Сообщение о водорослях живущих в экстремальных условиях при низкой температуре высоком давлении

Обновлено: 18.05.2024

Презентация на тему: " Водоросли, живущие в необычных условиях Кулаков Кирилл, 5 А." — Транскрипт:

1 Водоросли, живущие в необычных условиях Кулаков Кирилл, 5А

2 Водоросли могут жить при достаточно широких температурных границах: от 3 градусов до 85 Гейзеры КамчаткиВ снеге, окрашивая его в красный цвет (арбузный снег)

3 Выносливы к высоким температурам сине- зеленые водоросли

4 В термальных источниках обитают многоклеточные водоросли нитчатой формы, а также одноклеточные. Нитчатки часто разрастаются большими колониями, выстилая стенки водоемов, или плавают по их поверхности.

5 Диатомовые водоросли. Они менее адаптированы к высоким температурам, а потому предпочитают обитать по краям водоемов в более прохладных местах. Для них максимальная температура для жизни составляет 50 градусов

6 Водоросли в снегу Водоросли обитают и в очень холодных условиях. Это приводит к окрашиванию льда в самые разные цвета: малиновый, красный, зеленый, бурый, фиолетовый. Преобладает тот цвет, каких водорослей больше в данном месте. В красный цвет окрасить снег способна хламидомонада, а в зеленый - нитчатые водоросли, в коричневый - диатомовые водоросли.

7 Водоросли в соленой воде В крайне концентрированных соленых водах обитают одноклеточные зеленые разновидности

Водоросли могут жить и размножаться в таких особых условиях, которые кажутся нам, на первый взгляд, совершенно неприемлемыми для жизни. Это могут быть горячие источники, температура которых иногда достигает точки кипения, а также холодные арктические воды, лед и снег.

Водоросли, живущие в необычных условиях

Водоросли могут жить при достаточно широких температурных границах: от трех градусов до восьмидесяти пяти. А ведь большинство организмов живет в более узком диапазоне.

Выносливы в экстремальных условиях синие водоросли и зеленые. Их называют цинобактериями. Большая их часть является термофильными водорослями. Это означает, что они могут жить при достаточно высоких температурах (восемьдесят-восемьдесят пять).

В термальных источниках обитают многоклеточные водоросли нитчатой формы, а также одноклеточные. Нитчатки часто разрастаются большими колониями, выстилая стенки водоемов, или плавают по их поверхности.

В больших количествах в горячих водоемах можно встретить зеленые и диатомовые водоросли. Но они менее адаптированы к высоким температурам, а потому предпочитают обитать по краям водоемов в более прохладных местах. Для них максимальная температура для жизни составляет пятьдесят градусов.

Вообще в горячих водах обнаружено более двух тысяч видов водорослей. Преобладают, безусловно, сине-зеленые виды, далее диатомовые и потом зеленые.

В горячих гейзерах Камчатки температура достигает 75,5 градусов. В них было обнаружено пятьдесят два вида водорослей. Так вот, двадцать восемь из них – это сине-зеленые, и только семнадцать - диатомовые, а семь - зеленые виды.

Водоросли среди снегов и льда

Есть также водоросли, живущие в необычных условиях, средой обитания которых является снег и лед. Конечно, температурные границы для водорослей достаточно широки, что позволяет им обитать даже в очень холодных условиях. В таких неблагоприятных местах происходит даже интенсивное размножение водорослей, что порой приводит к окрашиванию льда в самые разные цвета: малиновый, красный, зеленый, бурый, фиолетовый. Преобладает тот цвет, каких водорослей больше в данном месте. Толщина окрашенного слоя составляет пару сантиметров, именно на такую глубину проникает свет.

В красный цвет окрасить снег способна хламидомонада, а в зеленый - нитчатые водоросли, в коричневый - диатомовые водоросли.

Надо сказать, что снежные водоросли большую часть времени находятся в спокойном состоянии. А вот весной, когда морозы немного ослабевают, происходит интенсивное размножение водорослей. Обитают, они, как правило, на остатках старого снега в расщелинах или высоко в горах. Развиваться начинают водоросли в талой воде, которая образуется под первыми лучами солнца. Ночью, когда температура опускается, они замерзают вместе с жидкостью.

Снежные водоросли можно встретить во многих местах земного шара, в основном это высокогорные районы.

