...

Водоросль спирогира – где обитает и особенности размножения

Водоросль спирогира РАСТЕНИЯ

Зачастую на поверхности различных водоемов можно заметить огромные скопления ватообразной зеленой растительности, которая в последнее время принимает огромные экологические масштабы и захватывает абсолютно все типы акваторий. Экологи всего мира бьют тревогу, поскольку разрастание такой «ваты» свидетельствует о нарушении экосистемы. Однако, эта водоросль не только признак загрязненной среды, но и неотъемлемая часть жизни водоёмов.

Что такое спирогира

 Спирогира (Spirogyra) – это нитчатая водоросль, относящаяся к семейству зигнемовых . Наряду с хлореллой, это самая распространенная в мире растительность, которая покрывает поверхность как пресных стоячих водоемов, так и в солёных и солоноватых водах.
Спирогира - самая распространенная в мире растительность
Спирогира – самая распространенная в мире растительность

Спирогира отличается от соседки-хлореллы тем, что имеет в своих клетках зеленый пигмент, а хлорелла – бурый. Также разница заключается в том, что Spirogyra – это многоклеточные простейшие водоросли, Chlorella – одноклеточные.

Открытие вида произошло около 200 лет назад.

Всего в мире известно более двух сотен видов спирогиры, 120 из которых насчитывается на территории России и стран СНГ.

Причины возникновения спирогиры

В природных условиях ученые выявили несколько причин появления зеленой «ваты». Одна из них – глобальное потепление и увеличение средней температуры окружающей среды. Однако эта водоросль прекрасно себя чувствует и размножается в акваториях с холодной, порой ледяной, водой.

Ухудшение экологической обстановки - главная причина разрастания спирогиры
Ухудшение экологической обстановки – главная причина разрастания спирогиры

Также одной из причин называют ухудшение экологической обстановки на планете. Как было описано выше, источником питания растения служат неорганические вещества, образующиеся в процессе жизнедеятельности. Загрязнение водоёмов, сброс в них отходов предприятий, особенно азотсодержащих, в разы увеличивают скорость развития нитчатки.

Помимо этого, экологическую обстановку ухудшает и бытовая деятельность человека, использование фосфатных моющих средств. Ежегодное увеличение построек на берегах водоёмов, незаконные свалки, канализационные стоки – всё это неминуемо ведет к нарушению баланса экосистемы, способствуют загрязнению водных объектов и разрастанию огромных масс тины.

То же самое происходит и в домашних аквариумах. Причиной появления водоросли может быть:

Слабая система фильтрации - одна из причин появления спирогиры в аквариуме
Слабая система фильтрации – одна из причин появления спирогиры в аквариуме

Характеристика Спирогиры

Spirogyra относят к низшим растениям класса конъюгаты, структура тела которых не предусматривает наличие тканей и органов, а состоит только из одинаковых клеток, располагающихся друг над другом.

Принадлежит к отделу зеленых водорослей, что определяется наличием в её клетках закрученных хлоропластов – пластид, отвечающих за процесс фотосинтеза, благодаря которому зеленые растения поглощают кислород и образуют углекислый газ, необходимый для роста и развития всего растительного мира.

Читайте также: как выглядит “самая уродливая рыба” – рыба капля – в воде.

Внешний вид

Тело водоросли представляет собой тоненькую нить, состоящую их цилиндрических клеток, расположенных в один ряд. Клетки спирогиры крупнее по размеру (0,01мм), чем у других растений. Каждая из них покрыта целлюлозной оболочкой с характерной слизью.

Тело водоросли представляет собой тоненькую нить
Тело водоросли представляет собой тоненькую нить

Нитки водоросли прикрепляются к субстрату, камням или другой поверхности с помощью ризоидов. Ризоиды, как и само тело спирогиры, состоят из скопища клеток и не образуют отдельные органы и ткани.

Колонии нитевых водорослей образуют в водоемах склизкую ватообразную тину, которая может покрыть полностью дно и поверхность акватории. Издалека такая масса выглядит как мох.

Строение

Спирогира – простейшее многоклеточное растение, представляющее собой нитчатый таллом. Тонкие нити водоросли состоят из удлинённых цилиндроообразных клеток.  Каждая клеточка соединяется с последующей с помощью пор . Благодаря им же происходит междуклеточный обмен веществ.

Спирогира - простейшее многоклеточное растение
Спирогира – простейшее многоклеточное растение

Клеточная оболочка состоит из целлюлозной стенки, пропитанной углеводами и покрытой слоем слизи. Такая «броня» придаёт особую жёсткость и прочность, защищая содержимое.

