Водорості озер і рік

Розділ 3. Водорості макрофіти Словінського національного парку.

Положення Парку і його обсяг.

Природа Словінського Парку дуже оригінальна, томущо ті явища і процеси які там відбуваються, не можуть бути знайдені в іншому місці, або мають конкретні характери.

Велике природне значення має Лебська коса, прибрежні озера і сусідні низини також непозбавлені цього значення.

Один з найбільш унікальних особливостей природи Парку є надзвичайно сильна динаміка субстрату і рослинності. Це пов'язано з положенням землі на стику моря і материка, а також, як було зазначено вище, будова геоморфологічних частин узбережжя та його історія.

За останні кілька тисяч років рельєф берегової лінії постійно змінювався, пропорції між поверхнею води і наземних екосистем, тобто висота над рівнем моря теж змінювалася, і ці зміни не могли не вплинути на позицію ґрунтових вод. Ці зміни відбуваються також і в данний час, причому найбільше це стосується Лебської коси. Це виражається в тому, що під час природних дій, тобто моря, вітру і ґрунтових вод, Лебська коса піддається безперервному перетворенню рельєфу, який пов'язаний з переміщенням та рухами пісків. Крім того, на балтійському березі і коси виокремлюється велика площа голих або слабо покритих піском просторів, що роблять екологічні процеси особливо сильними, а піщані дюни приймають різноманітні геоморфологічні форми.

Тільки тут на узбережжі розвиваються розлогі дифляційні низовини з

високими підйомами ґрунтових вод, а в них виявляється специфічна сукцесія вологолюбивної рослинності, яка має оригінальний характер і включає в себе повну збірку - від первинних (найдавніших) видів до кінечних, тобто лісової фауни.

Деякі з виступаючих біоценозів мають на Косі унікальні позиції, які зустрічаються тільки на цьому узбережжі.

Прибережні озера відіграють також велику роль в часі і просторі, проте свідчить їх історія, а також сучасні процеси, які пов'язані із заростанням очерету та інших макрофагів, що призводять до зниження поверхні води та обмілінню через накопичення біогенного осаду та мінералів.

Ще одна характерна особливість Парку, це те що там переважає поганий, хоча із різним ступенем вологості субстрат.

Такі умови для розвитику флори судинних рослин там не дуже благоприємні, але вони специфічні. Природний характер виявляється також у відносно слабкому ступені синтропізації, тобто дикості природи. Це означає, що флора Парку залишилася незайманою, порівняно з іншими районами Помор'я.

Озера Лебське і Гардно - це два найбільших озера з чотирьох, які відмежовують територію парку. Їх резервуари евтрофні і полімітичні, тобто їхня вода змішується з морською кілька разів на рік. Через озеро Лебське протіка ріка Леба, а через Гардно - Лупава. Рівень води в озерах становить приблизно 20 см. вище рівня моря. При сильних штормових поривах відбувається незвичайне природне явище, при якому потік морської води впадає в гирло декількох річок, а річкові води в свою чергу впадають в озера, тому склад їхньої води є періодично солоним. В озері Лебсько вплив Балтійських морських вод виражається сильніше, ніж в озері Гардно.

На південній стороні озера Лебського, та його піщаному або піщано-мулистому дні зустрічаються водорості роду Chara. Харові водорості-це водорості макрофіти. Вони характеризуються особливим таломом, який нагадує хвощі, і відкладають на поверхню карбонат кальцію, що відчувається своєю крихкістю при дотику.

Рід Chara - це великі скупчення водоростей, які прикріплюються до дна за допомогою спеціальних гачків. Висота їх талому зазвичай становить 20 - 30 см., але може сягати й 1 - 2 м., їхні бокові стебла мають обмеженний ріст.

Вони містять хлоропласти, які виробляють хлорофіли A та B, а також лікопін. Харові водорості накопичують крохмаль як запасну речовину.

Для харових водоростей характерні вегетативне та статеве розмноження. Вегетативне розмноження здійснюється за допомогою специфічних бульбочок на ризоїдах або зірчастих скупчень клітин на нижніх стеблових вузлах, які дають початок новому талому. Безтатеве розмноження відсутнє. Найвищого розвитку серед усіх водоростей досягають статеві органи.Архегонії (жіночі статеві органи) та антеридії (чоловічі статеві органи), вони багатоклітинні і у більшості видів розвиваються на одній рослині, (хоча відомі і дводомні види). Антеридій харових водоростей має вигляд кульки діаметром до 0,5 мм, спочатку зеленого, а під час дозрівання-оранжевого чи червоного кольору. Він знаходиться на короткій одноклітинній ніжці і сладається з 8 пласких клітин-щитків, які щільно стикаються своїми зазубреними краями. Від центру кожного щитка всередину антеридію відходить циліндрична клітина - "ручка" (manubrium), яка завершується октуглою клітиною-головкою. На цій клітині розташовано 6 клітин меншого розміру, кожна з яких дає початок 4 сперматогенним ниткам. Ці нитки складаються з 200 - 300 клітин, у кожній з яких утворюється один двохджгутиковий сперматозоїд (антерозоїд)[1].

В озері Лебському були знайдені декілька груп таких водоростей. До них належать річкові водорості Nitellopsis obtusa, які утворюють високі, щільні і об'ємні килими, в яких інші види зустрічаються тільки поодинці. Група харових водоростей: червонуваті Chara tomentosa, щітинчасті Charа contraria і крихкі Chara fragilis та з жорсткою оболонкою- Chara aspera.

На північному березі озера, поряд з дюнами можна спocтерігати, особливо в літоральній зоні, що осушується під час відпливу, зеленувате забарвлення піску. Ця літоральна зона розташовується в прибрежній частині морського дна, тобто між рівнем води в найнижчий відплив і рівнем води в найвищий приплив. Прибрежна ця частина характеризується постійним, більшим чи меншим рухом води, мінливою температурою, добрим освітленням та буянням водоростей. Ширина її зазвичай 10-15 м., в окремих випадках може досягати й декількох кілометрів[3].Там можна спостерігати незвичайне явище, яке викликане інтенсивним розможенням псамонових організмів, що живуть між піщінками піску в водяних порах. Псамон (від грец.-пісок та-суще)-це мікроскопічні організми, що живуть у вологому піску по берегах річок і озер вище рівня води. До складу псамону входять діатомові, протококкові, синьо-зелені водорості, найпростіші, коловертки, нематоди, малощетинникові черви тощо[2].При цьому порова вода або випаровується, або зволожується в зоні берегової лінії озера. Цей тип організмів називається гігропсамоном. Ці організми існують в поверхневому шарі піску товщиною близько 5 мм.

В літній сезон поморської флори переважають зелені водорості, які належать до класу Chlorophyceae. Це зелені водорості, які широко розповсюджені у воді, ґрунті, наземних місцерозташуваннях. Вони зустрічаються у прісних та солоних водоймах, серед них є як планктонні так і бентосні організми. Зелені водорості можуть вступати у симбіотичні відношення з грибами - утворюючи лишайники.

Масовий розвиток зелених водоростей викликає зелене чи червоне "цвітіння" води, ґрунту, снігу та ін.

Chlorophyceae - це один з класів зелених водоростей, що відрізняється на основі ультраструктурної морфології. Вони, так звані зелені, через домінування пігментів хлорофілу A і хлорофілу B. Хлоропласти можуть бути дискоїдні, пластинчасті, сітчасті, чашеподібні, спіральні або стрічкові. Більшість видів мають один або кілька органів зберігання, які називаються піреноїдами та розташовані в хлоропластах. Піреноїди містять білок та крохмальну обкладинку. Деякі види Chlorophyceae можуть зберігати продукти у вигляді крапель олії. Зелені водорості, як правило, мають жорстку клітинну стінку, що складається з внутрішнього шару целюлози та зовнішнього шару, який називається пектин.

Цей вид має багато подібностей з вищими рослинами, в тому числі наявність асиметричних джгутикових клітин, розпаду ядерної оболонки в мітозі, і наявністю фітохромів і флавоноїд[27].

