100 великих тайн из жизни растений

100 великих тайн из жизни растений
Николай Николаевич Непомнящий

100 великих (Вече)
Ученые считают, что растения наделены чувствами, интеллектом, обладают памятью, чувством времени, могут различать цвета и общаться между собой или предостерегать друг друга. Они умеют распознавать угрозу, дрожат от страха, могут звать на помощь; способны взаимодействовать друг с другом и другими живыми существами на расстоянии; различают настроение и намерения людей; излучение, испускаемое ими, может быть зафиксировано датчиками. Они не могут убежать в случае опасности. Им приходится быть внимательнее и следить за тем, что происходит вокруг них. Растения, как оказывается, реагируют на людей, на шум и другие явления, а вот каким образом – это остается загадкой. Никому еще не удалось приблизиться к ее разгадке.

Об этом и многом другом рассказывает очередная книга серии.

Николай Непомнящий

Сто великих тайн из жизни растений

© Н. Н. Непомнящий, автор-составитель, 2022

© ООО «Издательство «Вече», 2022

* * *

В стране открытий

Где живут водоросли

Водоросли, как и говорит само их название, – растения, обитающие в воде. Однако это не совсем так. Водоросли способны жить и размножаться в таких условиях, которые на первый взгляд кажутся совершенно непригодными для обитания.

Строение водорослей очень разнообразно, рассказывает исследователь А. Садчиков. Они могут быть одноклеточными, колониальными, многоклеточными. Размеры их варьируют от нескольких микрон до 30 метров. Всего в природе насчитывается около 30 тысяч видов водорослей. Это самые древние растения Земли. Они обнаружены в отложениях, образованных от трех до одного миллиарда лет назад. Это им обязана земная атмосфера появлением кислорода. За такой длительный срок развития водоросли приспособились к самым невероятным условиям существования. Основная масса их обитает в морях, океанах, реках, ручьях, болотах – везде, где есть вода. Однако многие виды встречаются и на поверхности почвы, на скалах, в снегу, горячих источниках, соленых водоемах, где концентрация соли достигает 300 граммов на литр воды, и даже… в волосах ленивцев, обитающих во влажных лесах Южной Америки, и внутри волос белых медведей, живущих в зоопарках. У белых медведей волосы внутри полые, и там поселяется хлорелла вульгарис. При массовом развитии водоросли «окрашивают» животных в зеленый цвет. Однако жизнь всех этих растений связана с водой, они могут легко переносить пересыхание, промерзание, но стоит появиться достаточному количеству влаги, как поверхность предметов покрывается зеленым налетом.

Есть виды водорослей, обитающие в качестве симбионтов внутри организма некоторых животных и растений. Всем известный лишайник – пример симбиоза гриба и водоросли.

Наземные, или, как их еще называют, воздушные, водоросли можно встретить на стволах деревьев, скалах, крышах домов, заборах. Эти водоросли обитают везде, где есть хоть малейшее постоянное увлажнение дождем, туманом, брызгами водопадов, росой. В засушливые периоды водоросли высыхают настолько, что легко крошатся. Произрастая на открытых участках, они днем сильно прогреваются на солнце, ночью охлаждаются, а зимой промерзают.

Несмотря, казалось бы, на неблагоприятные условия жизни, воздушные водоросли нередко развиваются в массовом количестве, образуя на поверхности предметов яркие налеты зеленого или красного цвета.

На коре деревьев (чаще всего с северной стороны) самыми обычными поселенцами бывают зеленые водоросли – плеврококкус, хлорелла, хлорококк, трентеполия. Плеврококкус образует зеленые налеты на нижней части стволов деревьев, пней, заборов, тогда как трентеполия создает красно-коричневые налеты на всем стволе. Особенно много наземных водорослей в районах с влажным и теплым климатом. Ученые обнаружили более 200 видов, способных жить в теплой и горячей воде. Преобладающее их число относится к сине-зеленым. Больше всего видов живет в водоемах при температуре 35–40° тепла. С повышением температуры их число резко снижается.

На ледниках, снежниках, льдах нередко поселяются холодолюбивые водоросли. В этих условиях они размножаются иногда настолько интенсивно, что окрашивают поверхность льда и снега в самые разнообразные цвета – красный, малиновый, зеленый, синий, голубой, фиолетовый, бурый и даже… черный – в зависимости от преобладания тех или иных холодолюбивых водорослей.

Весной, как только ослабевают морозы, снежные водоросли начинают интенсивно размножаться. Они имеют темную окраску и поэтому поглощают больше тепловых лучей, чем окружающая их белая поверхность, что способствует более быстрому таянию снега вокруг водорослей.

Основная масса водорослей обитает в морях, океанах, реках – везде, где есть вода

Чем выше в горы, тем менее разнообразен видовой состав водорослей. Постепенно исчезают диатомовые, зеленые, и ведущая роль переходит к ранее незаметным в общей массе сине-зеленым. Эти водоросли являются «снежными барсами» среди покорителей холодных высот. На высоте около 5 тысяч метров они становятся единственными обитателями ледников, образуя «границу жизни» в высокогорье.

