ВОДОРОСЛИ
Описание
ВОДОРОСЛИ (Algae) — большая группа аутотрофных низших растений, не расчлененных, как правило, на стебли и листья, содержащих в своих клетках хлорофилл и способных питаться самостоятельно за счет усвоения углекислого газа. В. обитают преимущественно в водной среде, но могут существовать также и вне воды (на коре деревьев, скалах, почве, в толще почвенного слоя и т. д.). В. делятся на несколько типов, отличающихся по ряду основных признаков и, по-видимому, совершенно самостоятельных по происхождению. Эти типы характеризуются окраской, зависящей от присутствия нек-рых дополнительных пигментов, маскирующих основную зеленую окраску хлорофилла: 1) зеленые В. (Chlorophyta) — окраска чисто зеленая (цветн. рис. 1—7); 2) диатомовые В. (Bacillariophyta) — желтые или бурые от нескольких дополнительных пигментов; 3) бурые В. (Phaeophyta, цветн. рис. 9 и 10) — бурые от дополнительного пигмента — фукоксантина (C40H56O6); 4) красные, или багряные, В. (Rhodophyta, цветн. рис. 11 — 13) — дополнительный пигмент фикоэритрин (белкового характера); 5) сине-зеленые В. (Cyanophyta, цветн. рис. 8) — дополнительный пигмент фикоциан (белкового характера). Перечисленными группами не исчерпывается все разнообразие В.; многие исследователи различают до 10 типов В.
Строение водорослей разнообразно. В пресных водах они представлены большей частью одноклеточными, колониальными или нитчатыми формами (тины). Морские бурые и красные В. имеют более сложное клеточное строение, достигают иногда больших размеров (50— 70 м в длину).
Размножение многих одноклеточных форм В. происходит делением клетки на две, но наиболее типично бесполое размножение зооспорами, к-рые образуются из клеточного содержимого и выходят наружу через разрыв клеточной оболочки в виде голых, снабженных жгутиками протоплазменных тел. У нек-рых видов В. имеется и половой процесс (полностью отсутствующий у сине-зеленых В.). Он состоит или в слиянии (конъюгации) двух обычных вегетативных клеток, или в копуляции двух одинаковых гамет.
Мелкие формы В. часто свободно плавают в воде, входя в состав планктона (см.); они вызывают так наз. цветение воды или образуют более заметные скопления (напр., тина прудов). Другие В. прикрепляются к субстрату; крупные морские В. образуют целые подводные луга и леса в неглубоких (до 100 м) прибрежных зонах морей.
Среди В. встречаются виды, поселяющиеся на животных, большей частью на моллюсках, и особенно на растениях. Они живут или эпифитно (только на поверхности), или эндофитно (проникают внутрь тканей), а нек-рые являются даже паразитами. Примерами типичных паразитирующих В. могут служить: 1) утратившая хлорофилл Harveyella (из красных В.), паразитирующая на других красных В.; 2) сохранивший окраску Cephaleuros (из зеленых В.), паразитирующий на листьях тропических камелиевых. Более распространен среди В. иной тип соединения с другими организмами — симбиоз (см.). Примером его служат лишайники — симбиоз В. с грибом. Наблюдается также симбиоз с животными, инфузориями и др. При симбиозе В. получают нек-рые органические вещества от другого симбионта. На способности и даже потребности нек-рых В. в органическом питании, различно выраженной у разных форм, основано их применение в качестве показателя при определении степени загрязнения данного водоема. В. играют важную роль в жизни водоема, являясь источником питания животного мира водоемов.
Нек-рые крупные морские В., гл. обр. бурые и красные, имеют разнообразное применение, особенно по вост. берегам Азии и зап. берегам Сев. Америки. Из них добывают: йод, калийные соли, агар-агар и близкие к нему карраген, кантен и альгиновую к-ту. Во многих приморских местностях (в т. ч. Европы) морские В. употребляют в пищу, применяют для удобрения полей, для корма скота.
Применение водорослей в медицине. В медицине находят применение многие красные водоросли. Из анфельции (Ahnfeltia plicata) получают агар-агар, содержащий гл. обр. полисахариды и в водных растворах дающий студень (см. Агар). Агар-агар широко применяется при изготовлении твердых питательных сред, для культуры бактерий в лабораториях. Из филлофоры (Phyllophora), к-рая в Черном море на глубине 30—60 м занимает огромную площадь, во время первой мировой войны и позднее добывали йод.
Некоторые виды бурых водорослей — ламинарии (так наз. морская капуста), аларии (Alaria esculenta) и др., кроме пищевого, имеют и диетическое значение, т. к. богаты йодом; они полезны при атеросклерозе и зобе, а кроме того, усиливают перистальтику кишечника. Раньше из ламинарий получали йод. Нек-рые сине-зеленые водоросли вместе с бактериями принимают участие в образовании леч. грязей. В медицине иногда применяют карраген, добываемый гл. обр. из Cliondrus и Gracilaria, как слизистое вещество. В СССР добыча морских В. распространена на Дальнем Востоке и Севере.
Применение водорослей в питании
Ок. 80 видов В. считаются съедобными. В питании многих приморских стран (Японии, Кореи, Китая, Индонезии, Ирландии и др.) широко используют бурые В.— ламинариевые (морская капуста) и аларии, зеленые — энтероморфа и ульва, красные — порфира, хондрус, гигартина и др. Содержание пищевых веществ в них зависит от вида В. и условий их развития. В пересчете на сухой вес содержание белка колеблется от 5 до 50%, углеводов — от 40 до 70%, жиров — от 1 до 3%. Усвояемость белков достигает 60—80%; белки В. содержат относительно высокое количество незаменимых аминокислот. Углеводы представлены специфическими полисахаридами: альгиновой к-той, фукоидином, ламинарином, маннитом и др. Жиры В. усваиваются на 49 — 55% и состоят из ненасыщенных жирных кислот. В. содержат также витамины группы В, витамины С, D, К, PP, каротин, а также значительное количество минеральных веществ. После предварительной обработки (промывка, замачивание, варка и т. д.) В. используют для приготовления холодных закусок, первых и вторых блюд, кондитерских изделий, напитков (напр., в Японии насчитывается более 300 блюд из морской капусты). В СССР также расширяется применение В. в питании; освоено производство из морской капусты консервов, икры, порошка, салатов, кондитерских изделий. В ряде развивающихся стран проявляется большой интерес к В. как источнику пищевого белка. В Мексике, напр., налажено культивирование В. спирулина. В длительных космических полетах В., напр, хлорелла (см.), перспективны как одно из звеньев замкнутой экологической системы жизнеобеспечения с одновременным использованием в качестве источника пищевого белка. Однако специфические свойства хлореллы ограничивают пока применение ее в рационе.
Значение водорослей при суд.-мед. исследовании — см. Утопление.
Библиогр.: Казьмин Б. Д. Морские сокровища, М., 1972, библиогр.; Комар-н и ц к и й Н. А., К у д р я шов Л. В. и У р а н о в А. А. Систематика растений, М., 1962; Кондратьев Ю. И. и д р. Опыт использования биомассы одноклеточных водорослей для питания человека, в кн.: Пробл, космич. биол., под ред. В. Н. Черниговского, т. 7, с. 363, М., 1967; Промысловые водоросли СССР, Справочник, под ред. В. Б. Возжинского и др., М., 1971, библиогр.; Advances of phycology in Japan, ed. by J. Tokida a. H. Hirose, Jena, 1975; C h a p m a n V. J. The algae, L., 1962; Dam R. a. o. Utilization of algae as a protein source for humans, J. Nutr., v. 86, p. 376, 1965; F o t t B. Algenkunde, Jena, 1971; F r i t s c h F. E. The structure and reproduction of the algae, v. 1—2, Cambridge, 1935—1945.
Л. И. Курсанов; И. Г. Попов (пит.).