Зелені водорості мають різноманітну структуру, тобто монадні, гемімонадні, кокоїдні, сарциноїдні, нитчасті, різнонитчасті, паренхіматозні, псевдопаренхіматозні, одно- і багатоклітинні, неклітинні, одиночні або в з'єднаннях, мікро- і макроскопічні, прикріплені і неприкріплені. Вегетативне розмноження відбувається в результаті фрагментації або спор. Безстатеве розмноження є у флагелят. Статеве розмноження має значні варіації в типі і формуванні статевих клітин. Воно може бути ізогамним, анізогамним і оогамним[27]. Цикли розвитку моно- або дігенетичні, найчастіше зі споричним мейозом, з ізоморфною або гетероморфною зміною форм розвитку, зрідка спостерігається гаметичний, зиготичний мейоз[4]. До класу Chlorophyceae належить порядок Chlorococcales. Їх індивідуальні зразки зустрічаються в ґрунті, але в основному вони живуть в прісних та морських водоймах[5]. Найкращий представники порядку Chlorococcales, які можна знайти в Лебському озеро-це родина Scenedesmus. Вони утворюють ценобії (колонії) із 4-16 продовгуватих клітин, з'єднаних бічними стінками. Поверхня клітин гладка або з різноманітними виростами, крайні клітини нерідко мають шипи. Вони розмножуються автоспорами, утворюючи в кожній клітині по 4,8 або 16, які там же й розмножуються, цінобії[17]. З цьої родини, які знаходяться на північному березі озера ми можемо зустріти такі цікаві види як Scenedesmus pseudohystrix та Scenedesmus tenuispina. Це рідкісні для тих місць види, вони живуть та розмножуються по краях скель. Решта зелених водоростей, які знаходяться в лебському озері належать до родів: Coclastrum, Franceia, Oocystis, Pediastrum, Tetraеdron i Tetrastrum. Крім зелених водоростей, тут також можна знайти синьо-зелені водорості (Cyanophyta), такі роди як Aphanothece, Gloeocapsa, Gomphosphaeria, Merismopedia, Microcystis і Lyngbya, також діатомові водорості (Bacillariophyceae) - роди Amphiprora, Caloneis, Cyclotella, Diploneis, Navicula.

Флора поморського псамону є мало спецефічною. Найбільша кількість таксонів характерна для прісноводних евтрофних водойм, хоча деякі з цих видів добре розвиваються і в солоних водах, наприклад Lyngbya contorta, Amphiprora paludosa, Calonis amphisbaena. Наприклад, ми можемо дослідити рід Lyngbya, який являється родом нитчастих ціанобактерій або синьо-зелені водорості. Lyngbya contorta утворюють довгі нитки, вони мають нерозвитвленну жорстку оболочку, внутрі якої міститься слиз. Цілі мати цих водоростей утворюють клубки або коври, які змішані з іншими видами фітопланктону. Лямбія розмножується безстатевим шляхом. Їх волокна розпадаються, і кожна ячейка формує нову нитку[18]. Всі ці перераховані види знаходяться у відкритих або прибрежних водах лебського озера, звідки вони мігрують і зберігаються на його берегах. Їх масовий розвиток в піщаному ґрунті свідчить про те, що там дуже сприятливі умови для їх розмноження.

В прозорій товщі води лебського озера виступають інші види мікроскопічних водоростей-це фітопланктон. Його найбільший розвиток припадає на літній період. Тоді вода набирає інтенсивний зелений колір і стає мутною. Планктонові водорості утворюють зацвіт. Таке явище характерне для всіх родючих водних резервуарів, і як правило воно виникає в літні періоди. В лебському озері ми можемо знайти декілька видів фітопланктонових водоростей, які масово там розмножуються: Microcystis aeruginosa, Anabaena spiroides i Nodularia spumigena.

