Водоросли: важная часть водоёма

Водоросли считаются одними из самых древних растений на Земле. Их возраст, по мнению ученых, может составлять свыше миллиарда лет. Причем только в нашей республике их несколько тысяч групп. О том, какую функцию в нашей природе играет «простая водоросль», газете «Якутия» рассказывает альголог-гидробиолог, старший научный сотрудник Института биологических проблем криолитозоны Сибирского отделения РАН ФИЦ ЯНЦ, кандидат биологических наук Любовь Копырина.

– Какие виды водорослей существуют в Якутии?

– К настоящему времени изучено более трех тысяч систематических групп из 12 отделов, собранных в результате различных геоботанических и комплексных экспедиций института из разнотипных водоемов Якутии.

Среди них ведущими по числу видов являются зеленые и диатомовые группы водорослей, им уступают сине-зеленые. Менее разнообразны эвгленовые, желто-зеленые, золотистые, динофитовые, криптофитовые, харовые, красные, рафидофитовые, бурые. По количественным показателям преобладают сине-зеленые водоросли, вызывая «цветение» воды представителями Aphanizomenon flosaquae Ralfs ex Born. et Flah. и Microcystis aeruginosa (Kutz.) Kutz.

– В Якутске много озер. Проводились ли их исследования?

– Альгологические исследования городских озер имеют давнюю историю (более 70 лет), достаточно полно представленную в сводках, коллективных монографиях и публикациях. В разнообразных пойменных и надпойменных озерах окрестностей Якутска приводятся более тысячи видов. В них обитают планктонные (в толще воды) и бентосные (дно водоема). К бентосу отнесены и обрастатели, развивающиеся в высших водных растениях, мхах, на камнях и на других субстратах (чаще их называют перифитоном). В зависимости от характера водоема и сезона, видовой состав меняется. В целом в городских озерах по числу видов преобладают зеленые, диатомовые и сине-зеленые водоросли. Менее всего развиваются желто-зеленые, эвгленовые, золотистые и динофитовые виды водорослей.

– Чем они полезны водоему?

– Благодаря способности к фотосинтезу водоросли создают в водоемах огромное количество органических веществ и тем самым принимают участие в круговороте веществ. В триаде групп организмов (продуценты-консументы-редуценты) водоросли вместе с аутотрофными (то есть способными к построению своего тела из неорганических веществ) бактериями и высшими водными растениями составляют звено продуцентов – организмов, создающих свободный кислород, необходимый для дыхания водных организмов, как животных, так и растений.

Также водоросли являются кормовой базой для простейших – коловраток, червей, рыб, млекопитающих и др.

– Могут ли водоросли играть деструктивную роль?

– Да, могут. При массовом размножении в толще воды они вызывают ее «цветение», в результате чего вода в озере приобретает различную окраску и приходит в негодность. Например, ежегодно летом в озере Талое наблюдается «цветение» воды сине-зелеными водорослями.

– Как вы относитесь к реалиям последних лет, когда озера «заковывают» в габионы? Не вредит ли это водорослям?

– Это очень интересные берегоукрепительные конструкции, широко используемые в ландшафтном дизайне. Водорослям, это, конечно, не вредит.

Водоросли-эндемики

– Какие эндемичные виды водорослей существуют?

– В последние годы мы активно работаем с сотрудником Ботанического института РАН, к.б.н. Романом Евгеньевичем Романовым, который занимается харовыми водорослями. Нами был найден циркумполярный вид Tolypella canadensis Sawa. Вид этот из Северной Америки, включая Ньюфаундленд и Гренландию, а также из Северной Европы, включая Большеземельскую тундру. Эта находка является новым видом для Азии в целом и новым видом и родом для Якутии. Учитывая узкую экологическую амплитуду Tolypella canadensis, у нас – его единственное на данный момент местонахождение в Азии, поэтому он включен в Красную Книгу Якутии, вышедшую в 2017 г., со статусом «3в» – «Редкий вид».
С зарубежными коллегами из США и Канады нами впервые описаны морфологии четырех диатомовых видов как новые для науки, из озер Якутии: Eunotia frigida Potapova, Hamilton & Kopyrina, sp. nov.; Brachysira subtile Potapova, Hamilton & Kopyrina, sp. nov.; Neidium rugosum Hamilton, Potapova & Kopyrina, sp. nov.; Encyonopsis vasiljevae Potapova, Hamilton & Kopyrina, sp. nov. Среди них вид Encyonopsis vasiljevae, названная в честь Инны Ивановны Васильевой-Кралиной.

Впоследствии электронно-микроскопические исследования водорослей различных водоемов Якутии велись с коллегами из Института биологии внутренних вод РАН (с. Борок, Ярославская область), Лимнологического института СО РАН (г. Иркутск) и позволили нам дополнить имеющиеся сведения о золотистых, диатомовых водоемах Якутии, выявить новые таксоны как для альгофлоры Якутии, так и России в целом.

– Как происходит изучение водорослей в полевых и лабораторных условиях? Какие в этом есть трудности?

– В полевых условиях отбор проб водорослей фитопланктона, фитоперифитона ведется с применением общепринятых методов исследования. Все разнообразие методов сбора зависит от типа водоема, его глубины, размеров, степени развития водорослей, задач исследования, имеющихся в наличии приборов, оборудования и т.д., параллельно измеряются прозрачность воды, температура воды, pH среды, газовый режим и другие параметры. Описываются берега, грунт, водная растительность и т. д. Изучение водорослей требует применения микроскопии, а определить водоросли в полевых условиях бывает невозможно. В лабораторных условиях весь собранный материал обрабатывается и изучается под микроскопом, найденные находки подкрепляются иллюстративным материалом.

– Вы работаете зимой?

– Методы исследований не меняются, в данном случае изменяются условия отбора проб, удобно работать с лунки или майны на льду.

Адаптация

– Что будет, если кто-то привезет в банке водоросли из Краснодара и спустит их в озеро?

– Каждый живой организм занимает определенную нишу в своем окружении, водоросли очень чувствительны к смене параметров окружающей среды и быстро погибнут уже в банке.

– Если я не ошибаюсь, то водоросли изучают для фармакологических и косметических компаний? Проводятся ли такие исследования в Якутии?

– Да, водоросли широко используются человеком в пищевой, фармацевтической и парфюмерной промышленности в качестве источников жиров, красителей, ароматических, физиологически активных соединений и т.д. К примеру, из водорослей изготавливают агар-агар, лекарственные препараты для лечения незаживающих ран, сердечно-сосудистых, желудочно-кишечных, онкологических заболеваний. Но в Якутии такие исследования не проводятся.