Доказано, что цветение снега и льда - это повсеместное явление. Сейчас насчитывают более ста снежных водорослей. Это зеленые, сине-зеленые водоросли и диатомовые, а также желто-зеленые, золотистые. На Кавказе найден такой вид, как багрянка.

Исследования показывают, что чем выше подниматься в горы, тем меньше становится там видовой состав водорослей. Это обусловлено тем, что в наиболее сложных условиях выживают только некоторые виды, так сказать самые устойчивые.

Как ни странно, но достаточно интенсивное развитие водорослей происходит во льдах Антарктики и Арктики. В этих регионах наиболее развиты диатомовые разновидности. Когда они размножаются в огромных количествах, то окрашивают воду и лед в коричнево-желтый или бурый цвет.

Водоросли, живущие в необычных условиях, обеспечивают цветение льда не по его поверхности, за счет массового размножения, а в разного рода углублениях или выступах, которые погружены в воду. Изначально они развиваются на нижней части ледового покрытия, а потом с приходом холода замерзают. Когда приходит весна, лед оттаивает, а вместе с ним выходят на поверхность и водоросли.

Все водоросли, обитающие в необычных условиях холода, получили название криобионты. В условиях низкой температуры живут не только микроскопические, но и многоклеточные водоросли, например, ламинарии.

Водоросли в соленых водоемах

Особенности водорослей таковы, что в сильно соленой воде они приводят к порой неожиданным биохимическим процессам. Например, образованию лечебных грязей.

Водоросли, обитающие без воды

Аэрофильные водоросли, живущие в необычных условиях, контактируют непосредственно с воздухом. Типичным местом обитания таких видов является поверхность скал, камней, коры дерева.

По степени увлажненности их делят на две подгруппы: воздушные и водо-воздушные. Жизнь водорослей очень своеобразна и характеризуется резкой и частой переменой температуры и влажности. Днем эти водоросли достаточно сильно прогреваются, а ночью температура значительно опускается.

Таким резким перепадам подвержены только аэрофильные водоросли. Однако они хорошо приспособлены к подобному существованию. Самые большие их колонии наблюдают на поверхностях мокрых скал.

Факторы развития водорослей

Главными факторами, которые влияют на развитие водорослей, являются наличие влаги, света, температурного режима, углерода, органических и минеральных удобрений. Водоросли очень сильно распространены по всему миру, их можно встретить в воде, на коре деревьев, в почве и на ее поверхности, на стенах каменных строений, и даже в самых неподходящих для обитания местах.

Как ни странно, но некоторые разновидности настолько приспособлены к жизни в экстремальных условиях, что волне комфортно себя чувствуют, и даже очень активно размножаются.

Ошибочно считать, что в условиях высоких и очень низких температур нет ничего живого. Это совершенно не так. Оказывается, в таких условиях вполне нормально обитают одноклеточные и многоклеточные водоросли. Они не всегда видны невооруженным глазом, но они живут и в горячих гейзерах, и во льдах.

Интересные научные факты

Недавние исследования на Камчатке привели биологов к довольно неожиданным результатам. Перед исследователями стояла цель: обследовать горячие источники на предмет содержания в них ртути. Предполагалось изначально, что вода из данных источников непригодна для питья.

В ходе исследований оказалось, что только один гейзер опасен. Однако выяснились и другие довольно интересные факты. Биологи с уверенностью заявляют об обнаружении в горячей воде темно-зеленых нитчатых водорослей. Казалось бы, ну что тут удивительного. Давно известен факт их проживания при высоких температурах. Но температура воды исследуемых гейзеров доходила до 98 градусов. Хотя ранее предполагалась граничная температура их обитания в районе восьмидесяти семи градусов.

Вместо послесловия

Для нас привычным местом обитания водорослей является водное пространство. Но, как мы могли убедиться, это не совсем так. Среди них достаточно видов, которые прекрасно себя чувствуют и вне воды. Более того, как оказалось, водоросли имеют очень широкий температурный диапазон обитания, как никакой другой живой организм. Они способны не только жить, но и размножаться в самых суровых условиях, где, казалось бы, ничего живого быть не может. А для некоторых видов это вполне приемлемые и комфортные условия.

Как водоросли живут в экстремальных условиях – при низкой температуре среды, высоком давлении и др.?

