Р.Г. Минибаев, Ф.Б. Шкундина, И.Е. Дубовик, МЛО. Шарипова

КРАТКИЙ ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ВОДОРОСЛЕЙ БАШКОРТОСТАНА

Часть 1

Учебное пособие

УФА

РИО БашКУ

2003

Введение

Как известно, водоросли встречаются повсеместно: в воде, в почве, в термальных источниках, в снеге, на поверхности льда, на коре деревьев, на стенах домов, в составе лишайников. Они играют важную роль в биосфере, участвуя в почвообразовательных процессах, в самоочищении воды и почвы, в улучшении санитарного состояния биосферы, в балансе живого вещества и кислорода, а также служат источником пищи для гетеротрофных организмов. Водоросли являются пионерами в освоении голых скал, промышленных отвалов, вулканических пород и начинают здесь восстановительные сукцессии при формировании и функционировании экосистем и поддерживают их стабильность. Многие водоросли имеют микроскопические размеры, но их роль в биологических циклах весьма значительна, особенно в результате антропогенного загрязнения биосферы.

В настоящее время альгология (фикология) — наука о водорослях — это многоотраслевая биологическая наука, изучающая структурно- функциональную организацию водорослей от субклеточного до ценологического уровней, их разнообразие, распространение и роль в природе. Весьма успешно развивается прикладное направление альгологии: многие виды водорослей являются объектом коммерции. Интерес к изучению водорослей сегодня возрастает, что связано не только с успехами альгологии, но и глобальными изменениями и загрязнениями биосферы. Повсеместное присутствие водорослей, их высокая чувствительность к изменениям и нарушениям в окружающей среде позволяют использовать их для биологической индикации. По этой причине изучение видового состава, численности, биомассы и продукции водорослей в почвах, водоемах и других местообитаниях приобретает большое значение. Эти данные используются для оценки состояния экосистем, а также применяются как для обнаружения новых непредвиденных опасностей, так и для наблюдения за активными, потенциально опасными изменениями окружающей среды, которые уже были выявлены.

Впервые планомерное исследование водорослей Республики Башкортостан было начато на кафедре ботаники БГУ в 1969 году под руководством профессора Р. Г. Минибаева. За эти годы на территории Башкортостана нами выявлено свыше 800 видов водорослей, изучена их биология, экология и ценотическая структура.

Аспиранты нашей кафедры многогранно исследуют альгофлору нашей республики, к примеру, Салимова Г. М. изучает водоросли лечебных грязей курорта «Красноусольск» и санатория «Ассы», Денисова Н. В. - фитопланктон пойменных озер, Насырова М. Р. - поведение водорослей при очистке питьевой воды, Абдуллин Ш. Р. - альгофлору пещер, а также широкий круг вопросов водной и почвенной альгологии. Водорослями интересуются не только специалисты - альгологи, но и гидробиологи, почвоведы, работники рыбного, сельского и коммунального хозяйств. К альгологическим исследованиям активно привлекаются студенты биологического факультета. В связи с этим, для облегчения усвоения методики определения основных, широко распространенных, таксонов водорослей крайне необходимы определители.

«Краткий определитель водорослей Башкортостана» (Уфа, 1995, изд. БГУ) ныне — библиографическая редкость. Он был издан небольшим тиражом (300 экз.). Поэтому возникла необходимость выпуска второго, дополненного издания этого определителя. Выпуск второго издания диктуется еще тем, что за последние 8 лет (со дня выхода в печать первого определителя) были проведены новые исследования альгофлоры и фикоценозов наземных и водных экосистем республики. Большим стимулом для дальнейшего изучения фикокомпонентов экосистем РБ явилось появление постановления Кабинета Министров Республики Башкортостан от 11 сентября 2001 года № 231 «О Красной книге Республики Башкортостан». Это Постановление ускорило появление всех томов «Красной книги РБ». В 2002 году вышел том 2 «Мохообразные, водоросли, лишайники и грибы» (научным редактором, которого по разделу «Водоросли» является Р. Г. Минибаев, а составителями Р. Р. Кабиров, Ф. Б. Шкундина, Л. С. Хайбуллина).

В предлагаемом вашему вниманию учебном пособии даны описания и рисунки свыше 200 видов водорослей, распространенных в водных и наземных экосистемах РБ. Для каждого вида водоросли, кроме краткой морфологической характеристики приводятся следующие сведения:

1. Латинское и русское название вида

2. Классификация

3. Классификация и синонимика по базе данных водорослей для представителей отделов эвгленовых, золотистых, динофитовых и диатомовых водорослей

4. Жизненная форма

5. Средние размеры водоросли

6. Условия местообитания и распространения водоросли на территории РБ

7. Краткое описание, распространение, экология, биология и лимитирующие факторы (для видов, включенных в Красную книгу РБ)

8. Хозяйственное значение некоторых видов водорослей. Работа с данным определителем предполагает знакомство с основами ботаники, поэтому разъяснения специальных ботанических терминов здесь не приводятся. Авторы надеются, что выход в свет «Определителя водорослей Республики Башкортостан. Ч.l.» будет способствовать дальнейшему изучению богатой альгофлоры нашей республики и рациональному ее использованию. Авторский коллектив будет благодарен критическим замечаниям и предоставленным сведениям о нахождении и распространении новых видов водорослей.

