Арбузный снег. Секрет красоты: ниацинамид и снежные водоросли Бюджетный аналог La Prairie Cellular Swiss Ice Crystal

Прямую противоположность теплолюбивым (термофильным) водорослям составляет группировка развивающихся на поверхности снега и льда холодолюбивых, или криофильных, водорослей. В этих, казалось бы, крайне неблагоприятных условиях могут жить многие водоросли, причем они размножаются здесь столь интенсивно, что своей массой явственно окрашивают поверхность снега и льда. Наибольшую известность с давних пор получило явление так называемого «красного снега».

Главным организмом, вызывающим окраску снега, является один из видов хламидомонады, названный хламидомонадой снежной. Большую часть времени эта водоросль находится в состоянии неподвижных шаровидных клеточек, густозаполненных красным пигментом гематохромом, но при оттаивании верхних слоев снега она начинает очень быстро размножаться, образуя неподвижные мелкие клетки и типичные подвижные хламидомонады.

Известно много других случаев, когда водоросли вызывают «цветение» снега. Окраска снега при этом может быть зеленой, желтой, голубой, бурой и даже черной – в зависимости от преобладания в нем тех или иных видов снежных водорослей и других организмов. Все же чаще других встречается зеленое «цветение» снега, вызываемое различными видами зеленых водорослей.

Не менее интенсивное развитие водорослей наблюдается и во льдах арктических и антарктических бассейнов. Это - подлинная стихия диатомей, размножающихся здесь в огромных количествах и окрашивающих лед в грязно-бурый или желто-коричневый цвет на таких больших пространствах, что в некоторых местах в летнее время лишь изредка удается встретить чисто-белую поверхность ледяных полей. Однако такое «цветение» льда, как показали исследования, в отличие от «цветения» снега, происходит главным образом за счет массового развития водорослей не на поверхности льда, а на нижних частях его - в углублениях и на выступах, погруженных в морскую воду.

Интенсивное развитие диатомей продолжается в Арктике в течение всего светлого периода, а с наступлением зимы, когда лед снизу начинает нарастать, водоросли, естественно, вмерзают в его толщу. Далее, по мере летнего стаивания льда с поверхности вмерзшие диатомей вместе с детритом выходят на поверхность льдов, где и дают те бурые пленки, которые так часто можно наблюдать на льдах полярных бассейнов. Однако здесь, в лужах опресненной воды, водоросли уже не могут размножаться и постепенно отмирают. И все же эти темные пленки имеют важное значение: они, как и все темные предметы, поглощают больше тепловых лучей, чем окружающая их белая поверхность, лед под ними тает быстрее, и в итоге образуются глубокие ямки с толстым слоем диатомей на дне. Ямки могут протаивать и до конца, превращаясь в каналы, насквозь пронизывающие лед.

Все эти водоросли приспособлены к жизни в крайне неблагоприятных условиях низких температур. Находясь в поверхностных слоях снега и льда, они подвергаются очень сильному охлаждению в зимние стужи, когда температура воздуха опускается на несколько десятков градусов ниже нуля, а в летнее время живут и размножаются в талой воде, т. е. при температуре около 0°С. И если снежная хламидомонада имеет стадию покоя в виде округлых толстостенных клеток, то многие другие водоросли, в том числе и диатомей, лишены каких-либо специальных приспособлений для перенесения столь низких температур.

Прямую противоположность теплолюбивым (термофильным) водорослям составляет группировка развивающихся на поверхности снега и льда холодолюбивых, или криофильных, водорослей. В зтих, казалось бы, крайне неблагоприятных условиях могут жить многие водоросли, причем они размножаются здесь столь интенсивно, что своей массой явственно окрашивают поверхность снега и льда. Наибольшую известность с давних пор получило явление так называемого «красного снега».

Красный снег встречается во многих местах земного шара, преимущественно в высокогорных областях по склонам гор. В пределах СССР он представляет довольно обычное явление на Кавказе, Северном Урале, широко распространен в зоне вечных снегов Камчатки, его находили также в Сибири (на Алданском хребте) и в Арктике у подошвы снеговых гор в юго-западной части Новой Земли, во многих местах на Земле Франца-Иосифа, в Карском море и т. д. В зависимости от степени развития водорослей, вызывающих эту окраску, интенсивность красного цвета снега может меняться от бледнорозового до кровяно-красного и темно-малинового. Нередко красный снег покрывает огромные пространства. Так, например, в горах Карачая, на перевале Басса на высоте около 3000 м над уровнем моря, в 1929 г. было найдено на снегу красное поле площадью в несколько квадратных километров. Толщина окрашенного слоя снега измерялась несколькими сантиметрами.

