Спирогира: что это такое и чем она угрожает байкалу

Этапы жизненного цикла спирогиры

Этот род нитчатых водорослей относится к семейству зигнемовых. В данном роде выделяют две подгруппы:

1. Euspirogyra — их клетки сливаются и являются одинаковыми по размеру с развитым копуляционным каналом.
2. Sirogonium — у них наблюдается слабо развитый копуляционный канал.

Всего науке известно более 200 родов спирогир.

Спирогира имеет ряд особенностей внешнего строения и представляет собой неветвящуюся нить, состоящую из одного слоя цилиндрических клеток. Каждая клетка нити покрыта целлюлозной клеточной стенкой и слизью снаружи. Большую часть клеток спирогиры занимает вакуоль, содержащая внутри себя клеточный сок. Ядро клетки находится на цитоплазматических тяжах.

Содержимое некоторых клеток нити спирогир собирается в овальные клубки и вздувается на двух смежных клетках около стенок. Бугорки растут навстречу друг другу. Они сливаются, а та перегородка, которая их разделяла исчезает. Содержимое двух клеток сливается в единую массу. При этом переливание содержимого клеток друг в друга абсолютно не обязательно. Образованная масса получает оболочку и превращается в спору, которая при освобождении дает начало новой спирогирной нити.

Эта особенность спирогиры отражает своего рода процесс вегетативного размножения, который характерен для большинства растительных организмов, особенно для низших водорослей. Именно этот способ клеточного деления обеспечивает возможность широкого распространения спирогиры и ее адаптивный потенциал.

В каждой клетке имеется один или несколько закрученных хлоропластов, которые напоминают ленты и располагаются в пристеночном слое цитоплазмы. Поскольку клетки спирогиры достаточно велики, то ясность их строения не подвергается никакому сомнению. Данная водоросль является наиболее хорошо изученной и представляет собой классический объект анатомического развития альгологии.

Жизненный цикл спирогиры протекает в несколько этапов:

• вегетативное размножение или конъюгация, как половой процесс;
• клетки соседних нитей соединяются боковыми выростами и формируют копуляционный канал;
• протопласт одной клетки перетекает в протопласт другой клетки и сливается с содержимым последней.

Определение 2

Зигота – это клетка спирогиры, в которой произошло слияние протопластов.

Зигота зимует, одевая толстую оболочку и проходит мейотическое деление, давая 4 клетки, три из которых отмирают, а последняя порождает молодую нить спирогиры. Все стадии жизненного цикла спирогиры гаплоидны, за исключением зиготы и зигоспоры.

Строение спирогиры и ее тип питания также имеет уникальный характер. Поскольку клетки этой водоросли имеют зеленые пластиды (хлоропласты), то они способны осуществлять фотосинтез.

Его суть заключается в образовании органических веществ за счет энергии солнечного света. Такой тип питания называется автотрофным. Глюкозу, полученную в ходе фотосинтеза водоросли, используют для осуществления собственной жизнедеятельности и обеспечения роста всего организма. Воспроизводимый спирогирой кислород используется для дыхания всех остальных живых организмов и обеспечивает создание условий для непосредственного существования всех существ на Земле.

Жизненный цикл

Размножение вегетативное или половое (конъюгация). При конъюгации клетки двух соседних разнознаковых («+» или «-») нитей соединяются между собой боковыми выростами, образуется копуляционный канал, по которому протопласт одной клетки перетекает в другую и сливается с содержимым последней. Клетка, в которой произошло слияние (зигота), закругляется, отделяется от нити и, одеваясь толстой оболочкой, превращается в зигоспору. Зигоспора перезимовывает и весной проходит мейоз, давая 4 споры, три из которых отмирают, а одна прорастает в молодую нить («+» или «-»). Все стадии, кроме зиготы и зигоспоры, — гаплоидны.

Спирогира: что это такое и чем она угрожает Байкалу

Чем она опасна для экологии Байкала?

1. Вытесняет байкальских эндемиков. Из-за большого количества цветущей нитчатки на дне озера (спирогира обнаружена даже на глубине в 40 метров), вытесняются некоторые виды микроорганизмов. Например, коренные обитатели Байкала – брюхоногие моллюски. После появления в озере спирогиры их число значительно уменьшилось. Она уничтожает байкальских губок-эндемиков, благодаря которым вода в озере остается кристально чистой. Также она занимает места нерестилищ бычка желтокрылки, которым питается байкальский омуль.