Microcystis aeruginosa - мікроцистові палички, є одним з видів прісноводних ціанобактерій, які можуть утворювати цвітіння водоростей. Вони віділяють отруйні токсичні речовини, які завдають шкоду економічного та екологічного значення[18]. Вони є найбільш токсичними ціанобактеріями в евтрофних прісних водоймах. Ці ціанобактерії виробляють дві групи токсинів - це нейротоксини і пептидні гепатотоксини такі як мікроцімін і ціанопектомін [18]. Як етимологічний висновок мікроцистіс характеризується невеликими клітинами (в кілька мікрометрів в діаметрі), які не мають верхніх оболонок[10]. Клітини, як правило, організовані в колонії (великі колонії, які можна спостерігати неозброєним оком), вони на початку розвитку, мають сферичну форму, але з подальшим розвитком втрачають узгодженність і стають перфорованими або неправильної форми. Забарвення протопласта є блакитно-зеленим. Темні або коричневі вони утворюються через газові бульбашки, які створюють оптичний ефект. Це може бути корисним в якості відмінної ознаки при використанні світла мікроскопії. Ці бульбашки забезпечують плавучість для мікроцистових паличок, щоб вони могли знаходитися на рівні товщи води. Там ціанобактерії отримують оптимально легкий двоокис вуглецю, який необхідний їм для швидкого зростання. Макроцистовим паличкам сприяють високі температури. Але токсичність і темпи зростання не повністю співпадають, оскільки ціанобактерії мають найвищі темпи зростання при 32°C, у той час як висока токсичність при 20°С. Зниження токсичності виникає як наслідок збільшення температури вище 28°С. У безвітряні дні на поверхні води утворюються олійні кольорові плями. Це спричиняють макроцистові палички. При поривах вітру верхній слой цих водоростей у великій кількості збирається на берегах озера де утворюється їх масове розкладання. Для розкладання ціанобактерій потрібна необхідна кількість кисню. При цьому утворюються органічні речовини, які накопичуються у великій кількості. В тих випадках, коли кисню недостатньо, відбувається масова загибель риб, що є прямим наслідком дії токсичних речовин [6]. У фітопланктоні лебського озера з зелених водоростей типовими є для його родючих вод такі роди: Antistrodesmu, Coelastrum, Monoraphidium, Scenedesmus, Oocystis, Tetraedrou i Tetrastram, також діатомові водорості з родів: Cyclotella, Melosira, Stephanodiscus, Diatoma, Fragilaria, Navicula i Nitzsehia.

Флора гардненського озера в літній період дуже багата на фітопланктон. Вчені альгологи дослідили в його водах близько 257 таксонів, в тому числі 195 видів діатомових водоростей, 37 - зелених водоростей, 23 - ціанобактерій і 2 - динофлагелят[25]. В цьому озері, як і в лебському також спостерігається "цвітіння" води з домінуючих Microcystis aeruginosa, Lyngbya limnenice i Aphanizomenon flos-aquae. Їх кількість сягає майже 70%. Зелені водорості, які знаходяться в гардненському озері, представляють більшість тих же типів, які були знайдені і в лебському озері. На увагу заслуговує багата флора діатомових водоростей. Їх видовий склад складає близько 40% з прісноводних видів, які можуть існувати у водах з низькою солоністю. Є також типові види для водойм гардненського озера, хоча його фітопланктону в літній період не так багато і вони представлені одиничними екземплярами. Це такі види як: Caloneis permagna, Diploneis didyma, D. interrupta var. heeri, Mastogloia elliptica, Melosira nummuloides, Navicula anglica, N. crucicula, N. jentzschii, N. sigma.

Із знайдених видів в озері Гардно дюжина таксонів водоростей є рідкісні для тієї області - це Caloneis permagna, Diploneis interrapta var. heeri, Navicula porifera var. porifera i Stephanodiscus tenuis, вони були винайдені вчними альгологами вперше в тій місцевості[7]. Озеро Гардно має навеликий резервуар. Воно мілке, і тому його води кілька разів на рік перемішуються з морською водою. Крім того прибрежна зона водоростей рясно заросла макрофітами. Резyльтатом цього є перевага у флорі фітопланктонних видів організмів, які є типовими для данної місцевості, тому що вони легко проникають в товщу води.