Главным организмом, вызывающим окраску снега, является один из видов хламидомонады, названный хламидомонадой снежной (Chlamydomonas nivalis). Большую часть времени эта водоросль находится в состоянии неподвижных шаровидных клеточек, густозаполненных красным пигментом гематохромом, но при оттаивании верхних слоев снега она начинает очень быстро размножаться, образуя неподвижные мелкие клетки и типичные подвижные хламидомонады (рис. 43, 1-9).

Известно много других случаев, когда водоросли вызывают «цветение» снега. Окраска снега при этом может быть зеленой, желтой, голубой, бурой и даже черной - в зависимости от преобладания в нем тех или иных видов снежных водорослей и других организмов. Так, например, на Кавказе в окрашенном снеге было обнаружено 55 видов водорослей, из которых 18 видов относились к зеленым, 10 - к сине-зеленым, 26 - к диатомовым, а 1 вид даже к багрянкам. Все же чаще других встречается зеленое «цветение» снега, вызываемое различными видами зеленых водорослей. В частности, в Йеллоустонском парке в США основным организмом зеленого снега была также хламидомонада, но, в отличие от вышеописанной, лишенная красного пигмента гематохрома. В Карском море наблюдали зеленый снег, вызванный развитием нитчатой водоросли рафидонемы (Rhaphidonema nivale, рис. 43, 10). Нередко такую окраску определяют и десмидиевые водоросли. Коричневую окраску снега вызывают обычно диатомовые, но в Гренландии известен случай, когда она была обусловлена массовым развитием десмидиевой водоросли анцилонемы (Ancylonema nordenskioldii, рис. 43, 11), и т. д. В общей сложности в настоящее время обнаружено уже свыше 100 видов таких «спежных» водорослей.

Не менее интенсивное развитие водорослей наблюдается и во льдах арктических и антарктических бассейнов. Это - подлинная стихия диатомей, размножающихся здесь в огромных количествах и окрашивающих лед в грязнобурый или желто-коричневый цвет на таких больших пространствах, что в некоторых местах в летнее время лишь изредка удается встретить чисто-белую поверхность ледяных полей. Однако такое «цветение» льда, как показали исследования, в отличие от «цветения» снега, происходит главным образом за счет массового развития водорослей не на поверхности льда, а на нижних частях его - в углублениях и на выступах, погруженных в морскую воду. В этих условиях слизистые скопления диатомей достигали таких размеров, что с льдины размером 10-15 м3 снимали до 10-15 кг сырой биомассы их.

Интенсивное развитие диатомей продолжается в Арктике в течение всего светлого периода, а с наступлением зимы, когда лед снизу начинает нарастать, водоросли, естественно, вмерзают в его толщу. Далее, по мере летнего стаивания льда с поверхности вмерзшие диатомей вместе с детритом выходят на поверхность льдов, где и дают те бурые пленки, которые так часто можно наблюдать на льдах полярных бассейнов. Однако здесь, в лужах опресненной воды, водоросли уже не могут размножаться и постепенно отмирают. И все же эти темные пленки имеют важное значение: они, как и все темные предметы, поглощают больше тепловых лучей, чем окружающая их белая поверхность, лед под ними тает быстрее, и в итоге образуются глубокие ямки с толстым слоем диатомей на дне. Ямки могут протаивать и до конца, пре вращаясь в каналы, насквозь пронизывающие лед. «Ледовых» диатомей в арктических и антарктических морях обнаружено уже около 80 видов.

Все эти водоросли приспособлены к жизни в крайне неблагоприятных условиях низких температур. Находясь в поверхностных слоях снега и льда, они подвергаются очень сильному охлаждению в зимние стужи, когда температура воздуха опускается на несколько десятков градусов ниже нуля, а в летнее время живут и размножаются в талой воде, т. е. при температуре около 0 °С. И если снежная хламидомонада имеет стадию покоя в виде округлых толстостенных клеток, то многие другие водоросли, в том числе и диатомей, лишены каких-либо специальных приспособлений для перенесения столь низких температур.