2.Отравляет воду

В некоторых районах берега Байкала покрыты толстым слоем сгнившей спирогиры. Это существенно сказывается на качестве воды – она становится непригодной для употребления людьми и животными. Чтобы очистить пляж от водоросли, требуется немало усилий. Приходится копать почти на 30 сантиметров в глубину. Рыбалка также становится практически невозможной. Густая тина заполоняет лодки и сети.

На сегодняшней день изучением байкальской спирогиры активно занимаются ученые из Лимнологического института СО РАН. Пока исследователи не пришли к единому мнению, представляет ли спирогира реальную угрозу для озера или же перечисленные последствия являются результатом совокупности многих факторов. Но уже сейчас неблагоприятные последствия распространения водоросли очевидны.

Какова причина распространения нитчатой водоросли?

Одни полагают, что причиной размножения спирогиры стали благоприятные для нее теплые погодные условия, которыми характеризовался один из сезонов на Байкале. Однако с наступлением холодов количество нитчатки ничуть не уменьшилось. Ледяная вода не стала препятствием для образования густой зеленой пелены на озере.

Другие связывают заполонение воды спирогирой с резким ухудшением экологической обстановки в районе Байкала. Очистные сооружения, установленные в окрестностях, давно устарели и не справляются со своей задачей. Оборудование нуждается в срочной модернизации.

Кроме того, из года в год проблемы с экологией усугубляют незаконные свалки и нелегальные застройки. Туристическая инфраструктура и частный сектор тоже оказывают неблагоприятное влияние на и без того ухудшающуюся обстановку.

Что делать?

Как помочь самому чистому озеру на планете не превратиться в грязное болото?

Для этого нужно провести целый ряд масштабных действий внутри байкальского бассейна:

• Полностью ликвидировать сток отходов в озеро. Необходимо соорудить так называемый водный кластер, который будет собирать отбросы с организованных причалов и судов. Через него будут проходить канализационные стоки, все пищевые отходы и сухой мусор.

•​ Создать систему экологически безопасных современных очистных сооружений. А также полностью запретить на территории Байкала применение всевозможных моющих средств, в составе которых содержатся фосфаты. Синтетические вещества губительно влияют не только на состояние окружающей среды, но и на здоровье человека.

• Развивать экологический, а не коммерческий туризм. В настоящее время межрегиональная общественная организация «Большая Байкальская Тропа» активно развивает систему уникальных маршрутов и экологических троп, прогулки по которым сопровождаются уборкой территории. Присоединиться к волонтерам и внести свой вклад в его развитие может любой желающий.

Тест на тему: «Морские красные и бурые водоросли. Значение водорослей.»

Лимит времени:

из 15 заданий окончено

Вопросы:

1. 1
2. 2
3. 3
4. 4
5. 5
6. 6
7. 7
8. 8
9. 9
10. 10
11. 11
12. 12
13. 13
14. 14
15. 15

Информация

Инструкция: «Вам предлагаются задания с одним и несколькими правильными ответами из пяти и более предложенных».

Вы уже проходили тест ранее. Вы не можете запустить его снова.

Тест загружается…

Вы должны войти или зарегистрироваться для того, чтобы начать тест.

Вы должны закончить следующие тесты, чтобы начать этот:

Результаты

Правильных ответов: из 15

Ваше время:

Время вышло

Вы набрали из баллов ()

Средний результат
Ваш результат

максимум из 20 баллов

Место	Имя	Записано	Баллы	Результат
Таблица загружается
Нет данных

1. 1
2. 2
3. 3
4. 4
5. 5
6. 6
7. 7
8. 8
9. 9
10. 10
11. 11
12. 12
13. 13
14. 14
15. 15

1. С ответом
2. С отметкой о просмотре

1. Задание 1 из 15
   • лихенология
   • бриология
   • альгология
   • микология
   • бактериология

   Правильно Неправильно

2. Задание 2 из 15
   • красные
   • зеленые
   • бурые
   • одноклеточные
   • многоклеточные

