4.4. Зелені водорості (Chlorophyta)

До відділу зелених водоростей (Chlorophyta), які об'єднують близько 20000 видів, належать мікро- і макроскопічні форми, серед яких є одноклітинні і колоніальні, рухливі і нерухливі у вегетативному стані, монадного, гемімонадного, кокоїдного, нитчастого, різнонитчастого, тканинного, сифонального і сифонокладального типів. Тобто, у цьому відділі представлені практично всі існуючі типи будови тіла водоростей. Однією з основних ознак цих водоростей є зелене забарвлення їх хлоропластів, до складу яких входять хлорофіли а і б, α-, β-, γ-, ξ-каротини та ряд ксантофілів. У монадних форм налічується від двох до чотирьох джгутиків. Серед зелених водоростей переважають прісноводні організми, але є і солону-ватоводні та морські представники.

За морфофункціональними ознаками зелені водорості поділяються на три класи: власне зелені (Chlorophyceae), сифонові (Siphonophyceae) та кон'югати (Conjugatophyceae).

Власне зелені становлять одну з найбільших груп водоростей. Вони поділяються на такі порядки: вольвоксові (Volvocales), тетраспорові (Tetrasporales), хлорококові (Chlorococcales), хлоросарцинові (Chlorosarcinales), улотриксові (Ulotrichales), кладофорові (Cladophorales) і едогонієві (Oedogoniales).

До вольвоксових належать рухливі у вегетативному стані одноклітинні та колоніальні водорості монадної (джгутикової) організації, фотоавтотрофного типу живлення, переважно мешканці прісних вод, невеликих за розміром і глибиною евтроф-них озер, ставків та інших водойм. При масовому розвитку можуть надавати прісним водам зеленуватого забарвлення, солоним — червоного. Відіграють важливу роль у самоочищенні водойм.

Тетраспорові — нечисленний порядок, представники якого у водних екосистемах зустрічаються поодиноко і значної ролі не відіграють.

Хлорококові водорості мають одноклітинну та колоніальну кокоїдну структуру, нерухомі у вегетативній фазі життєвого циклу, широко розповсюджені у прісних та слабосолоних, добре прогрітих, багатих на біогенні елементи водоймах із стоячою або слабопротічною водою. В екосистемах річок, водосховищ, озер, ставків, каналів та інших водойм України дуже різноманітні за видовим складом і відіграють велику роль. З них широко представлені в різних біотопах види роду сценедесмус (Scenedesmus). До хлорококових належать водорості роду хлорела (Chlorella), які поширені у прісних і мінералізованих водах. Хлорела використовується як об'єкт промислового культивування (рис. 11, а).

Хлоросарцинові розповсюджені переважно в наземних біотопах, рідше вони зустрічаються у водоймах.

Улотриксові поширені у прісних проточних і стоячих водах. Значно менше їх видове різноманіття у морях, солонуватих водоймах та таких, які мають кислу або лужну реакцію води. Переважно це прикріплені, значно рідше планктонні, багатоклітинні форми нитчастої, різнонитчастої або пластинчастої структури, їх розмір коливається у різних видів від мікроскопічного до макроскопічного, що досягає декількох дециметрів у довжину (рис. 11,6). Переважна кількість видів має зелене забарвлення, а Деякі на певних стадіях розвитку — оранжеве та червоне.

Кладофорові ведуть переважно прикріплений, рідше вільно-плаваючий спосіб життя. За своєю будовою це багатоклітинні організми, що мають вигляд довгих або коротких нитчастих паєм, які ростуть поодиноко або зібрані у вигляді дерновий. Вони можуть перебувати у товщі води або скупчуватись на дні водойм, утворюючи шар товщиною 20—50 см. Такі скупчення кладофорових являють собою загрозу для личинок і мальків риб, які часто заплутуються у водоростях, немов у сітці (рис. 11, в). В Україні кладофорові зустрічаються в прісних і солонуватих водоймах та в морях.

Едогонієві мають нитчасту форму, при поділі вегетативних клітин утворюються характерні для цих водоростей ковпачки. Вони є однією з поширених форм макроскопічних водоростей, які живуть в озерах, водосховищах, ставках тощо. Можуть відриватись від твердого субстрату і спливати на поверхню водойм, утворюючи ватоподібні скупчення.

Клас сифонових водоростей представлений в основному морськими водоростями тропічної зони.

Кон'югати належать до однієї з найбільших груп зелених водоростей. Більшість кон'югат живе у прісних водах. Тільки деякі з них мешкають у солонуватих водоймах та естуаріях річок з підвищеною мінералізацією води. В основі їх розмноження лежить процес кон'югації. Це форма статевого розмноження, яка притаманна тільки водоростям цього класу. Під час кон'югації відбувається злиття двох клітин, які виконують функцію статевих клітин — гамет.

Кон'югати поділяються на такі порядки: мезотенієві (Mesotaeniales), гонатозигові (Gonatozygales), зигнемові (Zygnematales) та десмідієві (Desmidiales). На території України мезотенієві, в основному, знаходяться в болотах і заболочених водоймах. Описано всього кілька видів. Це ж стосується і гонатозигових. Значне видове різноманіття притаманне зигнемовим (близько 700 видів) та десмідієвим, які налічують більше 4 000 видів.

При масовому розвитку зигнемових на поверхні водойм утворюються яскраво-зелені слизові скупченні, які складаються з переплетених ниток (рис. 11, г). Такі ж утворення можуть вільно лежати на дні водойм, закріплюючись на піщаному або кам'янистому дні. У ставках, озерах та тихих заводях річок вони інколи вкривають значні площі.

Десмідієві переважно одноклітинні і дуже рідко утворюють ниткоподібні або слизові колонії. Вони характеризуються різноманіттям окреслень, симетричністю та красою форм (рис. 11, д). Поширені у болотах і заболочених водоймах, торф'яних озерах. Деякі види зустрічаються в тихих заводях річок та в канавах.

Зелені водорості входять до складу багатьох водних фітоценозів. При помірному розвитку вони відіграють важливу роль у підтриманні кисневого балансу водойм та процесах їх самоочищення. При масовому розвитку деяких зелених водоростей у водоймах і водотоках їх біомаса може різко погіршувати якість води, утворювати перешкоди нормальному протіканню води у каналах та інших системах її транспортування. Так, нитчастими зеленими водоростями обростають занурені у воду тверді предмети, стебла вищих водяних рослин тощо. Завдають шкоди масові обростання нитчастими водоростями бетонних берегоукріплюючих споруд каналів та водойм-охолоджувачів теплових і атомних електростанцій. У стоячих водоймах та малих річках інтенсивно розвиваються такі нитчасті зелені водорості, як кладофора (Cladophora), ризоклоніум (Rhizoclonium), спірогира (Spirogyra), фітомаса яких може досягати 5—10 кг/м². При їх відмиранні якість води може настільки погіршуватись, Що вона стає непридатною для питного водопостачання. Крім того деякі водорості надають воді неприємних присмаків і запахів.

Зелені водорості використовують у штучно створених системах біологічного очищення стічних вод та як перспективне Джерело отримання біологічно активних речовин, ліків, парфумів.

Аквакультура зелених водоростей набула великого розвитку в ряді країн, у тому числі в Україні, як важлива частина харчової індустрії. Одноклітинна протококова водорость хлорела (Chlorella vulgaris) привернула до себе значну увагу дослідників ще у 50—70 pp. XX ст. як багате джерело для отримання маси, багатої на рослинний білок, вуглеводи та вітаміни.

Хлорелу широко використовують у системах штучного культивування в регульованих системах водопідготовки (закритих фотореакторах) для отримання цінної біологічної сировини та відновлення біологічних властивостей очищених стічних вод, а також в космічній біології як основний агент системи збагачення киснем та очищення продуктів життєдіяльності людини в умовах замкненої екологічної системи космічних кораблів, розрахованих на далекі міжпланетні рейси.