Водоросли снега и льда составляют подавляющее большинство организмов, поселяющихся на замерзших субстратах. Такие субстраты получили общее название криобиотопов (греч. «криос»- холод, «топос»- место), их поселенцы - криобионтов, а отрасль науки, занимающаяся изучением этих организмов,- криобиологии. По современным данным, общее число водорослей, обнаруженных на криобиотопах во всем мире, достигает 350, но истинных криобионтов, могущих активно вегетировать только в этих условиях, значительно меньше - немногим более 100 видов. Из них подавляющее большинство относится к зеленым водорослям (около 100 видов); несколькими видами представлены сине-зеленые, желто-зеленые, золотистые, пирофитовые и диатомовые водоросли. Все же остальные найденные здесь водоросли расцениваются либо как просто холодолюбивые формы (среди них наиболее многочисленны диатомовые и сине-зеленые), либо как случайные спутники, попавшие на снег и лед из соседних биотопов.

Жизнь растений: в 6-ти томах. - М.: Просвещение. Под редакцией А. Л. Тахтаджяна, главный редактор чл.-кор. АН СССР, проф. А.А. Федоров . 1974 .

Смотреть что такое "Водоросли снега и льда" в других словарях:

Сине зеленые водоросли (Cyanophyta), дробянки, точнее, фикохромовые дробянки (Schizophyceae), слизевые водоросли (Myxophyceae) сколько различных названий получила от исследователей эта группа древнейших автотрофных растений! Страсти не… … Биологическая энциклопедия

КРАСНЫЕ ВОДОРОСЛИ (Rhodophyta) - отдел водорослей, характеризующийся красной окраской слоевища, обусловленной наличием специфических пигментов билипротеинов красного фикоэритрина и синего фикоцианина. Продукт ассимиляции багрян новый крахмал. К. в. делятся на два класса… …

КРИОФИЛЬНЫЕ ВОДОРОСЛИ - экологическая группировка или сообщество (ценоз) водорослей, развивающихся на поверхности снега и льда … Словарь ботанических терминов Биологическая энциклопедия

I. Географический очерк страны. II. Климат. III. Население. IV. Этнографический очерк населения Сибири. V. Землевладение. VI. Источники благосостояния сельского населения (земледелие, скотоводство, промыслы). VII. Промышленность, торговля и… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

С древнейших времен стали понимать великое значение воды не только для людей и всяких животных и растительных организмов, но и для всей жизни Земли. Некоторые из первых греческих философов ставили воду даже во главе понимания вещей в природе, и… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Удивительные и уникальные картины иногда можно видеть в окружающем нас мире. Например, иногда возникает красочное, эстетичное явление, получившее в народе название «арбузный снег». Вызывает его хламидомонада снежная, крошечный организм, для многих являющийся загадкой.

А что расскажут ученые?

Если обратиться к биологам, можно узнать, что хламидомонада снежная в науке называется Chlamydomonas nivalis. Это растение, которое принадлежит к водорослям. Несмотря на окрашивание снега в розовый и даже красный цвет, она классифицируется как зеленая.

Микроорганизм обитает только в пресной воде, принадлежит к числу одноклеточных растений. Тот факт, что зеленая водоросль расцвечивает снежные просторы в красный, объясняется наличием в ее составе пигмента, названного «астаксантином». Кроме него, растение содержит и зеленый пигмент - известный даже школьникам хлорофилл.

Когда хламидомонада снежная размножается, говорят о «цветении снега». Поверхности приобретают приятный розовый оттенок, а иногда становятся инфернально красными, словно природа воссоздает кадры из фильма ужасов.

Хламидомонада снежная принадлежит к любителям холода. В этом водоросль - полная противоположность многочисленного класса термофильных

Классификация

Водоросль в современной биологии принято относить к роду хламидомонад, принадлежащих к одноименному семейству. Оно, в свою очередь, входит в порядок, именуемый «Вольвоксовые». Класс этих растений получил свое наименование за счет пигмента, содержащегося в организмах, он называется «Хлорофициевые». Еще более высокий уровень деления - отдел. Растение принадлежит к зеленым водорослям. Наконец, это царство Растения.

Прекрасные горы

Поскольку хламидомонада снежная при температуре около нуля чувствует себя отлично, альпинисты и путешественники на далеком севере получают возможность видеть прекраснейшие картины.

Между прочим, розовый - не единственный оттенок снега высоко в горах. Также встречаются очаги:

• фиолетового;
• красного;
• бурого;
• желтоватого.

Причина цветения снега - это живущие в нем микроскопические растения.

Погибает хламидомонада снежная при 4 градусах, поэтому видеть прекрасные пейзажи могут только те люди, кому не страшны холода.

Очень часто великолепные картины розового цвета можно наблюдать:

• в Антарктике;
• на Кавказе.

Если снять верхний слой, окажется, что внутри снег белый. Происходит это из-за специфики жизнедеятельности этого необычного растения - «хламидомонада снежная». Место обитания водоросли - только поверхностный слой.

Как это происходит?

Накопление розоватого пигмента происходит не просто так, а под влиянием внешних условий. Цветение начинается, когда воздух теплеет. В нормальном состоянии в снежном покрове растение находится в спящем состоянии, но когда солнце начинает пригревать, верхний слой оттаивает, и создаются оптимальные условия для размножения. Но длится это совсем недолго, ведь хламидомонада снежная при температуре 4 градуса по Цельсию уже погибает.

Оказавшись в правильное время в нужном месте, путешественник может наблюдать за активной жизнедеятельностью крошечных водорослей. Пигмент накапливается достаточно быстро. Изучая это явление, ученые брали пробы снега, а затем изучали его под микроскопом, нагревая до температуры таяния. Отмечено, что в воде с высокой скоростью начинают двигаться красноватые частицы. Каждая из них - это и есть отдельное растение.

Неочевидное очевидное

Сегодня альпинист, турист, участник экспедиции, оказавшись среди снежных просторов, словно бы окровавленных, не пугается и не удивляется этому явлению, но наслаждается открывшейся перед ним редкой красотой. Но не всегда все обстояло именно так.

До недавнего времени для людей был настоящей загадкой. Сколько легенд с ним связывали! Лишь некоторое время назад ученые выяснили, каково происхождение явления. Водоросли удалось обнаружить в Арктике и Антарктике. Также установили, что хорошо себя чувствуют микроорганизмы в условиях больших высот, благодаря чему колонии развиваются в горных массивах.

В наши дни биологи насчитывают уже 140 разновидностей водорослей и некоторых других живых организмов, способных придавать снегу фантастическую, оригинальную, неестественную окраску.

Природа снова удивила

Когда наука взялась за микроскопические водоросли, ученые удивились, ведь хламидомонада снежная при температуре 4 градуса по Цельсию уже погибает. Оказалось, что это растение способно существовать при температурах, не свойственных обычным водорослям.

И по сей день наука не смогла установить, благодаря чему эти крошечные организмы при низкой температуре могут не просто выживать, но еще и размножаться, поддерживать активный обмен веществ. Аналогичных организмов на планете пока обнаружено не было.

А какое строение?

Что представляет собой хламидомонада снежная? Особенности строения этого представителя типа монадных обусловлены тем, что водоросль принадлежит к одноклеточным. Организм состоит из:

• глазка;

Движение клетки обеспечено жгутиком.

Организм бесполый, поэтому размножение происходит за счет митоспор.

Покров микроскопической водоросли образован гликопротеинами. В составе растения есть всего лишь один чашевидный хлоропласт. Ядро тоже только одно.

Специфика обитания

Хламидомонада принадлежит к немногочисленным криофильными растениям. Она обитает там, где снежный покров держится круглогодично. Вегетативный период в течение года - лишь одна неделя, период наибольшего потепления. Для размножения растение нуждается в талой воде.

Чтобы хламидомонада могла размножаться, она образует зиготы. Большую часть года они находятся в спящем состоянии, но едва погода становится комфортной, начинается рост колонии. В это время и краснеет снег.

Большой интерес общественности привлек случай, произошедший в 1929 году. Тогда водоросли разрослись на огромной площади. Это произошло на перевале Басса. Колония заполнила собой несколько квадратных километров на высоте более трех тысяч метров.