Дуже цікаві види таксонів водоростей були знайдені вченеми в річці

Лупава. На камнях, занурених у швидко поточну воду видно рожево-червоні плями, розміром від кількох до декількох сантиметрів. Hildenbrandtia rivuraris - один з небагатьох видів відділу (Rhodophyta) Червоні водорості. Н. rivuraris характерна для струмків малих річок з чистою водою і швидкою течією. H. rivuraris - це різновид прісноводних червоних водоростей, які утворюють тверді кірки (талом) на камнях занурених у воду. Наукова назва роду інколи також пишеться як Hildenbrantia. Пояснення їх складного життєвого циклу важається одним із самих важливих відкриттів Чарльза Стармаха[15].

Їх морфологічна будова складається з плехи, яка у вигляді плоскої кірки міцно прикріпрлюється до скелі. Вона розширюється радіально, приймаючи округлу, пласковидну форму. Н. rivularis побудована з клітин, розташованих тісними сіамськими вертикальними рядями, які слабко розвітвленні. Нижній слой субстрата прилягаючого слойовища без утворення ризоїдів. Верхній слой листків гладенький[15]. H. rivularis червоного кольору[16].Тетраспорангії розміщені в заглибленнях концептаклума вітки які розкитдані по всій поверхні. H. rivularis мають циліндричні і сферичні клітини. В клітинах є виділений хлоропласт[9]. Клітини в різних частинах листа мають різні розміри, які різняться між собою при розвітвленні. Їх середній розмір 8,4×8,6 мкм, середня довжина нитки 38,4 мкм і середня товщина базового слоя складає 5,5 мкм[9]. В Словінському народному парку цей вид H. rivularis охороняється з 2004 року (в якості одного з небагатьох видів водоростей за межою групи Charophyte) [11], [24]. Це гірські види, які були знайдені в низинних районах. Вони знаходяться в цьому діапазоні від останнього заледеніння[18]. На додаток до виду Н. rivuris, був винайденний інший вид Cladophora glaucescens. Це пухкі з багато розгалуженим таломом організми, до декількох сантиметрів у довжину. На каменях за цими макроскопічними водоростями розвиваються мікроскопічні водорості епілітичних спільнот, які добре видно у виразному нальоті. На весні в річковій зоні безумовно переважають діатомові водорості (25 видів). Масово розвивається Gomphonema olivaceum, Diatoma vulgare i Achnanthes lanceolata. На додаток до діатомових водоростей зустрічаються з кількома родинами синьо-зелені водорості Chamaesiphon, Lyngbya, Oscillatoria i Spirulina, родини зелених водоростей Scenedesmus i Euglena.

Дуже велике урізноманітнення флори надає весіннє зібрання мікроскопічних водоростей, які накопичуються у великі слойовища. Виникає коричневий наліт, створений діатомовими водоростями; тут їх виявили більше 100 видів. Деякі з них прикріплюються до поверхонь рослинних клітин, наприклад Cocconeis placentula, C.diminuta, C. pediculus, Achnanthes lanceolata, Opephora martyi i Epithemia adnata. Інші види виділяють драглисту подушечку фіксуючи її на дні, наприклад, Diatoma vulgare, Fragilaria intermedia, F. capucina i Synedra ulna, aбо встановлених на коротких стиліках - це Gomphonema olivaceum, G. angustatum, G. acuminatum i G. truncatum. В свою чергу Navicula tripunctata і Cymbella silesiaca i C. minuta живуть в довгих желатинових трубочках, які прикріплюються до дна. Клітини інших водоростей, які вільно лежать в сітковій "мережі" формують зразки організмів, які легко вимиваються річковою течією, і переносяться далі аж до озера Гардно. Це такі види діатомових водоростей як: Caloneis amphisbaena, C. silicula, Gyrosigma attenuatum, Navicula clementis, N.placentula, N.reinhardtii, N.slesvicensis, N. tuscula, N. viridula, Neidium iridis, N. bisulcatum.

Дата добавления: 2015-06-27