   Правильно Неправильно

3. Задание 3 из 15

   • ламинария
   • кораллина
   • порфира
   • хондрус
   • филлофора

   Правильно Неправильно

4. Задание 4 из 15
   • бурые водоросли
   • красные водоросли
   • зеленые водоросли
   • диатомовые водоросли
   • одноклеточные водоросли

   Правильно Неправильно

5. Задание 5 из 15
   • корневищем
   • главным корнем
   • боковыми корнями
   • ризоидами
   • придаточными корнями

   Правильно Неправильно

6. Задание 6 из 15
   • каменного угля
   • торфа
   • нефти
   • почвы в горных местностях
   • азота

   Правильно Неправильно

7. Задание 7 из 15
   • диатомовые водоросли
   • кладофора
   • порфира
   • ламинария
   • саргассум

   Правильно Неправильно

8. Задание 8 из 15
   • йод
   • целлюлоза
   • горная порода
   • агар-агар
   • уксус

   Правильно Неправильно

9. Задание 9 из 15
   • образованию лишайника
   • образованию удобрения
   • «цветению» и замору рыбы
   • образованию диатомита
   • очищению воды

   Правильно Неправильно

10. Задание 10 из 15
    • диатомовые
    • порфира
    • морская капуста
    • кладофора
    • хлорелла

    Правильно Неправильно

11. Задание 11 из 15
    • хлоропласт
    • красный глазок
    • хроматофор
    • хлорофилл
    • фукосантин
    • диатомит
    • целлюлоза
    • ризоид

    Правильно Неправильно

12. Задание 12 из 15
    • фукус
    • ламинария
    • порфира
    • диатомовые
    • кораллина
    • хлорелла
    • нереоцистис
    • хондрус

    Правильно Неправильно

13. Задание 13 из 15
    • торф
    • пластмассу
    • йод
    • резину
    • уксусную кислоту
    • агар-агар
    • нефть
    • соляную кислоту

    Правильно Неправильно

14. Задание 14 из 15
    • дазия
    • фукус
    • хлорелла
    • порфира
    • кладофора
    • ламинария
    • хондрус
    • саргассум

    Правильно Неправильно

15. Задание 15 из 15

    Положительное значение водорослей

    • поглощают кислород
    • составляющие лишайника
    • приводят к цветению водоемов
    • уничтожают рыбу
    • вызывают зоб
    • служат пищей для животных
    • уничтожают морских ежей
    • обогащают воздух кислородом

    Правильно Неправильно

Что такое спирогира

Спирогира (Spirogyra) – это нитчатая водоросль, относящаяся к семейству зигнемовых . Наряду с хлореллой, это самая распространенная в мире растительность, которая покрывает поверхность как пресных стоячих водоемов, так и в солёных и солоноватых водах. Спирогира – самая распространенная в мире растительность

Спирогира отличается от соседки-хлореллы тем, что имеет в своих клетках зеленый пигмент, а хлорелла – бурый. Также разница заключается в том, что Spirogyra – это многоклеточные простейшие водоросли, Chlorella – одноклеточные.

Открытие вида произошло около 200 лет назад.

Всего в мире известно более двух сотен видов спирогиры, 120 из которых насчитывается на территории России и стран СНГ.

Как компьютер «уболтал» спирогиру размножаться в неволе

Юлия Захарова

Руководитель группы культивирования отдела клеточных надстроек Озерного института Сибирского отделения Российской академии наук, старший научный сотрудник, доктор биологических наук Юлия Захарова :

Любому гидробиологу ясно, что для определения факторов, способствующих или препятствующих росту водных организмов, полезная информация может быть получена в результате лабораторных экспериментов в дополнение к полевым наблюдениям. Именно такую задачу поставили перед спирогирой и ученым М. А. Грачевым культурологи отдела клеточных надстроек Лимнологического института под руководством кандидата биологических наук Юлии Захаровой.