Не раз наблюдались красивые явления:

• на Северном Урале;
• на Земле Франца-Иосифа;
• в Арктике;
• на Камчатке.

Известным стал случай, когда хламидомонады разрослись в Хакасии в 2015 году. Обнаружены они были работниками заповедника «Хакасский». Арбузный снег был зафиксирован в июне, в 20-х числах. Наиболее красивые пейзажи открывались вблизи хребта Шаман, что рядом с озером. Высота местности над уровнем моря - порядка 1 700 метров.

А какие еще бывают?

Хламидомонада снежная - не единственный представитель криофильных водорослей. К числу таковых принадлежат также:

• диатомеи;
• цианопрокариоты.

Пробуждение всех этих видов происходит под совместным влиянием факторов:

• обилие талой воды;
• наличие питательных веществ в окружающей среде;
• освещение;
• наличие в жидкости растворенных газов.

Оказавшись в цветущем поле, мало найдется путешественников, у которых не возникнет желание попробовать снег на вкус. Но многие справедливо засомневаются: а не ядовито ли?

Как говорят ученые, можно смело пробовать арбузный и красный снег, ничего особенного в нем не найти. А вот много есть нельзя, иначе будут проблемы с желудком.

Водоросли в космосе

Как удалось выяснить во время экспериментов, криофильные водоросли - это очень живучие растения. Они не только могут существовать в снегах и при нулевой и минусовой температуре, более того, выживаемость велика даже в космосе.

Не так давно этот тип микроорганизмов был изучен на МКС. Для транспортировки пришлось обезводить водоросли, но на орбите планеты их поместили в лотки, где создали относительно комфортные условия. Эксперимент длился 450 дней. Образцы, доставленные после обитания в космической среде обратно на поверхность планеты, вскоре нормально размножались в привычных условиях.

Сейчас ученые заинтересованы в тех механизмах, благодаря которым водоросли оказались способны адаптироваться к столь стрессовым условиям. Есть вероятность, что ясность в этом аспекте поможет разработать методы, применимые к людям. Предполагается, что это будет полезно в первую очередь в продолжительных полетах.

Прямую противоположность теплолюбивым (термофильным) водорослям составляет группировка развивающихся на поверхности снега и льда холодолюбивых, или криофильных, водорослей. В зтих, казалось бы, крайне неблагоприятных условиях могут жить многие водоросли, причем они размножаются здесь столь интенсивно, что своей массой явственно окрашивают поверхность снега и льда. Наибольшую известность с давних пор получило явление так называемого «красного снега».[ ...]

Красный снег встречается во многих местах земного шара, преимущественно в высокогорных областях по склонам гор. В пределах СССР он представляет довольно обычное явление на Кавказе, Северном Урале, широко распространен в зоне вечных снегов Камчатки, его находили также в Сибири (на Алданском хребте) и в Арктике у подошвы снеговых гор в юго-западной части Новой Земли, во многих местах на Земле Франца-Иосифа, в Карском море и т. д. В зависимости от степени развития водорослей, вызывающих эту окраску, интенсивность красного цвета снега может меняться от бледно-розового до кровяно-красного и темно-малинового. Нередко красный снег покрывает огромные пространства. Так, например, в горах Карачая, на перевале Басса на высоте около 3000 м над уровнем моря, в 1929 г. было найдено на снегу красное поле площадью в несколько квадратных километров. Толщина окрашенного слоя снега измерялась несколькими сантиметрами.[ ...]

Главным организмом, вызывающим окраску снега, является один из видов хламидомонады, названный хламидомонадой снежной (Chlamydomonas nivalis). Большую часть времени эта водоросль находится в состоянии неподвижных шаровидных клеточек, густоза-полненных красным пигментом гематохромом, но при оттаивании верхних слоев снега она начинает очень быстро размножаться, образуя неподвижные мелкие клетки и типичные подвижные хламидомонады (рис. 43, 1-9).[ ...]