Как и у всех растений, любая клетка спирогиры состоит из вакуоли с питательным клеточным соком, имеет подвешенное на протоплазменных тяжах ядро. В каждой клетке имеется один или несколько хлоропластов – длинных, спирально закрученных лент, питающих водоросль в процессе фотосинтеза.

Такие особенности строения хроматофора обусловили название описываемого вида – «спира» – спираль (греч.) и «гирос» – изогнутый (греч.).

Как и у высших представителей флоры, клетки спирогиры проходят процесс деления. Это происходит в теплое время года через 1-2 часа после наступления темноты. В первую очередь делится пополам ядро, и формируется перегородка новой клетки, которая разбивает хлоропласт пополам.

Где обитает Спирогира и биологические особенности

Спирогира является пограничным организмом между низшим и высшим миром растений. Несмотря на свою примитивную жизнедеятельность и элементарное строение, водоросль способна разрастись и организовать целые колонии. Порой огромные скопления ватной массы способны покрыть полностью всю поверхность, либо дно природных водоёмов.

Чаще всего обитает в заиленных озерах, прудах, реках, болотах
Чаще всего обитает в заиленных озерах, прудах, реках, болотах

Чаще всего это происходит в заиленных озерах, прудах, канавах, реках, болотах. Среда обитания этой водоросли не ограничивается пресноводными акваториями. Повсеместно она встречается и в слабосоленых, соленых морях и даже источниках минеральных вод. Место обитания живучей спирогиры было обнаружено даже высоко в горах на расстоянии 5 км над уровнем моря.

При отсутствии должного ухода, нити растения появляются не только в естественных условиях, но и в бассейнах, и аквариумах. Избыток корма, мертвые рыбки, повышенная температура воды, слабая фильтрация или неочищенный, забитый фильтр, редкие подмены – все это способствует активному появлению и росту нитчатки.

При отсутствии должного ухода, растение появляется и в аквариуме
При отсутствии должного ухода, растение появляется и в аквариуме
Spirogyra – любительница яркого света, поэтому интенсивное освещение домашнего водоема также будет способствовать разрастанию зеленой «ваты».

Жизненный цикл Спирогиры

Жизненный цикл спирогиры состоит из нескольких этапов:

  • вегетативное размножение или половая конъюгация;
  • соединение клеток соседствующих нитей и формирование копуляционного канала;
  • перетекание и обмен протоплазменной жидкости между клетками;
  • зигота – это клетка растения, в которой произошел обмен протоплазменной жидкости;
  • зимовка зиготы. В холодный период зигота покрывается плотной оболочкой. С наступлением тепла под ней происходит мейотическое деление, в результате которого образуются 4 споры. Три из них отмирают, а оставшаяся клетка путем деления разрастается в новую нить спирогиры.

Более наглядно цикл развития спирогиры можно просмотреть на схеме:

Цикл развития спирогиры
Цикл развития спирогиры

Клетки водоросли на всех стадиях жизненного цикла имеют гаплоидный набор хромосом, за исключением стадии зиготы и зигоспоры.

Питание растения

Поскольку спирогира не имеет корневой системы, позволяющей всасывать питательные вещества из грунта, питание растения осуществляется только за счет солнечного света. Клетки нитчатого содержат закрученный в спираль хроматофор с хлоропластами (зелеными пластидами), которые осуществляют фотосинтез.

Фотосинтез – это процесс переработки неорганических веществ (например, воды и углекислого газа) за счет энергии света, поглощаемой хлорофиллом (зеленым пигментом растений) и преобразование их в органические (например, кислород).

Клетки спирогиры посередине хлоропласта имеют пиреноиды – небольшие округлые образования, в которых в процессе фотосинтеза откладывается крахмал, превращаясь в своеобразные углеводные кирпичики. Такой тип питания называется автотрофным.

Полученные углеводы растение использует для своего питания и жизнедеятельности, обеспечивая окружающую среду выделяемым кислородом, столь необходимым всему живому на Земле.

Питание растения осуществляется только за счет солнечного света
Питание растения осуществляется только за счет солнечного света

Таким образом, источниками питания нитчатой водоросли служит все, что есть в среде его обитания: углекислый газ, вода, энергия солнечного света.

Варианты размножения

Размножение спирогиры, как и большинства водорослей, возможно бесполым (вегетативным), так и половым (конъюгативным) способами, несмотря на отсутствие половых клеток.

Вегетативный

Вегетативное размножение подразумевает собой увеличение популяции растения за счет разрыва или случайного повреждения водорослевых нитей. Распадаясь на части, каждый отрезок превращается в новое самостоятельное растение. Поскольку нитки спирогиры в толще воды сильно спутываются, их постоянное повреждение и разрывы неизбежны. Поэтому бесполое размножение происходит очень интенсивно.

