 |
|
|
БИОЛОГИЯ ПОЧВ |
Глава 1 ПОЧВЕННАЯ БИОТА
|
Смотрите также:
Мейен - Из истории растительных династий
Биографии биологов, почвоведов
|
Синезеленые водоросли (цианобактерии)
Среди водорослей эти организмы рассматриваются, с одной стороны, по традиции, а с другой — в связи с их экологической общностью с водорослями и общими для тех и других методами анализа. Уже более 100 лет назад ученые обратили внимание на отличие сине- зеленых от других водорослей и на их общие черты с бактериями. Когда Чаттон в 1937 г. предложил на основании строения клетки разделить все организмы на эукариоты и прокариоты, то синезеленые попали в группу прокариот вместе с бактериями.
Однако по образу жизни, по жизненным формам синезеленые более близки к водорослям, чем к бактериям, и поэтому их удобнее рассматривать, хотя и условно, как объект почвенной альгологии. С водорослями синезеленых сближает и то, что это единственные прокариоты, осуществляющие фотосинтез с выделением кислорода.
Клетка цианобактерий имеет строение, характерное для прокариот: ядерная субстация не отделена от цитоплазмы мембраной, митохондрии и хлоропласты отсутствуют, эндоплазматическая сеть слабо развита, запасное вещество — поли-{3-оксимасляная кислота как и у бактерий. Строение клеточной стенки сходно со структурой грамот- рицательных бактерий. В ней имеется несколько слоев разного химического состава: белковой и гликопептидной природы (муреин), а снаружи клеточная стенка обычно имеет еще слизистый слой, который носит название капсулы, или чехла. Наличие в клеточной стенке фибриллярного белкового слоя обусловливает скользящее передвижение клеток по плотному субстрату.
Фотосинтезирующий аппарат синезеленых водорослей представлен тилакоидами — стопками мембран, которые по структуре и функциям сходны с соответствующими образованиями хлоропластов, но в отличие от последних они не имеют отграничивающей мембраны, а располагаются непосредственно в цитоплазме. Пигменты хлорофилл, фикоцианин (синий), фикоэритрин, каротиноиды. Набор пигментов и определяет синевато-зеленый оттенок этих организмов.
Морфологически цианобактерии очень разнообразны: это одиночные палочковидные или кокковидные клетки, размножающиеся бинарным или множественным делением; нитчатые, размножающиеся путем фрагментации нити на отдельные участки; колониальные, образующие скопления из отдельных клеток, погруженных в общую многослойную слизь, или агрегаты из плотных пакетообразных комплексов клеток. У нитчатых форм имеется дифференциация клеток. Некоторые из них превращаются в акинеты — покоящиеся клетки с толстой оболочкой, другие образуют гетероцисты, несущие функции фиксации молекулярного азота. По гетероцистам нить распадается на фрагменты — гормо- гонии.
Физиологические особенности синезеленых водорослей проявляют- ся в сочетании таких процессов, как фотосинтез с выделением кислорода, отсутствие истинного дыхания, способность к азотфиксации и переключение с фототрофного на гетеротрофный обмен. Среди сине- зеленых есть крайние термофилы, живущие в местах выхода на поверхность земли горячих вод, особенно в местах активной вулканической деятельности. Некоторые синезеленые, наоборот, населяют очень холодные местообитания, развиваются на поверхности льда и снега в высокогорных районах, образуют налеты на «голых» скалах. В пустынных местах синезеленые можно встретить в условиях резких колебаний суточных температур, при высокой сухости, сильном засолении.
Поэтому можно сказать, что синезеленые часто выступают пионерами заселения мест с экстремальными для жизни условиями. Многие из них вступают в ассоциацию с грибами, образуя лишайники. По-видимому, синезеленые водоросли занимают вершинное положение среди прокариотных организмов и представляют собой узловую группу при переходе от одноклеточных к многоклеточным формам жизни.
Наиболее примитивны представители порядка Chroococcales. Microcystis pulverea ( 3), например, образует слизистые бесформенные скопления из очень мелких сферических клеток, виды рода Gleocapsa имеют более крупные клетки, объединенные по 2 и 4 многослойными слизистыми капсулами.
Порядок Nostocales, включающий нитчатые формы, представлен в почве очень широко распространенными видами. Например, Nostoc commune образует на поверхности почвы крупные, до нескольких сантиметров, темно-оливково-зеленые слизисто-хрящеватые колонии, состоящие из многочисленных нитей, которые беспорядочно расположены в слизи. Иногда такие колонии почти сплошь покрывают почву, если для этого имеются подходящие условия (влажной весной в степях и полупустынях).
Этот вид встречается также на севере и в горах. Другой представитель порядка Anabaena variabilis, сходный с видами Nostoc по строению нитей, отличается от них тем, что не образует плотных колоний, хотя несколько нитей могут рыхло объединяться общей слизью ( 3). Этот вид очень часто обнаруживается в почвенных культурах.
Члены порядка Oscillatoriales имеют тоже нитчатое строение, но их талломы лишены гетероцист и спор. Особенно часты в почве представители родов Oscillaioria, Lyngbya и Phormidium (см. 3...). Ph. autumnale имеет слизистые влагалища, которые сильно разбухают во влажной среде, и разрастания этого вида выглядят на почве как расплывающиеся пленки фиолетового оттенка. Их особенно часто можно встретить на загрязненных почвах. Другие виды этого рода чрезвычайно широко распространены в почвах.
|
|
|
|
К содержанию книги: И. П. БАБЬЕВА, Г. М. ЗЕНОВА, Д.Г.ЗВЯГИНЦЕВ
|
Последние добавления:
Вильямс. Травопольная система земледелия
Качинский - Жизнь и свойства почвы
Вернадский - химическое строение биосферы