Спирогира, как всем известно, обитает в прибрежной зоне, где много света, а вода хорошо перемешивается под действием волн. Если вы просто отломите нити этой водоросли и поместите их в бутылку с культурой, она не будет расти и размножаться. Необходим культиватор, обеспечивающий точную и постоянную циркуляцию воды, управляемый компьютером, который определяет режим этой циркуляции, и на котором можно разместить пластины для одновременного размещения большого количества экспериментальных точек. М. А. Грачев изобрел такой культиватор давно, а теперь молодые сотрудники Лаборатории гидрофизики (Константин Кучер и Илья Асламов) построили его в связи со срочной необходимостью — за несколько недель. К сожалению, мы не можем описать здесь идею и дизайн селекционера, так как изобретатели хотят запатентовать его. Спирогира облюбовала созданные условия, растет в них и даже размножается. Мы сделали небольшой шаг к выяснению причины массового роста этой водоросли в прибрежной зоне озера Байкал. Можно пойти еще дальше.

Соединение Spirogyra в лабораторных условиях представляет собой процесс полового размножения водорослей: Клетки двух нитей соединяются боковыми выростами и образуют канал, по которому протопласт одной клетки попадает в другую и сливается с ее содержимым. Клетка, в которой произошло слияние, приобретает округлую форму, отделяется от нити и заключена в толстую оболочку, образуя зигоспору. Световая микроскопия

Спирогира (Spirogyra)

Представителем многоклеточных форм класса Конъюгаты (Conjugatophyceae, Zygnematophyceae) может служить нитчатая водоросль спирогира (Spirogyra). Она является одной из наиболее распростра­ненных у нас нитчатых водорослей и насчитывает около 275 видов. Спи­рогира встречается в ручьях, речках, прудах, озерах и образует слизи­стые на ощупь скопления нитей. Крупные клетки спирогиры (рис. 224) имеют протоплазму, расположенную постенным слоем. В протоплазме на­ходится хроматофор в виде спиральной ленты, опоясывающей всю клет­ку. Иногда имеется несколько таких спиральных лент. Хроматофор содер­жит большое количество пиреноидов. В центре клетки расположено ядро, подвешенное на протоплазменных нитях, отходящих от постенного слоя протоплазмы. Середина клетки занята вакуолей с клеточным соком.

Рис. 224. Клетка спирогиры: а — хлоропласт; п — пиреноид; в центре ядро

Все клетки спирогиры способны к делению. Деление их происходит в летнее время через один-два часа после захода солнца. Сначала делится ядро, затем формируется поперечная перегородка, рассекающая хроматофоры на две половины. У конъюгатов отсутствуют и апланоспоры, а также и ти­пично выраженные гаметы.

Размножение осуществляется описанным выше делением клетки и раз­рывом нитей на отдельные многоклеточные участки.

Половой процесс протекает в виде так называемой конъюгации. Две нити спирогиры становятся параллельно друг к другу и сближаются. В клетках соседних нитей возникают выросты, растущие по направлению друг к другу (рис. 242). После смыкания выростов оболочка их растворяет­ся и образуется канал, по которому содержимое одной клетки, обособив­шись от оболочки, переливается в другую клетку. Происходит слияние про­топластов и образование зиготы. Такой половой процесс получил название лестничной конъюгации. Зигота одевается толстой оболочкой и после периода покоя (перезимовки) прорастает. Первое деление зиготы редукционное. Из возникающих четырех клеток три отмирают, а четвертая образует проросток, выходящий при прорастании наружу.

Спирогира относится к порядку Зигнемовых (Zygnemales). Кроме спи­рогиры, сюда принадлежит широко распространенная у нас нитчатка зигнема (Zygnema), в клетках которой имеется по два хроматофора звездчатой формы (рис. 243, 1). Материал с сайта https://worldofschool.ru

Рис. 242. Спирогира. Конъюгация: а — мужская клетка; б — женская клетка; в — копуляционный канал; г — перели­вание протопласта мужской клетки в жен­скую; д — место слияния двух протопластов; е — зигота; ж — начало образования попу­ляционного выроста

Рис. 243. Зигнемовые и десмидиевые водоросли: I. Зигнема (Zygnema). 2. Космарий (Cosmarium), деление клетки. 3. Микрастерий (Micrasterias)

Строение клетки спирогиры

Данный представитель зеленых водорослей является многоклеточным организмом. Строение спирогиры (рисунок выше демонстрирует основные структуры) представлено длинной нитчатой структурой. Хлоропласты данной водоросли имеют вид лент, которые спирально закручиваются. Эта черта и определяет название описываемых организмов. Клетки также удлиненные, имеют цилиндрическую форму. Они соединяются при помощи пор в оболочках, через которые и осуществляется процесс обмена веществ.

