Сверлящие и туфообразующие водоросли (М. М. Голлербах)

Отдельного рассмотрения заслуживают чрезвычайно интересные и своеобразные водоросли, обладающие способностью внедряться в субстрат или отлагать его вокруг себя. И в том и в другом случае жизнь этих водорослей связана с известью. Они встречаются как в субстратах, погруженных в воду, т. е. относятся собственно к бентосу, так и вне воды, включаясь тем самым в группировку наземных водорослей, но в обоих случаях отличаются своеобразным "активным" отношением к субстрату.

Водоросли, внедряющиеся внутрь известкового субстрата, получили название "сверлящих". Сверлящие водоросли по количеству видов немногочисленны. Так, например, в пресных и соленых водоемах СССР их обнаружено всего 18, из них 12 зеленых и 6 сине-зеленых (рис. 45, 1, 2). Однако распространены они чрезвычайно широко, начиная с многочисленных на земном шаре известковых скал и кончая камнями, известковыми раковинами многочисленных животных, кораллами, пропитанными известью крупными водорослями и т. д., в пресных и морских водах, у поверхности воды и на глубине свыше 20 м, от холодных морей севера до вечно теплых морей тропиков.

Все сверлящие водоросли - микроскопические организмы. Основная их особенность состоит в том, что, поселившись сначала на поверхности известкового субстрата, они постепенно внедряются в глубь его, где и разрастаются. Глубина проникновения их может быть весьма значительной, до 10 мм и более. Что же позволяет им туда проникать?

В процессе жизнедеятельности сверлящие водоросли выделяют органические кислоты, которые растворяют находящуюся под ними известь. Сначала получается небольшая ямка, которая постепенно все больше и больше углубляется, до тех пор пока водоросль целиком не погружается в субстрат. Однако процесс на этом не прекращается, и водоросль проникает все дальше в глубь субстрата. В результате некоторый слой известковой породы (а тонкие раковины животных часто и насквозь) оказывается пронизанным многочисленными каналами. Иными словами, сверлящие водоросли разрушают известковый субстрат, в котором они поселяются.

Прямо противоположный процесс - процесс созидания известковых пород - осуществляют водоросли, способные выделять известь. Они встречаются в воде и в наземных местообитаниях, в морях и пресных водоемах, в холодных и горячих водах (рис. 45, 3, 4).

Рис. 45. Сверлящие (1, 2) и туфообразующие (3, 4) сине-зеленые водоросли: 1 - гиелла (Hyella caespitosa), отдельная нить; 2 - мастигоколеус (Mastigocoleus testarum), две нити; 3, 4 - ривулярия (Rivularia haematites) (3 - поперечный разрез при небольшом увеличении через молодую известковую колонию, образовавшую три слоя, из которых с живыми нитями только верхний; 4 - нить из верхнего слоя колонии)

Количество выделяемой водорослями извести различно. Некоторые формы выделяют очень небольшое количество углекислого кальция, который в виде мелких кристаллов располагается между особями или образует футляры вокруг клеток и нитей. Другие водоросли выделяют известь настолько обильно, что оказываются совершенно погруженными, как бы замкнутыми в нее, и тогда они отмирают, сохраняясь живыми лишь в самых поверхностных слоях тех подчас очень мощных отложений, которые они образуют. Так, например, происходит образование известковых туфов в горячих источниках.

Источником извести для водорослей может быть только окружающая их вода. В пресной воде наряду с другими солями всегда имеется некоторое количество растворимого бикарбоната кальция, особенно много его в так называемых жестких водах. Водоросли используют бикарбонат кальция в качестве источника углерода, отщепляя от него углекислоту, в результате чего выпадает нерастворимый карбонат (известь) и выделяется вода согласно формуле

В морской воде процесс идет несколько сложнее, и основным источником кальция для известковых водорослей здесь служит сернокислый кальций, который они превращают в углекальциевую соль.

Пребывание водорослей внутри известкового субстрата не всегда благоприятно отражается на их жизнеспособности. У мощных туфообразователей, как уже было сказано, окончательно погрузившиеся в известь особи обычно отмирают, так как оказываются совершенно изолированными от окружающей среды. Однако при достаточно интенсивном размножении эти водоросли сохраняются живыми в поверхностных слоях отложений, где еще возможен обмен веществ. Другое дело - сверлящие водоросли. Проникая внутрь субстрата, они сохраняют связь с наружной средой через те каналы, которые они образовали. В этом сверлящие водоросли уподобляются хазмолитическим водорослям, населяющим трещины скал. Поэтому здесь погружение в субстрат можно рассматривать как такое приспособление водоросли, которое дает ей преимущества в борьбе за существование. Занимая столь необычайное местообитание, сверлящие водоросли избавлены от конкуренции из-за места с другими, так сказать, нормальными формами; кроме того, внутри субстрата они менее подвержены влиянию неблагоприятных внешних воздействий.