Водоросли способны жить и размножаться в таких условиях, которые на первый взгляд кажутся совершенно непригодными для жизни: в горячих источниках, температура которых достигает иногда почти точки кипения, в арктических водах с минусовой температурой, а также на снегу и льду.

Водоросли способны жить при довольно широких температурных границах – от 3°С до 85°С, тогда как большинство организмов обитает в более узком температурном диапазоне.

В термальных источниках большая часть видов представлены нитчатыми формами и значительно меньшей степени – одноклеточными. Нередко нитчатки разрастаются большими матами, выстилающими стенки водоемов или плавающими на поверхности водоемов.

В значительных количествах в горячих источниках встречаются диатомовые и зеленые водоросли, однако они менее термофильны, и обитают по окраинам водоемов в более холодных участках. Температурный предел, при котором живут диатомовые и зеленые не превышает 50°С.

Общее количество видов водорослей, обнаруженных в горячих водах, более 2000. Преобладающее число видов относится к синезеленым, далее идут диатомовые и зеленые. Так, например, в горячих источниках Камчатки, температура которых достигает 75,5°С, было обнаружено 52 вида водорослей, из которых 28 относятся к синезеленым, 17 – к диатомовым и только 7 – к зеленым. Однако наиболее специфичными для горячей воды оказались опять-таки синезеленые (20 видов из 28), тогда как большая часть диатомовых и зеленых обитала на Камчатке, как в теплых, так и в холодных водах.

Число видов водорослей в разных горячих источниках варьирует в широких пределах, от десятка видов до сотен и более. Так, например, в горячих источниках Йелоустонского национального парка США одних только синезеленых было обнаружено 166 видов, а в горячих источниках Греции – 128 видов. Значительная часть синезеленых водорослей относится к порядку осциллаториевых и ностоковых.

С повышением температуры источника число видов резко снижается. Больше всего видов обнаружено при температуре 35-40°С, тогда как при 85-90°С – отмечено всего 2 вида.

Специфических термофилов, не способных существовать при температуре ниже 30°С, очень немного. Самые широко распространенные из них – мастигокладус и формидиум. Оптимум их температурного развития лежит в пределах 45-50°С.

Большая часть водорослевого населения горячих источников состоит из эвритермных водорослей, живущих и при более низких температурах.

Водоросли горячих источников

Водоросли способны жить при довольно широких температурных границах – от 3⁰С до 85⁰С, тогда как большинство организмов обитает в более узком температурном диапазоне.

В термальных источниках большая часть видов представлены нитчатыми формами и в значительно меньшей степени – одноклеточными. Нередко нитчатки разрастаются большими матами, выстилающими стенки водоемов или плавающими на поверхности водоемов.

Общее количество видов водорослей, обнаруженных в горячих водах, более 2000. Преобладающее число видов относится к синезеленым, далее идут диатомовые и зеленые. Так, например, в горячих источниках Камчатки, температура которых достигает 75,5⁰С, было обнаружено 52 вида водорослей, из которых 28 относятся к синезеленым, 17 – к диатомовым и только 7 – к зеленым. Однако наиболее специфичными для горячей воды оказались опять-таки синезеленые (20 видов из 28), тогда как большая часть диатомовых и зеленых обитала на Камчатке, как в теплых, так и в холодных водах.

С повышением температуры источника число видов резко снижается. Больше всего видов обнаружено при температуре 35-40⁰С, тогда как при 85-90⁰С – отмечено всего 2 вида.

Специфических термофилов, не способных существовать при температуре ниже 30⁰С, очень немного. Самые широко распространенные из них – мастигокладус и формидиум. Оптимум их температурного развития лежит в пределах 45-50⁰С.

Водоросли снега и льда

В этих, казалось бы, крайне неблагоприятных условиях, могут жить многие виды водорослей, причем они размножаются столь интенсивно, что окрашивают поверхность снега и льда в самые разнообразные цвета – красный, малиновый, зеленый, синий, голубой, фиолетовый, бурый и даже черный, в зависимости от преобладания в нем тех или иных видов водорослей. Толщина окрашенного слоя снега измеряется несколькими сантиметрами, то есть на глубину проникновения света.

