинарии в качестве своеобразного заменителя желатина.
- Агароиды (филлофора).
- Карраген — используется в пищевой промышленности, производится из красных водорослей.
- Альгинаты. Для их производства используются фукусовые и ламинариевые разновидности.
Эти вещества широко применяются в различных областях промышленности, например, фармацевтической. Кроме того, многие виды водорослей нашли своё применение в некоторых типах лечебных грязей.
В области косметологии водоросли, имеющие большую площадь, используются для обёртываний, оказывающих лечебный и косметический эффект.
Химическая промышленность использует водоросли для получения йода, альгиновой кислоты, солей калия, целлюлозы, уксусной кислоты и спирта.
Водорослевая масса — очень удобный объект для изучения проблемы биологического топлива. Их способность к высокой скорости размножения — характеристика, благодаря которой именно водоросли применяются для получения биомассы.
Экспериментальных процессов для получения биотоплива на сегодняшний день разработано множество. Многие из них используют давление и высокие температуры.
Не обошла вниманием водные растительные организмы и наука. Водоросли — один из наиболее популярных в научных исследованиях биологических объектов для тестирования химических веществ, а также образцов воды с различными загрязнениями.
Помогают водоросли и при ведении сельского хозяйства. Помимо их пригодности в качестве кормовых культур, а также в виде добавок к основному корму, обогащающих его витаминами и минеральными веществами, водоросли представляют собой достаточно ценное удобрение.
Космические технологии
Сегодня всерьёз рассматривается проблема создания круговорота веществ в обитаемых зонах космических кораблей. Ради этого учёные предпринимают попытки использовать некоторые разновидности водорослей, отличающиеся неприхотливостью и способностью к особенно быстрому размножению.
К таким видам, в частности, относится хлорелла, которая в большом количестве и довольно быстро способна синтезировать белки, жиры, углеводы, витамины и витаминоподобные вещества. При этом она усваивает около 12% солнечной энергии, производя органические соединения.
Это очень большой показатель, если сравнивать с высшими растениями, которые способны усвоить от 1 до 2% солнечной радиации.
Хотя большая часть водорослей скрыта от глаз человека в глубинах мирового океана, их значение для гармоничного существования всей планеты огромно. Некоторые достоинства водорослей человек только учится использовать, а о каких-то, наверное, ещё и не догадывается.