Подобно всем растительным клеткам, их большую часть занимают вакуоли, представляющие собой резервуары, заполненные водой с растворенными питательными веществами. Оболочки пропитаны углеводом целлюлозой, придающей им прочность и жесткость.

Водоросль спирогира, как и все растения, является эукариотическим организмом. Это значит, что ее клетки содержат ядро. В органелле находится генетический материал, заключенный в молекулах ДНК.

Где обитает Спирогира и биологические особенности

Спирогира является пограничным организмом между низшим и высшим миром растений. Несмотря на свою примитивную жизнедеятельность и элементарное строение, водоросль способна разрастись и организовать целые колонии . Порой огромные скопления ватной массы способны покрыть полностью всю поверхность, либо дно природных водоёмов.

Чаще всего это происходит в заиленных озерах, прудах, канавах, реках, болотах. Среда обитания этой водоросли не ограничивается пресноводными акваториями. Повсеместно она встречается и в слабосоленых, соленых морях и даже источниках минеральных вод. Место обитания живучей спирогиры было обнаружено даже высоко в горах на расстоянии 5 км над уровнем моря.

При отсутствии должного ухода, нити растения появляются не только в естественных условиях, но и в бассейнах, и аквариумах. Избыток корма, мертвые рыбки, повышенная температура воды, слабая фильтрация или неочищенный, забитый фильтр, редкие подмены – все это способствует активному появлению и росту нитчатки.

Чем опасна и полезна

Изучив особенности жизни и размножения спирогиры, можно сделать вывод, что все виды спирогиры очень быстро адаптируются под изменяющиеся условия окружающей среды, а двойной способ размножения позволяет ей разрастаться катастрофическими темпами даже в домашних аквариумах.

Нередко борьба с нитчаткой становится для их владельцев целой проблемой . Быстро прорастая и переплетаясь, водоросль занимает лидирующее место и не дает произрастать остальным растениям, необходимым аквариумным обитателям в качестве питания и жилища. А мальки и вовсе могут запутаться в густых «волосах» и погибнуть.

Хотя для некоторых видов рыб нитчатка служит хорошим пропитанием, а также прекрасным местом для нереста и надёжным «хранилищем» для оплодотворённых икринок, защищающим будущее потомство от воздействия неблагоприятных факторов.

Главную пользу спирогира приносит учёным в части лабораторных исследований

Несомненно, главную пользу спирогира приносит учёным в части лабораторных исследований и опытов. Крупный размер клеток растения (0,01мм) позволяет глубоко изучить их анатомию, наблюдать за строением, изменениями при воздействии различных биологических и химических факторов, проводить научные опыты.

Активный рост спирогиры приводит к цветению воды

С одной стороны, богатые хлорофиллом водоросли, перерабатывая неорганику, выделяют большое количество кислорода, необходимого для дыхания живых организмов. С другой, этот процесс неизбежно приводит к цветению воды, гниению и заболачиванию.

Избыточное разрастание «ваты» в оросительных каналах, рыборазводных прудах и прочих водоёмах, имеющих хозяйственное назначение, наносит непоправимый ущерб жизнедеятельности человека.

Особую тревогу бьют ученые и экологи из-за катастрофического распространения описываемого растения в уникальном для всего мира озере Байкал. Надо отметить, что среди видового разнообразия нитчатых водорослей в этом водоёме, именно Spirogyra link вызывает наибольшее беспокойство:

1. Во-первых, нитчатка огромными колониями разрослась не только по поверхности, но и на глубине 40 м, вытесняя эндемическую для Байкала живность и растительность. Например, из-за разрастания «ваты» значительно снизилась популяция брюхоногих улиток, а также байкальских губок, которые отвечают за кристальную чистоту акватории озера. В качестве причины снижении численности омуля экологи также называют разрастание нитчатки, которая своими колониями заняла места нерестилищ желтокрылки – главного источника питания редкой рыбы.
2. Во-вторых, о спирогиры, которые подвергаются гнилостным процессам, толстым слоем покрывают побережье. Тем самым вода в озере в некоторых местах стала непригодной для использования людьми и животными. Рыболовный промысел также становится невозможным из-за трудностей перемещения на плавательных средствах и заполнения рыболовных снастей водорослевой массой.