Снег в красный цвет окрашивает хламидомонада снежная, в зеленый – нитчатая водоросль рафидонема снежная, в коричневый – диатомовые водоросли, а также десмидиевая водоросль анцилонема Норденшельда, названная в честь шведского (финского) полярного исследователя А.-Э. Норденшельда.

Снежные водоросли большую часть времени находятся в состоянии покоя. Весной, как только ослабевают морозы, водоросли начинают интенсивно размножаться. Снежные водоросли развиваются, как правило, на старом снегу оставшемся лежать в холодных ущельях или снежных полях высоко в горах. Водоросли начинают развиваться в талой воде, образующейся под лучами солнца в трещинах льда и пустотах снега. Днем организмы, так называемого, криопланктона ведут активный образ жизни, а ночью смерзают в лед.

Снежные водоросли относятся к группе криопланктона – населения талой воды.

Не мене интенсивное развитие водорослей наблюдается и во льдах арктических и антарктических бассейнов, в которых наиболее интенсивно развиваются диатомовые. Развиваясь в больших количествах они окрашивают лед и воду в бурый и желто-коричневый цвета.

В условиях низких температур обитают не только микроскопические водоросли, но и крупные – бурые (ламинариевые и фукусовые). Например, у ламинариевых водорослей прорастание листовых талломов начинается при январской стуже. Особенно быстро слоевища ламинариевых растут в конце зимы и весной, когда температура воды держится в пределах нуля градусов. Отмечали даже вегетацию водорослей в морях при температуре минус 3,3⁰С. Биомасса таких водорослей может достигать до 30 кг/м² (в сырой массе), а микроскопических диатомей до 1 кг с кубического метра льда.

К 90-летию кафедры гидробиологии МГУ.

А.П.Садчиков

вице-президент Московского общества испытателей природы

Водоросли относятся к особенному сегменту растительного мира. Их ключевая особенность заключается в среде обитания. Преимущественно водоросли, которые являются низшими растениями, обитают в водной среде. Корней, стеблей и листьев они не имеют, но их тело состоит лишь из одной клетки или из группы многоклеточных организмов. Обитает такая водная растительность в малых и больших водоемах, и среди них встречаются и необыкновенные экземпляры, что удивляют людей размерами, адаптацией к среде и особенностями строения.

Разнообразный мир водорослей

Если прочесть факты о водорослях, то становится ясно, что они живут без корней и прикрепляются ко дну собственными стеблями.
Условно водоросли делятся на 2 разновидности: планктонные и глубинные. Планктонные становятся едой для большинства морских обитателей, а глубинные обычно в океанах образовывают целые подводные леса.
Никакие земные организмы не имеют такой жизнеспособности и умения приспособиться к условиям климата и температурному режиму, как водоросли. Их можно повстречать не только в море и океане, но и в Антарктиде на ледниках, и на горячих гейзерах Камчатки.
В термальных источниках Дальнего Востока удалось обнаружить 2 типа водорослей, которые себя замечательно чувствуют и размножаются при температуре 75-80 °С.
Некоторые виды водорослей проявляют необычные люминесцентные свойства при цветении, в результате чего на воде воссоздается иллюзия подсветки. Полюбоваться на такое чудо природы удастся около берегов на юге Калифорнии, где по нескольку раз в год волны становятся неоново-голубыми именно из-за водорослей.
Есть самые необычные водоросли, и к их списку относят ламинарию. Длина данной растительности может достигать 60 метров. Добыть такое чудо природы можно в Японском и Охотском море, а также в воде Северного-Ледовитого океана. При наличии глубины 4-6 метров ламинария образовывает джунгли под водой.
Какой бы удивительный мир водорослей не был, но эта растительность бывает ядовита для рыб и подводных обитателей. Чтобы водоросль никто не попробовал на вкус, она вырабатывает яд, которые и защищает ее, отравляя таким образом морских животных.

