БИОЛОГИЯ Том 1 - руководство по общей биологии - 2004

2. РАЗНООБРАЗИЕ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ

2.6. Царство Protoctista

2.6.5. Отдел Phaeophyta (бурые водоросли)

Фукус

Фукус — относительно крупная бурая водоросль с довольно сложным строением. Ее тело представляет собой таллом, дифференцированный на черешок, базальный диск и слоевище (следует иметь в виду, что это не настоящие стебель, корни и листья). Эта морская водоросль часто встречается у скалистых берегов Британского побережья. Она хорошо адаптирована к суровым условиям побережья, где из-за приливов и отливов попеременно то обнажается, то вновь покрывается водой.

Известны три наиболее распространенных вида фукуса, которые часто встречаются в трех разных зонах, или глубинах, побережья — явление, называемое зональным распределением (разд. 10.6.4). Распределение водорослей по зонам связано главным образом с их способностью выдерживать пребывание на воздухе. Ниже перечислены основные признаки, по которым их можно узнать, а также места их распространения на побережье.

F. spiralis (плоская водоросль) — их выбрасывает на берег у самой высокой отметки прилива. В погруженном состоянии таллом слегка закручен в спираль.

F. serratus (обыкновенная зубчатая или пильчатая водоросль) — в средней приливной зоне. Края таллома зазубрены.

F. vesiculosus (пузырчатая водоросль) — у самой низкой отметки отлива. Имеются воздушные пузыри, обусловливающие плавучесть водоросли. Внешние признаки F. vesiculosus показаны на рис. 2.31.

Рис. 2.31. Внешнее строение Fucus vesiculosus; отмечены характерные признаки, в частности адаптации к окружающей среде.

АДАПТАЦИИ К ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ. Прежде чем мы рассмотрим адаптации фукуса к среде обитания, следует сказать несколько слов о природе самой среды, которая достаточно негостеприимна. Будучи растениями приливно-отливной зоны, водоросли разных видов в разной степени подвергаются воздействию воздушной среды во время отлива. Поэтому они должны быть защищены от высыхания. Кроме того, и температура может резко меняться, когда холодные морские волны вливаются в прогретые лужицы, оставшиеся после отлива. Растения должны быть адаптированы и еще к одному фактору, а именно к резким изменениям солености воды, будь то ее увеличение при испарении из небольших водоемов, образовавшихся после отлива, или ее уменьшение во время дождя. Для того чтобы противостоять таким факторам, как приливы, отливы, прибой и удары волн, нужна определенная механическая прочность. Большие волны способны перекатывать камни, которые могут придавливать водоросли, нанося им большие повреждения.

МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ АДАПТАЦИИ (ОБЩЕЕ СТРОЕНИЕ). Таллом водоросли прочно прикрепляется к грунту с помощью базального диска (рис. 2.31). Связь с субстратом, обычно это камни, оказывается настолько прочной, что водоросль бывает чрезвычайно трудно оторвать от него. На деле первым, как правило, не выдерживает камень, а не базальный диск.

Таллом дихотомически ветвится (т. е. образует по две ветви в каждой точке ветвления). Это сводит к минимуму сопротивление потоку воды, устремляющейся между ветвями. К тому же таллом прочный и упругий, но не жесткий, а ребра слоевища прочные и гибкие.

У F. vesiculosus имеются воздушные пузыри, обеспечивающие его плавучесть; это удерживает слоевище вблизи поверхности воды, т. е. в условиях, способствующих максимальному улавливанию света для фотосинтеза.

Хлоропласты расположены в поверхностных слоях водоросли, обусловливая максимальное воздействие необходимого для фотосинтеза света.

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ АДАПТАЦИИ. Среди фотосинтетических пигментов преобладает бурый пигмент фукоксантин. В этом проявляется адаптация к фотосинтезу под водой, поскольку фукоксантин сильно поглощает свет в синей области видимого спектра, проникающий в толщу воды гораздо дальше, чем свет с большей длиной волны, например красный.

Таллом секретирует в больших количествах слизь, заполняющую все внутренние полости водоросли и выделяющуюся на поверхность. Слизь помогает удерживать воду, препятствуя таким образом обезвоживанию во время отлива.

Осмотический потенциал клеток водоросли выше (менее отрицательный), чем осмотический потенциал морской воды, и поэтому потерь воды за счет осмоса здесь не происходит.

ПРИСПОСОБЛЕНИЯ К ПОЛОВОМУ РАЗМНОЖЕНИЮ. Высвобождение гамет у фукуса синхронизировано с приливами. Во время отлива таллом обсыхает и выдавливает наружу репродуктивные органы, защищенные от высыхания слизью. Во время прилива стенки репродуктивных органов растворяются, высвобождая гаметы.

Мужские гаметы подвижны и обладают положительным хемотаксисом, обусловливающим их перемещение в сторону химического секрета, выделяемого женскими гаметами.

Развитие зиготы происходит сразу после оплодотворения, что сводит к минимуму риск быть смытым в океан.