Не менее интенсивно развиваются водоросли во льдах арктического и антарктического бассейнов. Особенно активны диатомовые. Огромное их число окрашивает лед в бурый и желто-коричневый цвета.

«Цветение» льда, в отличие от «цветения» снега, происходит в основном за счет массового развития водорослей не на поверхности льда, а на нижних его частях, погруженных в морскую воду. Затем, с наступлением зимы, они вмерзают в лед. А по мере летнего оттаивания вмерзшие водоросли постепенно выходят на поверхность, где в лужах опресненной воды отмирают.

Водоросли развиваются и в озерах, где соленость настолько велика, что соль выпадает из насыщенного раствора. Очень высокую соленость переносят лишь немногие водоросли. Однако развиваются они в огромном количестве, окрашивая воду и солевой раствор (его еще называют «рапа») в зеленый, сине-зеленый и красный цвета. Например, в Астраханской области в старые времена встречались соленые озера, в которых соль была розовая, с запахом фиалки или спелой малины. Она очень ценилась и даже подавалась к царскому столу.

Другой обычный обитатель соленых озер – сине-зеленая водоросль хлороглея сарциноидная. Скопления огромных колоний этих водорослей часто срываются со своих мест, ветер и волны перегоняют их по всему озеру, затем выбрасывают на берег. Иногда образуются мощные пласты таких водорослей. Ил, оставшийся после отмирания хлороглеи, участвует в образовании лечебных грязей.

Значительная часть водорослей обитает в почве. Наибольшее их число встречается на поверхности почвы и в самом верхнем ее слое, куда проникает солнечный свет. Здесь они живут за счет фотосинтеза. С глубиной их численность и видовое разнообразие резко снижаются. Наибольшая глубина, на которой были обнаружены жизнеспособные водоросли, – 2 метра. Ученые считают, что туда их заносит вода или почвенные животные. В таких неблагоприятных условиях водоросли способны переходить на питание растворенными органическими веществами.

Спирогира – зеленая вата, «губящая все на своем пути»

Уже не первый год мировую общественность волнуют сообщения, периодически появляющиеся в печатных и электронных СМИ, о необычном массовом развитии в Байкале загадочной водоросли – спирогиры, «которая губит все на своем пути».

И как только не называют, и в чем только не обвиняют несчастную! Действительно, за последние несколько лет во многих районах Байкала выявлено интенсивное зарастание дна спирогирой, а в некоторых – обильные береговые скопления этой водоросли, продукты разложения которых делают прибрежную воду опасной для использования человеком и животными. Раньше водоросли этого рода обитали только в мелководных, хорошо прогреваемых бухтах озера и не развивались в таких масштабах! Все эти явления, как звенья одной цепи, – следствие действия факторов, которые, вероятно, имеют смешанную природу.

Спирогира под микроскопом

Практически во всех хорошо освещенных солнцем стоячих и медленно текущих водоемах можно встретить свободно плавающие в воде или стелющиеся по дну как бы хлопья зеленой ваты. Иногда такая «вата» почти полностью покрывает поверхность водоема, уходя еще глубоко в толщу воды. Она лоснится на солнце, опутывает возвышающиеся над водой растения и другие предметы. В просторечье ее называют просто тиной. На самом деле это спирогира – нитчатая водоросль, состоящая как бы из очень длинной и очень тонкой нити без боковых ответвлений.

Нить представляет собой цепочку расположенных строго друг за дружкой растительных клеток с характерными тельцами внутри – хлоропластами, наполненными пигментом зеленого цвета – хлорофиллом. С помощью хлорофилла спирогира, как и все растения, на свету превращает поглощенные ею из окружающей среды вещества в необходимые ей для роста и развития, строительства собственных клеток, то есть занимается фотосинтезом. Клетки спирогиры покрыты слизью, и это можно хорошо ощутить, если взять комок этой зеленой «ваты» в руки. Для неспециалиста все скопления этой водоросли выглядят одинаково, но на самом деле только в России ее более сотни видов. Распространен же это род водорослей в пресных и немного солоноватых водах по всему миру.

Как и все водоросли, спирогира является очень примитивным растением, у нее не бывает ни листьев, ни корней, ни цветков, ни плодов. Нужные ей питательные вещества из окружающей среды она поглощает прямо через поверхность своих клеток. Размножается спирогира чаще всего вегетативным способом: просто растет и растет в длину на многие метры, закручиваясь и спутываясь, как кудель. Тонкие нити спирогиры легко обрываются, и тогда каждый обрывок продолжает расти самостоятельно. Но чтобы в одном водоеме не росли спирогиры с одним и тем же набором генов, а значит, одинаково плохо или хорошо переносящие изменения условий окружающей среды, иногда спирогира приступает к половому размножению. Для этого две нити с разным набором генов срастаются особой перемычкой, в которой происходит соединение генов от обоих. Затем перемычка отделяется от материнских нитей, и из нее вырастает новая нить – с новым генетическим набором.

Когда наступают неблагоприятные условия, например похолодание, затенение, пересыхание водоема и т. д., выживают те растения, чей генетический набор больше всего способен переносить такие неприятности. И поэтому хоть какая-то часть водорослей, но сохраняется в водоеме до наступления новой благоприятной для роста и развития обстановки, растения не вымирают совсем…

Находясь в водоеме в умеренном количестве, спирогира вместе с другими водными растениями придает ему красивый эстетический вид, будто «подрисовывая» его поверхность зеленым. Но при чрезмерном размножении спирогиры водоем, наоборот, выглядит очень неопрятно, многие другие растения в нем погибают, так как спирогира опутывает их и препятствует нормальной жизнедеятельности.

Среди густых нитей спирогиры находит себе убежище множество мелких водных животных: улиток, личинок насекомых, водяных клопов и пр.

Применяют спирогиру и в народной медицине: свежие ее комки или размоченный высушенный материал прикладывают к ушибам, болезненным уплотнениям на коже.

Однако проконтролировать размножение спирогиры в водоеме очень сложно. При избытке освещения она разрастается до такой степени, что глушит большинство других растений, а выделяемые ею вещества губительны для некоторых простых организмов. Так, в настоящее время размножение спирогиры в Байкале сильно снижает число местных губок, которые фильтруют воду и делают Байкал таким знаменитым своей кристальной чистотой.

Скот неохотно пьет воду из водоемов, где размножилась спирогира, и сами водоемы, которые периодически не очищаются от этой водоросли, быстро заиливаются, так как отмершие части нитей постоянно оседают на дно и накапливаются. Кстати, поселившись в аквариуме, спирогира, как и в природном водоеме, мешает росту других растений, а небольшие рыбы могут запутаться в ее нитях и погибнуть. Из аквариума спирогиру удаляют, наматывая на граненую палочку или карандаш.

(По материалам: Волкова Е. Наука из первых рук. № 2–68, июнь 2016)

Надежные помощники в здоровье и красоте

Водоросли чертовски, нет, скорее божественно полезны: богатейший набор минералов и микроэлементов, а также множество витаминов. Не случайно китайские врачеватели использовали водоросли уже в VII веке!

Науке известно около 30 тысяч видов водорослей. Некоторые из них употребляются человеком в пищу уже сотни веков. Из других видов мы добываем такое ценное сырье, как агар, карраген, йод. Без многих подводных растений не существовала бы передовая фармацевтика и косметология.

Ламинария уже давно стала так популярна в народе, что большинство знает ее под другим названием – морская капуста. Существует много видов ламинарий. Самые популярные – ламинария японская, растущая в южных районах Японского и Охотского морей; ламинария сахаристая и пальчаторассеченная, распространенные в Карском и Белом морях. Помимо массы других полезных веществ, ламинария особенно ценна йодом, содержащимся в водоросли в очень редкой форме – органической.

Спирулиной называют микроскопическую спиралеобразную водоросль, растущую в соленой и пресной воде. Ее пищевую ценность открыли для себя много веков назад ацтеки и другие древние племена индейцев Америки. Спирулина являлась для них важной частью повседневного рациона вплоть до XVI века. Дело в том, что в ней содержится в полтора раза больше полноценного белка, чем в соевых бобах. Сегодня спирулину перерабатывают в таблетки и порошки. Их добавляют в рацион лечебного питания людей, а также в качестве пищевых добавок на рыбо- и птицефермах.

В нашей гастрономической культуре появились водоросли, прибывшие из Японии. Араме – очень широкие водоросли темно-бурого цвета с самым мягким из всех водорослей вкусом и хрустящей текстурой. Продаются они в сушеном виде, тонко нарезанными. Их тушат вместе с корнеплодами, ими фаршируют баклажаны и артишоки. Иногда они используются в виде порошка как добавка к овощным и рыбным блюдам.

Вакамэ содержат огромное количество кальция – в 15 раз больше, чем молоко! Это длинные темно-зеленые или темно-бурые водоросли. Они чуть сладкие и нежные и даже немного напоминают вкус устриц. Чаще всего из них делают салаты с уксусной заправкой или добавляют их и в супы.

Комбу (они же келп, вид ламинарии) – это широкие и плоские водоросли темно-оливкового цвета. Их чаще всего добавляют в блюда с фасолью и овощами (с комбу фасоль и тушится быстрее). Из них варят бульон со специфическим морским запахом. Они обладают довольно сильным вкусом, который позволяет использовать один кусочек комбу два-три раза. Если водоросли покрыты белым налетом – не надо смывать его. Он безвреден и как раз отвечает за аромат.

Нори (они же лейвер) богаты белком, фосфором и витамином А. Продаются сушеными в виде блестящих, тонких, как папиросная бумага, полос от глубокого зеленого до черного цвета. Именно в эти водоросли заворачивают японские роллы. Кроме того, в мелко нарубленном виде их добавляют в рис. Но иногда перед использованием нори нужно подержать над огнем. В Ирландии из пшеничной муки и лейвера исстари делают плоский хлеб.

Морская капуста – полезный пищевой продукт