Парение

Для планктонных диатомей основным жизненным условием является способность к парению в воде. Адаптация к парению обеспечивается различно. Этому вопросу посвящено много исследований (Allen, 1932; Einsele, Grimm, 1938; Gross, Zeuthen, 1948; Скабичевский, 1948a, 19486; Marshall, Orr, 1957; Петрикова, 1959; Lund, 1959; Беклемишев, 1961; Беклемишев и др., 1961; Smayda, Brenda, 1965-1966, и др.). Основное значение для плавучести клеток имеет малый удельный вес, противостоящий их погружению вглубь.

Клетки планктонных диатомей имеют небольшой удельный вес, их хлоропласты мелкие, цитоплазма имеет сравнительно небольшой объем, они богаты многочисленными включениями капелек масла. Панцирь их тонкий, густо пронизанный тончайшими порами, вес его исключительно мал (Rhizosolenia, Attheya, Asterionella, Leptocylindrus, Lithodesmium, Dactyliosolen, Bacterosira, Chaetoceros и др.). Кроме того, многие пелагические морские виды снабжены тонкими длинными щетинками (Chaetoceros, Bacteriastrum, Corethron, Sceletonema), которые у многих видов густо пронизаны порами, вследствие чего они выполняют роль поплавков. Исключительное приспособление к парению наблюдается у океанического вида Planctoniella sol, у которого эпитека снабжена тончайшим слабо окремнелым крылом, окружающим створку подобно парашюту. Характерной особенностью планктонных диатомей, свойственной почти всем пелагическим видам, является соединение клеток в колонии, которые в значительной мере способствуют их плавучести, и чем длиннее и шире распростирается колония, тем больше она отвечает своему назначению. Известна также способность многих планктонных видов к выделению слизи, "которая сама по себе легче воды и своей распростертой массой уменьшает скорость погружения клеток и колоний.

Помимо морфологической адаптации к парению пелагические виды обладают еще и физиологической приспособляемостью (Smayda, Brenda, 1965-1966). Исследование качественного состава основных шести компонентов солей клеточного сока Ethmodiscus rex (CI, Na, К, Ca, Mg, SO₄) и параллельное исследование этих же компонентов в морской воде показали, что суммарная концентрация ионов всех компонентов в клеточном соке E. rex меньше, чем в морской воде (Петрикова, 1959; Беклемишев и др., 1961). Авторы полагают, что у этой крупной диатомеи вследствие ее способности избирательно удалять тяжелые ионы удельный вес клетки Меньше удельного веса воды, что и обеспечивает ей плавучесть. К такому же заключению пришли несколько раньше Гросс и Цейтен (Gross, Zeuthen, 1948), исследуя вес живых клеток Ditylum brightwellii, а также спор и мертвых клеток этого вида. Они убедились в том, что живые клетки в процессе жизнедеятельности способны активно удалять из клеточного сока тяжелые ионы, поддерживая удельный вес клетки меньшим, чем удельный вес воды. Поэтому клетки, у которых ассимиляция остановлена ядами, а также естественно отмершие клетки и покоящиеся споры теряют плавучесть и опускаются на дно. Бентосные виды не обладают ни морфологической, ни физиологической адаптацией к парению, они встречаются в планктоне случайно, будучи вымыты волнением или течением из места своего обитания. Что касается тихопелагических видов, то им, по-видимому, в какой-то мере свойственна физиологическая адаптация.