Данный определитель представляет первую часть издания. Вторая часть будет включать представителей отдела Chlorophyta. В его основу положена система водорослей, принятая в монографии «Водоросли: Справочник» /1989/. Таблицы для определения построены на основе ключей А.В. Топачевского и Н.П. Масюк /1984/, серии «Определителя пресноводных водорослей СССР» и др. (см. список литературы).

В данном учебном пособии, из-за лимита объема, отсутствуют, имеющие большое значение для определения водорослей, сведения о строении их клетки, степени морфологической дифференциации тела, типах и формах размножения, а также описания методики сбора, хранения и анализа альгологического материала. Весь этот материал можно найти в изданных пособиях /Топачевский, Масюк, 1984; Водоросли: Справочник, 1989; и др./.

Определитель составлен преподавателями кафедры ботаники БГУ: Р. Г. Минибаев — введение, общее руководство; Ф. Б. Шкундина- отделы Bacillariophyta, Chrysophyta, Euglenophyta, Cryptophyta, Dinophyta; И. Е. Дубовик — отдел Xanthophyta; М. Ю. Шарипова — отдел Cyanophyta (Cyanobacteria), Г. М. Салимова — технический редактор.

Таблица для определения водорослей

1. Водоросли окрашены в зеленый или желто — зеленый цвет...........2

Водоросли другой окраски........................................................5

2. Хроматофор зеленого цвета....................................................3

Хром атофоры желто-зеленого цвета. Одноклеточные, многоклеточные, изредка ценобиальные и колониальной формы, иногда с неклеточным строением таллома. Преобладают коккоидные и нитчатые структуры, имеются даже представители с пальмеллоидной, монадной и сифональной, значительно реже амебоидной и гетеротрехальной структурами таллома. Жгутики монадных форм и зооспор неодинаковой длины и разной формы. Основной продукт фотосинтеза - масло. Обитатели пресных вод и почв.

Отдел 7. Xanthophyta — ЖЕЛТО-ЗЕЛЕНЫЕ ВОДОРОСЛИ (стр. 88)

3. Одноклеточные формы с монадой структурой тела, лишь некоторые в небольших слизистых колониях или прикрепленные к субстрату. Известна пальмеллоидная стадия. Клетки одноядерные, с зелеными хлоропластами, часто с пиреноидами, сократительной вакуолью и глыбами и зернами парамилона (основной продукт ассимиляции от йода не изменяет окраску или слегка желтеет). Клеточная оболочка отсутствует, клетки окружены пелликулой, иногда в домиках. Жгутик (иногда их два) выходит из глотки на переднем конце тела, близко к нему расположен глазок. Размножаются продольным делением пополам. Встречаются бесцветные формы ..................... .........

Отдел 2. Euglenophyta - ЭВГЛЕНОВЫЕ ВОДОРОСЛИ (стр. 37)

Одноклеточные, многоклеточные, изредка ценобиальные и колониальные формы и представители с неклеточной формой тела, представлены все типы структуры вегетативного тела, исключая амебоидную и паренхиматическую. Жгутики монадных форм и зоопор одинаковой длины и формы. Половой процесс - гологамия или гаметогамия, представленная изо-, гетеро- или оогамией. Основной продукт фотосинтеза - крахмал, у некоторых видов откладывается гематохром, что придает клетке красную окраску.

4. Крупные формы, всегда прикрепленные, похожие на высшие растения. Таллом из ветвящихся побегов, расчлененных на междоузлия и узлы с отходящими от них короткими боковыми побегами. На узлах видны макроскопические многоклеточные половые органы. Растения иногда жесткие и хрупкие из-за известковых отложений на поверхности тела .

Отдел 11. Charophyta - ХАРОВЫЕ ВОДОРОСЛИ

Совокупность признаков другая. Половые органы одноклеточные. Большинство пресноводные, изредка обитают в соленых водах и морях, нередко на суше и почве.

Отдел 10. Chlorophyta - ЗЕЛЕНЫЕ ВОДОРОСЛИ

5(1). Клетки окрашены в сине-зеленый или красный цвет с разными их оттенками. Монадные формы и жгутиковые стадии в цикле развития отсутствуют.

Клетки окрашены преимущественно в разные оттенки желтого и бурого цвета. Монадные формы и подвижные стадии имеются или отсутствуют.

Хлоропласты окрашены в разные оттенки красного цвета, у пресноводных - оливково-зеленые, желтоватые, фиолетовые, сине- зеленые или голубые. Продукт ассимиляции - багрянковый крахмал, окрашивается йодом в винно-красный цвет. Оболочки клеток содержат агар и агароиды. В цикле развития отмечено изоморфное, изредка гетероморфное чередование поколений. Преимущественно многоклеточные, макроскопические, реже одноклеточные и колониальные организмы. Преобладающее большинство обитает в морях, изредка в пресных водоемах и в почве .

Отдел 8. Rhodophyta - КРАСНЫЕ ВОДОРОСЛИ

Клетки лишены морфологически оформленных хлоропластов, ядер и других органелл. Окраска сине-зеленая, розовая, фиолетовая почти до черной. Продукт ассимиляции - гликогеноподобный полисахарид, дающий с йодом бурую окраску. Подвижные жгутиковые формы и стадии отсутствуют. Размножение только бесполое. Одноклеточные, колониальные и много клеточные водоросли, обычно микроскопические, но часто образующие колонии и скопления макроскопических размеров. Большинство пресноводные формы, пассивные планктеры или встречаются в бентосе, изредка в обрастаниях, много почвенных форм ........

Отдел 1. Cyanophyta — СИНЕ-ЗЕЛЕНЫЕ ВОДОРОСЛИ (стр. 9)

7(5). Представители с монадной структурой тела отсутствуют

Подавляющее большинство видов с монадной структурой тела

8. Преимущественно микроскопические, неприкрепленные формы с коккоидной структурой тела, изредка колониальные формы, которые могут быть в скоплениях, заметных невооруженным глазом. Хлоропласты светло-бурого, желтого или желто-зеленого цвета. Протопласт клеток заключен в кремнеземный панцирь, состоящий из двух половинок. Продукт ассимиляции — масло, хризоламинарин. Пассивные планктеры и бентосные формы, изредка живут в перифитоне, постоянны в почве. Широко распространены в пре

сных и соленых водах и морях .............,..............,............................ ...

.Отдел 6. Bacillariophyta - ДИАТОМОВЫЕ ВОДОРОСЛИ (стр. 58)

Исключительно многоклеточные, прикрепленные формы с нитчатой, разнонитчатой или пластинчатой структурой тела, иногда гигантских размеров с тканевой или ложно-тканевой структурой. Хлоропласты дископодобные, изредка пластинчатые или лентовидные бурого цвета с различными оттенками. Основными продуктами являются полисахариды. В цикле развития наблюдается изо- или гетероморфное чередование поколений, иногда оно отсутствует. Исключительно морские водоросли, очень редко встречаются в пресных водоемах

Отдел 9. Phaeophyta - БУРЫЕ ВОДОРОСЛИ

9. Хлоропласты окрашены в золотисто- желтый цвет с разными оттенками. Одноклеточные, колониальные, изредка ценобиальные и многоклеточные формы, большинство с монадной, часто с амебоидной, значительно реже с коккоидной, пальмелоидной, нитчатой, разнонитчатой или пластинчатой структурой тела, без бороздок. Продукты ассимиляции - хризоламинарин и масло. Клеточная оболочка, если она есть, целлюлозная, иногда клетки покрыты кремнезем овыми или известковыми чешуйками или находятся в домиках. Цисты с кремнеземовой оболочкой и порой, закрытой пробочкой. Распространены в чистых пресных водах, активные планктеры, изредка в бентосе и перифитоне, некоторые виды встречаются в почве ....................................................... .........Отдел 5. Chrysophyta - ЗОЛОТИСТЫЕ ВОДОРОСЛИ (стр. 52)

Окраска хлоропластов различная, большей частью желто-бурая или бурая, изредка оливково-зеленая и темно-коричневая. Преимущественно подвижные, редко неподвижные одноклеточные или колониальные формы. Клетки большей частью дорсовентральные, голые или покрытые оболочкой, иногда имеющей вид панциря, состоящего из двух половинок, могущих в свою очередь, слагаться из многочисленных пластинок, часто с одной или двумя бороздками, откуда выходят жгуты

10. Подвижные формы имеют одну бороздку, проходящую в косом направлении или по спирали

Отдел 4. Cryptophyta - КРИПТОФИТОВЫЕ ВОДОРОСЛИ (стр. 51)

Подвижные формы имеют продольную и поперечную борозды, редко они с одной поперечной бороздой или без борозды

Отдел 3. Dinophyta - ДИНОФИТОВЫЕ ВОДОРОСЛИ (стр. 41)