Не менее интенсивное развитие водорослей наблюдается и во льдах арктических и антарктических бассейнов. Это - подлинная стихия диатомей, размножающихся здесь в огромных количествах и окрашивающих лед в грязнобурый или желто-коричневый цвет на таких больших пространствах, что в некоторых местах в летнее время лишь изредка удается встретить чисто-белую поверхность ледяных полей. Однако такое «цветение» льда, как показали исследования, в отличие от «цветения» снега, происходит главным образом за счет массового развития водорослей не на поверхности льда, а на нижних частях его - в углублениях и на выступах, погруженных в морскую воду. В этих условиях слизистые скопления диатомей достигали таких размеров, что с льдины размером 10-15 м3 снимали до 10-15 кг сырой биомассы их.[ ...]

Все эти водоросли приспособлены к жизни в крайне неблагоприятных условиях низких температур. Находясь в поверхностных слоях снега и льда, они подвергаются очень сильному охлаждению в зимние стужи, когда температура воздуха опускается на несколько десятков градусов ниже нуля, а в летнее время живут и размножаются в талой воде, т. е. при температуре около 0 °С. И если снежная хламидомонада имеет стадию покоя в виде округлых толстостенных клеток, то многие другие водоросли, в том числе и диатомеи, лишены каких-либо специальных приспособлений для перенесения столь низких температур.[ ...]

К числу факторов, создающих особые условия для жизни водорослей, относится также повышенное содержание в воде солей, свойственное некоторым связанным с морем и континентальным водоемам. По составу населяющих их водорослей особенно интересны последние.[ ...]

Соленые континентальные водоемы, в частности озера, весьма многочисленны на территории СССР. Только в пределах Астраханской области насчитывалось до 700 соленых озер. Происхождение их вполне понятно. Любое озеро, если только оно не проточное, замкнутое, т. е. не имеет стока, рано или поздно должно стать соленым благодаря испарению воды, особенно.если оно расположено в засушливых районах и на сильно соленосных породах. Степень солености таких водоемов может быть весьма значительной, вплоть до выпадения солей из насыщенного раствора. Так, например, в озерах с преобладанием поваренной соли содержание солей доходит до 285 г на литр воды, а при преобладании глауберовой соли - до 347 г на литр воды. И все-таки даже в таких условиях живут водоросли. Правда, количество видов водорослей по мере увелияения солености убывает, и очень высокую соленость переносят только немногие из них, но в целом солевыносливых форм немало.[ ...]

Приспособившись к столь необычным условиям существования, эти водоросли играют очень большую роль в жизни соленых водоемов. Сочетание органической массы, образуемой водорослями, и большого количества растворенных в воде солей обусловливает ряд своеобразных биохимических процессов, свойственных этим водоемам. В частности, хлороглея и ряд других водорослей, тоже размножающихся в массовом количестве, участвуют в некоторых озерах (например, в Мойнакском) в процессе образования лечебных грязей.[ ...]

Водоросли, внедряющиеся внутрь известкового субстрата, получили название «сверлящих». Сверлящие водоросли по количеству видов немногочисленны. Так, например, в пресных и соленых водоемах СССР их обнаружено всего 18, из них 12 зеленых и 6 сине-зеленых (рис. 45, 1, 2). Однако распространены они чрезвычайно широко, начиная с многочисленных на земном шаре известковых скал и кончая камнями, известковыми раковинами многочисленных животных, кораллами, пропитанными известью крупными водорослями и т. д., в пресных и морских водах, у поверхности воды и на глубине свыше 20 м, от холодных морей севера до вечно теплых морей тропиков.

к 90-летию кафедры гидробиологии МГУ

Водоросли горячих источников

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 о С до 85 о С, тогда как большинство организмов обитает в более узком температурном диапазоне.

Выносливость к экстремальным условиям чаще всего свойственно синезеленым водорослям (цианобактериям), многие виды которых являются типичными термофильными водорослями (от греч. «термо » – тепло, «филос » – люблю). Эти водоросли могут жить при температуре 75-80 о С и даже при 85 о С.

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 о 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 о 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 о С, тогда как при 85-90 о С – отмечено всего 2 вида.

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

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

Водоросли снега и льда

Температурные границы, в которых возможна жизнь водорослей, очень широкие. На ледниках, снежниках и льдах иногда поселяются криофильные (от греч. «криос » – холод, «филлос » – люблю) водоросли, которые приспособлены к жизни в условиях низких температур. Находясь на поверхности снега и льда, они подвергаются сильному охлаждению в зимние стужи, а в летнее время живут и размножаются в талой воде при температуре около нуля градусов. Они размножаются на поверхности снега и льда, и в период интенсивного развития придают субстрату (т.е., снегу, льду) ту или иную окраску.

