Водоросли — это большая и очень разнообразная группа преимущественно фотосинтезирующих организмов. В современной систематике их не относят к единому царству растений. Вот только камыш, кувшинки, ряска, покрывающая зеленым ковром поверхность пруда, и многие другие привычные обитатели водоемов к водорослям никакого отношения не имеют.
Мир водорослей очень обширен и занимает в царстве растений совершенно особое, исключительное место. В пользу этого говорит их роль в истории нашей планеты, а также их значение в современной природе и жизни человека.
В старых учебных классификациях водоросли называли низшими растениями. Сегодня это исторический термин: разные группы водорослей относятся к разным эволюционным линиям. Настоящих корней, стебля и листьев у них нет. Их тело, называемое слоевищем, может состоять из одной клетки, а может представлять собой довольно крупный многоклеточный организм, плоский или разветвленный.
Большинство видов водорослей — обитатели крупных и мелких водоемов. Очень часто мы их там, однако, не обнаруживаем: многие из них настолько крошечные, что заметить их невооруженным глазом бывает крайне сложно. К тому же не всегда водоросли живут в воде: некоторые давным-давно перебрались на сушу. Без влаги им, конечно, не прожить, но они научились довольствоваться росой, дождевыми каплями, брызгами. В отличие от своих « водных» собратьев, эти водоросли могут без существенных потерь какое-то время жить вообще без воды: они высыхают, но быстро восстанавливаются, стоит их хотя бы чуть-чуть сбрызнуть.
Воспроизводить себе подобных водоросли могут несколькими способами. Одноклеточные виды размножаются делением клетки, а многоклеточные — с помощью спор или посредством слияния двух клеток, в результате чего образуется зигота, из которой развивается новый организм.
Есть и еще один способ — отростками или кусочками слоевища. Растущие на каменистом дне водоросли нередко разрушаются волнами или просто сильным течением. Оторванные части уносит вода, и прикрепиться снова им бывает нелегко, поэтому приходится расти лежа прямо на грунте. Постепенно старое слоевище полностью заменяется молодым.
Водоросли содержат хлорофилл и способны к фотосинтезу. Этот сложный химический процесс заключается в том, что под действием солнечного света вырабатывается органическое вещество. При этом водоросли выделяют в атмосферу так необходимый всем нам для дыхания кислород. Хлорофилл придает водорослям зеленую окраску. Но некоторые виды содержат и другие красящие вещества, делающие их красными, бурыми, голубоватыми или желтоватыми.
Океанические фотосинтезирующие организмы, прежде всего фитопланктон, дают примерно половину глобальной первичной продукции кислорода; значительная часть этого кислорода затем расходуется организмами самого океана. В доисторическую эпоху именно они обогатили атмосферу, создав таким образом условия, подходящие для возникновения и развития разнообразного мира растений и животных.
Водоросли стали одними из первых организмов на Земле, которые начали вырабатывать органические вещества с помощью фотосинтеза, выделяя при этом кислород. Причем делают они это настолько эффективно, что до сих пор остаются одними из главных поставщиков кислорода на Земле. Скопления мельчайших водорослей в толще воды (фитопланктон) — это основа пищевых цепей в Мировом океане: они являются пищей для мелких животных (зоопланктона), которыми питаются все остальные обитатели морей — от рыб до китов.
Водоросли — очень разнообразная совокупность эволюционных линий. Число описанных видов исчисляется десятками тысяч, среди которых есть и микроскопические организмы, и настоящие гиганты. Жизнь водорослей связана с водой, хотя некоторые из них ухитряются существовать в почве, на скалах и стволах деревьев. В традиционных учебных системах водоросли объединяли как «низшие растения» и отличаются от всех прочих (высших) растений тем, что не имеют ни листьев, ни стебля, ни корней, несмотря на то что их тело (таллом, или слоевище) может быть расчленено на очень напоминающие эти органы части.
В клетках водорослей, кроме зеленого пигмента хлорофилла, содержатся и другие пигменты, окрашивающие их в разные цвета. Этот признак положен в основу систематики водорослей, среди которых выделяют, например, отделы золотистых, зеленых, бурых, красных водорослей.
Особый отдел составляют диатомовые водоросли. Это одноклеточные организмы, их клетка заключена в пронизанный порами двустворчатый кремниевый панцирь, по форме напоминают изящную шкатулку с крышечкой. При делении диатомеи он распадается надвое, а дочерние клетки достраивают недостающую часть.
Большинство бурых водорослей — обитатели морей. Обычно это огромные многоклеточные организмы, достигающие нескольких метров в длину. Бурая водоросль макроцистис при благоприятных условиях может вырасти за год на 200 м, вытягиваясь в день на 50—60 см. Заросли бурых водорослей образуют настоящие подводные леса и луга, на которых «пасутся» многие морские животные. К этому отделу принадлежит и ламинария, слоевища которой используют в пищу и для получения желеобразного вещества агар-агар. Макроцистис и ламинария обычно прикрепляются к грунту, а их длинные лентовидные слоевища колышутся по воле волн и течений.
У фукусов и саргассов таллом напоминает ветвистый кустик и имеет заполненные воздухом шарообразные утолщения, которые играют роль поплавков. Плавающие скопления саргассов особенно многочисленны в Саргассовом море, названном их именем. Эти водоросли образуют целые поля и служат домом для удивительного мира рыб, ракообразных и моллюсков, которые не встречаются больше нигде в мире.
Красные водоросли (багрянки) запасают багрянковый крахмал, который от содержащегося в воде йода приобретает красный цвет. Кроме того, они могут быть темно-малинового, розового, желтого оттенков. Немногочисленные пресноводные багрянки имеют сине-зеленый цвет. Среди красных водорослей есть и одноклеточные и колониальные организмы, но большинство из них многоклеточные.
Одни из самых необычных красных водорослей — кораллиновые. Их оболочки пропитаны кальцием, отчего они твердеют и выглядят как разноцветные кораллы. Некоторые красные водоросли употребляют в пищу (они содержат желеобразующее вещество агар-агар), но их ценность не так велика, как у бурых водорослей.