Водоросли, живущие в необычных условиях

Описывая водоросли, живущие в необычных условиях, нельзя не отметить мосс-шары. Их можно повстречать в японском озере Мивант, в исландском вулканическом озере Акан, в Черном и Тасмановом море. Они имеют шаровидную форму и ярко-зеленый окрас, а в диаметре такие водоросли примерно 12-30 см. Иногда их размер еще меньше, и все это из-за влияния температурного режима на растение.
Каулерпа считается одноклеточным организмом, но по ее внешним данным так и не скажешь. Она имеет внушительный размер, корневую систему, стебли и листья. Объяснением этому считается несоответствие того, что клетка у водоросли одна, а ядер несколько. Еще каулерпу называют растением-захватчиком, потому что данное растение быстрыми темпами занимает воду, заселяя пространство и мешая росту и развитию остальной растительности.
Макроцистис относят к роду бурых водорослей, что отличаются огромными размерами. Местом произрастания этих водорослей считается Южное полушарие. В толще воды стебель водоросли приподнимается вверх, а у поверхности расстилается вдоль направления морского течения. Держаться на плаву этому растению помогают пузырьки воздуха на основании листьев. Обширные заросли макроцистиса поблизости морского побережья могут гасить сильные волны, потому что оторвать водоросль такого типа нереально и выращивают их искусственным способом.
Красные водоросли или багрянка – это первая большая коллекция водорослей, которая существует на Земле уже примерно 1 миллиард лет. Отличительная особенность таких необычных водорослей – это их умение применять для фотосинтеза лучи синего и зеленого оттенка, что попадают на большие глубины. Обуславливается данное свойство присутствием в растении вещества фикоэритина.

Водоросли среди снегов и льда

На леднике, снежнике и во льдах иногда можно повстречать необычные криофильные водоросли, которые приспосабливаются к жизни даже при условии низкой температуры. При расположении водорослей на поверхности льда и снега, зимой они подвержены сильному переохлаждению, а летом они живут и размножаются в воде с температурой 0 градусов.
Самые снежные водоросли много времени проводят в состоянии покоя. Весной при ослабевании морозов, они интенсивнее размножаются. Снежные водоросли развиваются обычно на старом снегу, оставаясь лежать в снежных полях высоко в горах или в замерзающих ущельях.
Снежные водоросли можно встретить в высокогорных зонах на склоне гор.
Сейчас такой тип водорослей насчитывает около 100 разновидностей. Среди них самыми распространенными считаются диатомовые, зеленые и сине-зеленые водоросли. Большими популяциями представлены и желто-зеленые, и золотистые, и динофитовые растения такого типа.

Цветение ледников

Водоросли в соленых водоемах

В водоемах, в которых соли до 285 граммов на литр, из зеленых водорослей выделяют дюналиеллу. Тело этой растительности имеет грушевидную или яйцевидную форму. Также оно заострено спереди, в местах расположения двух жгутов. Отделяемой от протопласта оболочки у такой водоросли нет, но присутствует наружная уплотненная пленка. Содержимое клетки дюналиеллы подобно хламидомонаде.
Из сине-зеленых водорослей многих интересует хлороглея сарциноидная, которая в большей мере развивается в озерах с огромной концентрацией соли. Это касается и Мойнакского озера возле Евпатории.
Особенность водоросли, которая живет в соленом водоеме, заключается в том, что таких условиях возникают порой неожиданные биохимические процессы. Так, к примеру, возникает лечебная грязь.

Водоросли, обитающие без воды

Аэрофильные водоросли – это редкие водоросли, которые живут в необычных условиях и контактируют непосредственно с воздухом. Типичное место для их обитания — это поверхность камней, скал и коры дерева.
В мире по степени увлажненности такие водоросли делятся на две группы: воздушные и водо-воздушные. Жизнь водорослей достаточно своеобразна и характеризуется частой и резкой сменой температурного режима и влажности. Днем аэрофильные водоросли сильно прогреваются, а ночью их температура идет на спад.
Даже несмотря на то, что видовой состав водоросли сильно меняется, такая растительность смогла приспособиться к условиям жизни. Самые огромные группы водорослей такого типа моно наблюдать на поверхностях мокрых скал.

Факторы развития водорослей

Главные факторы, которые повлияют на развитие водорослей, – это присутствие света, влажности, углерода, минеральных и органических удобрений.

Насколько странным это не было бы, но все о водорослях знать невозможно. Они приспосабливаются к жизни в экстремальных условиях, но как им это удается, не знает никто.

Ошибочно было бы полагать, что в условиях высокой или чересчур низкой температуры жить невозможно. Это вовсе не так. В таких условиях вполне нормально обитают многоклеточные и одноклеточные водоросли. Их не всегда можно увидеть, но они живут и в горячем гейзере, и в леднике.

Читайте также: