Хламідомонада снігова: специфічні особливості будови, місце проживання

Навчання 02 липня 2022 Перегляди: 90

Дивовижні і унікальні картини іноді можна бачити в навколишньому нас світі. Наприклад, іноді виникає барвисте, естетичне явище, що отримало в народі назву «кавунний сніг». Викликає його хламідомонада снігова, крихітний організм, який для багатьох є загадкою.

А що розкажуть вчені?

Якщо звернутися до біологів, можна дізнатися, що хламідомонада снігова в науці називається Chlamydomonas nivalis. Це рослина, яка належить до водоростей. Незважаючи на фарбування снігу в рожевий і навіть червоний колір, вона класифікується як зелена.

Мікроорганізм живе тільки в прісній воді, належить до числа одноклітинних рослин. Той факт, що зелена водорость розцвічує снігові простори в червоний, пояснюється наявністю в її складі пігменту, названого «астаксантином». Крім нього, рослина містить і зелений пігмент — відомий навіть школярам хлорофіл.

Коли хламідомонада снігова розмножується, говорять про «цвітіння снігу». Поверхні набувають приємного рожевого відтінку, а іноді стають інфернально червоними, немов природа відтворює кадри з фільму жахів.

Хламідомонада сніжна належить до любителів холоду. У цьому водорості — повна протилежність численного класу термофільних одноклітинних рослин.

Класифікація

Водоросль в современной биологии принято относить к роду хламидомонад, принадлежащих к одноименному семейству. Воно, в свою чергу, входить в порядок, іменований «Вольвоксові». Клас цих рослин отримав своє найменування за рахунок пігменту, що міститься в організмах, він називається «Хлорофіцієві». Ще вищий рівень поділу — відділ. Рослина належить до зелених водоростей. Нарешті, це царство Рослини.

Чудові гори

Оскільки хламідомонада сніжна при температурі близько нуля почувається відмінно, альпіністи і мандрівники на далекій півночі отримують можливість бачити чудові картини.

Між іншим, рожевий — не єдиний відтінок снігу високо в горах. Також зустрічаються осередки:

• фіолетового;
• червоного;
• бурого;
• жовтуватого.

Причина цвітіння снігу — це мікроскопічні рослини, що живуть у ньому.

Гине хламідомонада сніжна при 4 градусах, тому бачити прекрасні пейзажі можуть тільки ті люди, кому не страшні холоди.

Дуже часто чудові картини рожевого кольору можна спостерігати:

• в Антарктиці;
• на Кавказі.

Якщо зняти верхній шар, виявиться, що всередині сніг білий. Відбувається це через специфіку життєдіяльності цієї незвичайної рослини — «хламідомонада снігова». Місце проживання водорості — тільки поверхневий шар.

Як це відбувається?

Накопичення рожеватого пігменту відбувається не просто так, а під впливом зовнішніх умов. Цвітіння починається, коли повітря теплішає. У нормальному стані в сніговому покриві рослина перебуває в сплячому стані, але коли сонце починає пригрівати, верхній шар відтоює, і створюються оптимальні умови для розмноження. Але триває це зовсім недовго, адже хламідомонада сніжна при температурі 4 градуси за Цельсієм вже гине.

Опинившись у правильний час у потрібному місці, мандрівник може спостерігати за активною життєдіяльністю крихітних водоростей. Пігмент накопичується досить швидко. Вивчаючи це явище, вчені брали проби снігу, а потім вивчали його під мікроскопом, нагріваючи до температури танення. Зазначено, що у воді з високою швидкістю починають рухатися червонуваті частинки. Кожна з них — це і є окрема рослина.

Неочевидне очевидне

Сьогодні альпініст, турист, учасник експедиції, опинившись серед снігових просторів, немов би закривавлених, не лякається і не дивується цьому явищу, але насолоджується рідкісною красою. Але не завжди все було саме так.

Донедавна для людей червоний сніг був справжньою загадкою. Скільки легенд з ним пов’язували! Лише деякий час тому вчені з’ясували, яким є походження явища. Водорості вдалося виявити в Арктиці і Антарктиці. Також встановили, що добре себе почувають мікроорганізми в умовах великих висот, завдяки чому колонії розвиваються в гірських масивах.

У наші дні біологи налічують вже 140 різновидів водоростей і деяких інших живих організмів, здатних надавати снігу фантастичного, оригінального, неприродного забарвлення.

Природа знову здивувала

Коли наука взялася за мікроскопічні водорості, вчені здивувалися, адже хламідомонада сніжна при температурі 4 градуси за Цельсієм вже гине. Виявилося, що ця рослина здатна існувати при температурах, не властивих звичайним водоростям.

І донині наука не змогла встановити, завдяки чому ці крихітні організми при низькій температурі можуть не просто виживати, але ще й розмножуватися, підтримувати активний обмін речовин. Аналогічних організмів на планеті поки виявлено не було.

А яка будова?

Що являє собою хламідомонада сніжна? Особливості будови цього представника типу монадних обумовлені тим, що водорость належить до одноклітинних. Організм складається з:

• очі;
• скоротної вакуолі.

Рух клітини забезпечено джгутиком.

Організм безстатевий, тому розмноження відбувається за рахунок мітоспор.

Покрив мікроскопічної водорості утворений глікопротеїнами. У складі рослини є всього лише один чашевидний хлоропласт. Ядро теж тільки одне.

Специфіка проживання

Хламідомонада належить до нечисленних кріофільних рослин. Вона мешкає там, де сніговий покрив тримається цілорічно. Вегетативний період протягом року — лише один тиждень, період найбільшого потепління. Для розмноження рослина потребує талої води.

Щоб хламідомонада могла розмножуватися, вона утворює зіготи. Більшу частину року вони знаходяться в сплячому стані, але ледь погода стає комфортною, починається зростання колонії. У цей час і червоніє сніг.

Цікаві випадки

Великий інтерес громадськості привернув випадок, що стався в 1929 році. Тоді водорості розрослися на величезній площі. Це сталося на перевалі Басса. Колонія заповнила собою кілька квадратних кілометрів на висоті більше трьох тисяч метрів.

Не раз спостерігалися красиві явища:

• на Північному Уралі;
• на Землі Франца-Йосипа;
• в Арктиці;
• на Камчатці.

Відомим став випадок, коли хламідомонади розрослися в Хакасії в 2015 році. Виявлені вони були працівниками заповідника «Хакаський». Кавунний сніг було зафіксовано в червні, в 20-х числах. Найбільш красиві пейзажі відкривалися поблизу хребта Шаман, що поруч з озером. Висота місцевості над рівнем моря — близько 1 700 метрів.

А які ще бувають

Хламідомонада сніжна — не єдиний представник кріофільних водоростей. До числа таких належать також:

• діатомеї;
• ціанопрокаріоти.

Пробудження всіх цих видів відбувається під спільним впливом факторів:

• велика кількість талої води;
• наявність поживних речовин у навколишньому середовищі;
• освітлення;
• наявність у рідині розчинених газів.

Це цікаво

Опинившись у квітучому полі, мало знайдеться мандрівників, у яких не виникне бажання спробувати сніг на смак. Але багато хто справедливо засумнівається: а чи не отруйно?

Як кажуть вчені, можна сміливо пробувати кавунний і червоний сніг, нічого особливого в ньому не знайти. А ось багато їсти не можна, інакше будуть проблеми зі шлунком.

Водорості в космосі

Як вдалося з’ясувати під час експериментів, кріофільні водорості — це дуже живучі рослини. Вони не тільки можуть існувати в снігах і при нульовій і мінусовій температурі, більш того, виживаність велика навіть у космосі.

Не так давно цей тип мікроорганізмів був вивчений на МКС. Для транспортування довелося обезводити водорості, але на орбіті планети їх помістили в лотки, де створили відносно комфортні умови. Експеримент тривав 450 днів. Зразки, доставлені після проживання в космічному середовищі назад на поверхню планети, незабаром нормально розмножувалися в звичних умовах.

Зараз вчені зацікавлені в тих механізмах, завдяки яким водорості виявилися здатні адаптуватися до таких стресових умов. Є ймовірність, що ясність у цьому аспекті допоможе розробити методи, застосовані до людей. Передбачається, що це буде корисно в першу чергу в тривалих польотах.