Половой

Благодаря спутыванию ниточек водоросли происходит и процесс полового размножения путём конъюгации.  Этому процессу благоприятствует теплая погода  и температура среды 18-30 градусов.

Переплетаясь между собой, нитки образуют густой пучок и тесно прижимаются друг к другу. При этом разнополые клетки соседних талломов, соприкасаются и по образовавшемуся межклеточному каналу обмениваются цитоплазматическим материалом. После копуляции образовавшаяся зигота покрывается плотной оболочкой и отделяется от основного растения, превращаясь в зигоспору.

Пережив холодное время года, ядро зигоспоры разделяется на 4 отдельные споры (мейоз). Три из них впоследствии дегенерируют, а самая сильная, прорастая, даёт начало новой жизни.

Размножение спирогиры бесполым и половым способами
Размножение спирогиры бесполым и половым способами
Такой обмен генетической жидкостью позволяет водоросли совершенствовать свои свойства и становиться более устойчивой к неблагоприятным условиям окружающей среды.

Чем опасна и полезна

Изучив особенности жизни и размножения спирогиры, можно сделать вывод, что все виды спирогиры очень быстро адаптируются под изменяющиеся условия окружающей среды, а двойной способ размножения позволяет ей разрастаться катастрофическими темпами даже в домашних аквариумах.

Нередко борьба с нитчаткой в аквариуме становится для их владельцев целой проблемой. Быстро прорастая и переплетаясь, водоросль занимает лидирующее место и не дает произрастать остальным растениям, необходимым аквариумным обитателям в качестве питания и жилища. А мальки и вовсе могут запутаться в густых «волосах» и погибнуть.

Хотя для некоторых видов рыб нитчатка служит хорошим пропитанием, а также прекрасным местом для нереста и надёжным «хранилищем» для оплодотворённых икринок, защищающим будущее потомство от воздействия неблагоприятных факторов.

Главную пользу спирогира приносит учёным в части лабораторных исследований
Главную пользу спирогира приносит учёным в части лабораторных исследований

Несомненно, главную пользу спирогира приносит учёным в части лабораторных исследований и опытов. Крупный размер клеток растения (0,01мм) позволяет глубоко изучить их анатомию, наблюдать за строением, изменениями при воздействии различных биологических и химических факторов, проводить научные опыты.

Активный рост спирогиры приводит к цветению воды
Активный рост спирогиры приводит к цветению воды

С одной стороны, богатые хлорофиллом водоросли, перерабатывая неорганику, выделяют большое количество кислорода, необходимого для дыхания живых организмов. С другой, этот процесс неизбежно приводит к цветению воды, гниению и заболачиванию.

Избыточное разрастание «ваты» в оросительных каналах, рыборазводных прудах и прочих водоёмах, имеющих хозяйственное назначение, наносит непоправимый ущерб жизнедеятельности человека.

Особую тревогу бьют ученые и экологи из-за катастрофического распространения описываемого растения в уникальном для всего мира озере Байкал. Надо отметить, что среди видового разнообразия нитчатых водорослей в этом водоёме, именно Spirogyra link вызывает наибольшее беспокойство:

  1. Во-первых, нитчатка огромными колониями разрослась не только по поверхности, но и на глубине 40 м, вытесняя эндемическую для Байкала живность и растительность. Например, из-за разрастания «ваты» значительно снизилась популяция брюхоногих улиток, а также байкальских губок, которые отвечают за кристальную чистоту акватории озера. В качестве причины снижении численности омуля экологи также называют разрастание нитчатки, которая своими колониями заняла места нерестилищ желтокрылки – главного источника питания редкой рыбы.
  2. Во-вторых, отмершие «волосы» спирогиры, которые подвергаются гнилостным процессам, толстым слоем покрывают побережье. Тем самым вода в озере в некоторых местах стала непригодной для использования людьми и животными. Рыболовный промысел также становится невозможным из-за трудностей перемещения на плавательных средствах и заполнения рыболовных снастей водорослевой массой.
Тревогу бьют экологи из-за катастрофического распространения спирогиры на Байкале
Тревогу бьют экологи из-за катастрофического распространения спирогиры на Байкале

На Байкале проводятся глобальные мероприятия по очищению и сохранению экосистемы озера, однако масштабы разрастания «ваты» огромны.

Способы борьбы с растением

Существует несколько способов борьбы с интенсивным разрастанием нитчатки в зависимости от типа водоёма. Однако следует соблюдать правило «не навреди», ведь победа над спирогирой может спровоцировать гибель флоры и фауны всего резервуара.

