Волшебные пузырьки фукуса • Михаил Кухаренко • Научная картинка дня на "Элементах" • Биология

Волшебные пузырьки фукуса

На фото — фукус пузырчатый (Fucus vesiculosus) из рода фукусов. Представители этого рода бурых водорослей встречаются на литорали практически по всему миру, а фукус пузырчатый наиболее характерен для побережий Северного и Балтийского морей, а также Атлантического и Тихого океанов.

Литораль, или приливно-отливная зона, — это участок берега, который затопляется водой во время прилива и осушается во время отлива. Почему же именно фукус определяет облик каменистой литорали северных морей?

Для ответа на этот вопрос надо понять, какими свойствами должна обладать водоросль, адаптированная к жизни в условиях, когда высота уровня моря изменяется на несколько метров между приливами и отливами. Прежде всего, она должно быть достаточно прочной, чтобы тело водоросли (таллом, или слоевище) не разрушалось о камни во время прибоя. Приливно-отливные течения в северных морях сильные, и неприспособленные водоросли (такие как ламинария, распространенная в верхней сублиторали) на литорали будут истрепаны о каменистое дно за несколько суток. Во-вторых, ее ткани должны хорошо удерживать влагу, чтобы таллом не высыхал на ярком северном солнце в период отлива.

Благодаря плотному и прочному слоевищу фукус устойчив к разрушению и прекрасно переносит солнце. Фото © Canonfodder с сайта poleznenko.ru

Всё это у фукуса есть. Слоевище фукуса достаточно прочное и плотное. По водорослям, покрывающим камни, можно даже ходить во время отлива — им от этого ничего не будет. Также фукус отлично переносит солнце. Однако следствием такой адаптации является высокая плотность тканей. Если взять кусочек фукуса и кусочек ламинарии, то ламинария будет плавать, а фукус утонет. Но фукус, как и другие бурые водоросли, фотосинтезирует, то есть ему требуется солнечный свет. Если слоевище тяжелее воды, то оно лежит на дне и получает меньше солнечного света — как из-за поглощения солнечных лучей водой, так и в связи с тем, что другие, более адаптированные организмы, могут располагаться выше.

Цвет фотосинтезирующих водорослей зависит от места их обитания: зеленые встречаются на глубине до 6 метров, бурые — до 15 метров и красные — до 100 метров. Их разная окраска — следствие адаптации к фотосинтезу на разной глубине. Дело в том, что красная часть солнечного спектра сильно поглощается водой и поэтому проникает лишь в самые верхние слои воды (хлорофилл именно потому и видится зеленым, что поглощает дополнительную, красную, часть спектра). Желто-зеленая часть спектра проникает глубже, а синие и фиолетовые лучи — еще глубже.

Спектральное распределение и ослабление светового потока на разных глубинах. Видно, что с ростом глубины остается только сине-фиолетовая часть спектра

В хлоропластах водорослей содержатся пигменты, участвующие в поглощении солнечного света. Фукоксантин (пигмент бурых водорослей) хорошо поглощает желто-зеленые лучи, поэтому бурые водоросли могут жить глубже, чем зеленые. У красных водорослей в хлоропластах присутствует фикоэритрин, который хорошо поглощает синие лучи. Соответственно такие водоросли могут жить еще глубже.

Как же фукус справляется с этой проблемой? У фукуса пузырчатого, как и у многих других видов фукусов, есть еще одна особенность, которая решает дело в его пользу. Это пузырьки, или пневматофоры, — крупные воздухоносные полости в талломе водоросли. Они придают фукусу положительную плавучесть, и он удерживается в воде в вертикальном положении.

Эти пузырьки, или пневматофоры, удерживают фукус у поверхности воды, благодаря чему водоросль получает максимум солнечного света

Таким образом, фукус, с одной стороны, имеет прочный таллом и выдерживает суровые условия жизни в прибое, а с другой стороны, во время прилива находится максимально близко к поверхности воды и получает максимум солнечного света. Именно поэтому большинство остальных крупных водорослей просто не могут конкурировать с ним на литорали.

Фото с сайта upload.wikimedia.org. В заметке использованы материалы лекций Михаила Сафонова в детском образовательном лагере "Полярный круг".

Михаил Кухаренко


Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: