Кельпы и заросли макрофитов

Макрофитами называют крупные многоклеточные водоросли - зеленые, бурые и красные. Они служат местообитанием для других организмов (т.е. основой для существования экосистем). Заросли кельпа (бурых водорослей) - пожалуй, самые богатые среди этих сообществ. Кроме того, они популярны среди дайверов.

Леса бурых водорослей встречаются в холодных морях по всему миру. Бурым водорослям нужны питательные вещества, присутствующие в холодной воде. Самые богатые и продуктивные сообщества бурых водорослей возникают в районах постоянных апвеллингов. В чистой воде при обилии биогенов и солнечного света, гигантский кельп (Macrocystis pyrifem) может достигать 60 метров в длину, составляя основу мощнейшей экосистемы. Заросли кельпа и других бурых водорослей относятся к числу самых продуктивных экосистем в мире. Они производят первичной продукции больше, чем леса суши, и почти столько же, сколько коралловые рифы.

Бурые водоросли (отдел Phaeophyta) имеют более сложное устройство, чем представители других отделов водорослей. Многие виды бурых водорослей имеют ризоиды, сложно расчлененный таллом и наполненные газом пневматоцисты. Ризоиды прикрепляют водоросль к грунту, точно так же, как корни крепят наземные растения (но ризоиды не называют корнями, потому что они не имеют функции транспорта питательных веществ). Таллом - тело водоросли - может быть расчленен на ножку и листовую пластинку (пластинки).

Многие бурые водоросли живут в литоральной зоне, поэтому их ножки легко сгибаются под действием волн и течений. Чтобы поднимать таллом вверх, к свету, многие виды обладают пневматоцистами. Это наполненные газом пузыри в толще таллома, которые благодаря своей плавучести держат таллом вертикально. Также эти пузыри защищают водоросль от высушивания, когда она частично или полностью оказывается на воздухе во время отлива. Характерную зеленовато-коричневую окраску бурым водорослям придает пигмент фукоксантин.

Из 1500 видов бурых водорослей, самые крупные и впечатляющие - разные виды кельпа. У этих водорослей есть ризоиды, ножка и пневматоцисты. Гигантский кельп (Macrocystispyrifera) может расти со скоростью более 30 см в день и достигать поверхности с глубины 24 метра. Кельпы являются основой множества экосистем умеренной зоны, также как кораллы являются основой многих тропических экосистем. Заросли кельпа особенно развиты у побережий Британской Колумбии, Калифорнии, распространены в Мексиканском заливе и на значительной части Средиземного моря, встречаются в Новой Зеландии.

Поскольку кельп сильно зависит от солнечного света, холодной воды и биогенов, он заметно реагирует на изменения в окружающей среде. Например, когда у берегов Ю. Америки активизируется течение Эль Ниньо, температура воды у побережья южной Калифорнии сильно повышается. Зачастую это приводит к массовому отмиранию кельпа, подрывая существующую экосистему на год или более.

На примере экосистемы кельпа можно продемонстрировать, почему так важно изучать не отдельный организм, а всю экосистему в целом. До введения охранных мероприятий, в некоторых районах был почти полностью уничтожен калан (морская выдра) — хищник, характерный для сообщества кельпов и обладающий ценным мехом. И вскоре в этих районах началось быстрое сокращение и гибель зарослей кельпа.

Начали разбираться, и вот что выяснилось. Одно из животных, питающихся кельпом - морской еж. Эти иглокожие грызут упругие ризоиды, с помощью которых кельп прикрепляется ко дну. А сами ежи составляют основу питания калана. Млекопитающему для жизни в холодной воде нужно много энергии, поэтому каланы потребляют значительное количество ежей.

Уничтожение каланов привело к нарушению равновесия экосистемы кельпов, поскольку из нес был изъят г лавный потребитель морских ежей. Популяция ежей начала увеличиваться практически бесконтрольно, и многочисленные ежи кинулись грызть кельп. В результате ежи стали поедать водоросли быстрее, чем они росли. Этот пример наглядно демонстрирует взаимосвязи, существующие в экосистеме. Каждый организм вносит вклад в существующее равновесие, благодаря которому процветает жизнь.