Если спирогира «атаковала» аквариум, в первую очередь нужно позаботиться о его гигиене: производить регулярную замену воды, очищение фильтра, промывку грунта. Освещение также играет важную роль. Рекомендуется сократить время работы осветительных приборов, высадить в ёмкость высокорослые аквариумные растения, чтобы они создавали тень.

Можно даже на пару дней затемнить сосуд, чтобы остановить активный рост и питание «ниток». 
Барбусов, питающихся водорослями, подселяют в аквариум
Барбусов, питающихся водорослями, подселяют в аквариум

В качестве биологических бойцов владельцы подселяют в аквариум рыбок, питающихся водорослями, таких как барбусы, пециллии, гуппи. Хорошую помощь в этом оказывают и креветки, для которых нитчатка служит основным рационом.

К сожалению, использование химических методов против этого растения нецелесообразно, потому что:

  • химия не воздействует на спирогиру эффективно;
  • химия может стать причиной гибели всего живого в аквариуме.
 Поэтому удаляют «вату» вручную, путем наматывания на палочку или щетку .

Что касается борьбы с тиной на открытых водных объектах, то здесь необходим комплексный подход:

  • сокращение объемов сточных вод, промышленных выбросов в водоёмы, защита последних от сельскохозяйственных отходов с избытком азотсодержащих удобрений;
  • сокращение использования или полное исключение в составе моющих средств фосфатов, губительно влияющих на биоценоз;
  • разработка и строительство современных очистных сооружений на предприятиях и в местах выброса отходов;
  • развитие экологического туризма и волонтерского движения для масштабной ручной очистки от нитчатки, призыв населения внести личный вклад в защиту окружающей среды;
  • заселение в водоёмы рыб, питающихся тиной, например, белого амура;
  • высадка по берегам высоких деревьев и кустарников, создающих тень и уменьшающих воздействие солнца.
Белого амура, питающегося водорослями, запускают в водоём
Белого амура, питающегося водорослями, запускают в водоём
Использование специальной химии невозможно из-за её губительного воздействия на всю биосистему.

Из всех вариантов борьбы с зеленой массой необходимо подбирать метод, наименее безопасный для окружающей среды.

На сегодняшний день разрастание нитчатки наносит серьезный ущерб экологической системе многих водоёмов. Большие неприятности она доставляет и держателям аквариумов. Однако, появление зеленой ваты – это не причина нарушенной экологии, а следствие её проявления. Поэтому бороться необходимо не с самой водорослью, а с факторами, порождающими её активное распространение. Ведь сама Spirogira в умеренных её количествах имеет немаловажное значение в цепи питания рыб и в обогащении водоёмов кислородом.

Видео по теме

Оцените статью
Мой аквариум: все про аквариумные рыбки, растения, террариум
Добавить комментарий

  1. Стас

    Тоже эти водоросли в некоторых водоемах замечал. Что и говорить, если они даже в аквариуме могут появляться. В общем, чистить аквариум от этих водорослей проходится регулярно.

    Ответить
  2. Любовь

    Эти водоросли мягкие на ощупь. В водоемах нашего города этой нитчатки очень много. Мой сын любит в нее руками забираться. А аквариум рекомендуется чистить почаще. И следить за рыбками.

    Ответить
  3. Люба

    Эти водоросли очень распространены в наших водоемах и мягкие на ощупь. Сильно липнут к ногам. Плавать становится некомфортно. А аквариум из-за этой нитчатки приходится чистить почаще.

    Ответить
  4. Галина

    Растения безусловно красивые, но за ними очень непросто ухаживать. Я примерно два раза в год чищу аквариум, в том числе протираю и промываю водоросли, а эти невозможно почистить.

    Ответить
  5. Олег

    Мерзопакостная водоросль. Её очень трудно выводить. Одна спора заведется в аквариуме и придется его потом регулярно чистить. Растет она быстро, рыбы ими практически не питаются.

    Ответить
  6. Анна

    Я такую водоросль не хочу выращивать в аквариуме. Она мне напоминает то ли тину, то ли паутину, и хочется ее просто вырвать и не начинать даже ее распространять. Хотя каждому свое.

    Ответить
  7. Кирилл

    Мы привыкли, что если есть растение, то оно обязательно полезное. в случае с водорослями это зачастую не так. Многие из них губительны для других видом растений и рыб. И спирогира в числе первых.

    Ответить
  8. Зорий

    Статья конечно интересная, но честно говоря, так и не понял, где эта спирогира живет и как размножается. Все как-то сложно написано, для меня слишком научно. Может быть кто-нибудь объяснит попроще? :)

    Ответить
  9. Тиефоснь

    Прочитал статью про водоросль спирогиру, интересно, а она может выживать в соленой воде или только в пресной? И как часто нужно чистить аквариум, если она начнет там разрастаться, кто сталкивался?

    Ответить