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, т.е. 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.

Снежные водоросли встречаются во многих местах земного шара, преимущественно в высокогорных областях на склонах гор. «Цветение» ледников и снежников жители гор отмечали давно, однако их изучение началось только в начале ХХ века. Периодически наблюдения за снежными водорослями были проведены и в ХIХ веке.

«Цветение» ледников хламидомонадой снежной наблюдал в 1903 г. на Земле Франца-Иосифа русский ботаник В.И.Палибин. Большой вклад в изучение ледниковой флоры внесла Э.Коль из Венгрии. В 30-40-х годах она обследовала ледниковый покров Гренландии, ледники Североамериканских Скалистых гор, Карпат, Альп и др. Она впервые обнаружила и описала снежные синезеленые водоросли. Большую работу по сбору снежной флоры проводил в 1928 г. на Кавказе Г.С.Филиппов, который показал, что развитие водорослей в горах – довольно распространенное явление.

В России обитателей льда и снега находили на Кавказе, Тянь-Шане, Камчатке, Северном Урале, Сибири, Шпицбергене, на Новой Земле, Земле Франца-Иосифа и многих других местах. Установлено, что «цветение» снега является повсеместным явлением.

В настоящее время «снежных» водорослей насчитывают свыше 100 видов. Среди них наиболее распространены зеленые, диатомовые, синезеленые водоросли. Наибольшим числом видов представлены желто-зеленые, золотистые, динофитовые. В горах Кавказа даже обнаружена водоросль, относящаяся к багрянкам.

Исследования, проведенные на Кавказе, показали, что с высотой видовой состав водорослей сильно меняется. Чем выше в горы, тем он становится менее разнообразным: постепенно выпадают диатомовые, десмидиевые и другие зеленые водоросли. Ведущая роль переходит к ранее незаметным в общей массе синезеленым. На высоте около 5000 м они становятся единственными обитателями ледников, образуя «границу» жизни в высокогорье.

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.

Первая большая коллекция водорослей, обитающих на поверхности дрейфующих льдов, была собрана во время исторического плавания в Северном Ледовитом океане Адольфа Эрика Норденшёльда на «Веге». Альгологи обнаружили в этих пробах сотни видов диатомовых водорослей. И.В.Полибин, изучая микроводоросли льдов во время плавания «Ермака» под командой С.О.Макарова в 1901-1902 годах, установил, что они разрушающе действуют на лед.

«Цветение» льда в отличие от «цветения» снега, происходит главным образом за счет массового развития водорослей не на поверхности льда, а на нижней части – в углублениях и выступах, погруженных в воду. Первоначально она развиваются на нижней поверхности льда, а затем с наступлением зимы вмерзают в лед. Далее по мере летнего оттаивания льда с поверхности, вмерзшие диатомовые выходят на поверхность льдов. В лужах опресненной воды на поверхности льдов эти водоросли постепенно отмирают. Темные пленки отмерших водорослей, как и все темные предметы, поглощают больше тепловых лучей, чем окружающая их белая поверхность, способствуют более быстрому таянию льда. «Ледовых» диатомей в арктических и антарктических морях обнаружено уже более 80 видов.

Все эти водоросли получили общее название «криобионты» (от греч. «криос » – холод, «биос » – жизнь).

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 3,3 о С. Биомасса таких водорослей может достигать до 30 кг/м 2 (в сырой массе), а микроскопических диатомей до 1 кг с кубического метра льда.

При реализации проекта использованы средства государственной поддержки, выделенные в качестве гранта в соответствии c распоряжением Президента Российской Федерации от 29.03.2013 № 115-рп») и на основании конкурса, проведенного Обществом «Знание» России.

А.П.Садчиков,
вице-президент Московского общества
испытателей природы
(http://www.moip.msu.ru)

ВАМ ПОНРАВИЛСЯ МАТЕРИАЛ? ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ НА НАШУ EMAIL-РАССЫЛКУ:

Каждый понедельник, среду и пятницу мы будем присылать вам на email дайджест самых интересных материалов нашего сайта.