Тревогу бьют экологи из-за катастрофического распространения спирогиры на Байкале

На Байкале проводятся глобальные мероприятия по очищению и сохранению экосистемы озера, однако масштабы разрастания «ваты» огромны.

Спирогира в домашних аквариумах

Спирогира относится к одному из крайне агрессивных сорняков, который засоряет аквариумы так же, как и все другие водоемы.

Причины появления

Появление спирогиры может быть спровоцировано процессами гниения органических остатков в воде, а также слишком активным освещением и повышенной температурой воды.

Как избавиться?

Борьба с уже занесенной в аквариум спирогирой должна проводиться сразу по нескольким направлениям:

1. Механическое очищение воды, растений, декораций и грунта от ее нитей 2-3 раза в неделю с заменой 30% воды каждый раз; производить его надо крайне аккуратно, потому что любой разрыв нитчатой водоросли провоцирует ее вегетативное размножение; все декорации и грунт лучше прокипятить;
2. Уменьшение интенсивности освещения, снижение температуры воды и своевременное устранение ее органических загрязнений; в запущенных случаях применяется полное затемнение аквариума на трое суток с мощной продувкой воды все это время и активном насыщении ее кислородом;
3. Обработка воды 2-3 раза в неделю ультрафиолетовыми лампами;
4. Запуск в аквариум мелких креветок, которые питаются водорослями;
5. Использование специальных препаратов: Aqua Medic antigreen, Sera Algopur, Aquayer АльгоШок и т.п. Это может негативно повлиять на обитание некоторых растений, улиток или ракообразных, но в самых запущенных случаях это единственный эффективный метод борьбы.

Если вам было интересно или остались какие-то вопросы – оставляйте комментарии!

Места обитания спирогиры, способы борьбы с ней и сфера ее применения

Спирогира распространена в пресных водах любой части света, но может встречаться также и в солоноватой воде. Спирогира образует большие ватообразные скопления, которые плавают на поверхности воды или стелются по дну и очень часто встречаются в тине стоячих и текучих вод, в прудах, болотах, канавах, речках, ручьях, бассейнах и т. д.

Спирогира является организмом, который можно назвать весьма близким к высшим водорослям по строению, хотя, по сути, отличается простотой строения и примитивизмом жизнедеятельности. Когда в водоемах образуется большое количество спирогир, то в них можно наблюдать своеобразную тину или «ватные комки», которые покрывают большие площади поверхности воды. Спирогира появляется в бассейнах при отсутствии соответствующей регулярности его чистки.

Спирогира обитает не только в естественных водоемах. Как правило, она появляется ввиду наличие в воде большого количества органических компонентов, например, отмерших рыб и нерегулярной замены воды, неисправности системы фильтрации. Спирогира очень любит свет и хорошо распространяется при его избытке. Поэтому, организуя аквариум, человек должен помнить, что организация освещения во многом обусловливает уровень качества жизни аквариумных организмов.

Среди актуальных способов борьбы с такой водорослью как спирогира можно выделить:

• распространение экосреды или снижение интенсивности освещения, высадку деревьев над водоемами с целью затенения водоема их густой кроной;
• запускание в водоем белого амура, который питается спирогирой, но не наносит особого вреда другим обитателям водоема;
• ручное очищение водоема или удаление крупных спирогирных нитей, которое должно производится не реже, чем раз в три – четыре дня;
• обработка специальными средствами.

С точки зрения экологии такой способ не является эффективным, поскольку использование химикатов убивает другие живые организмы.

Спирогира применяется в лечении опухолей. Водоросли хорошо промывают водой, измельчают свежими или сухими. Полученную кашицу прикладывают к ушибам, и больным местам, с целью уменьшения боли и замедления процессов старения кожи.

Подводя итог всему вышесказанному, можно сделать вывод о том, что спирогира максимально распространенная водоросль.