Среди разнообразных и уникальных групп водорослей существует та, что называется «диатомовые водоросли». Это водоросли, которые представлены одной клеткой и имеют кремнеземный панцирь. Одна клетка покрыта двумя крышечками, которые соединяются между собой, эти две крышечки называются створками. Кремнеземный панцирь по своему составу очень близок опалу, то есть во многом он схож со стеклом. Его наличие способствовало тому, что эти водоросли очень широко используются в прикладных целях во всем мире.
Рекомендуем по этой теме:
1689
Биогеография микроводорослей

Створки после отмирания водорослей откладываются и захораниваются в озерах. Получается, что диатомовые водоросли широко использовались в прошлом столетии и в настоящее время для оценки экологических условий в палеоэкосистемах. С формированием осадочных пород и самих осадков в озерах сохраняются створки диатомовых водорослей. Зная экологию этих организмов, можно посмотреть, какие водоросли существовали вплоть до мелового периода, и оценить те экологические условия, которые существовали в определенных регионах.

В Советском Союзе исследование экологии ископаемых диатомовых водорослей играло очень большую роль, поскольку это один из ключиков понимания и поиска полезных ископаемых, например нефти и газа. Это прямой путь к пониманию климатических условий, которые существовали в прошлом. Оценивая и зная, как менялся климат в прошлом, создавая математические модели, можно прогнозировать то, как будет меняться климат в будущем.

Именно панцирь и оболочка очень удобны для анализа экологических условий, проведения мониторинга в современных водных экосистемах. Существуют диатомовые индексы, которые были разработаны в первую очередь в Европейском союзе, в Канаде, где для каждого вида, который встречается в реках, озерах, присутствовал определенный лимит его существования, его толерантность. В каких условиях кислотности среды, наличия кислорода, например, в водоеме эти виды существуют. По анализу видов в оцениваемых экосистемах можно сказать, какие экологические условия существуют.

Иногда бывает быстрее и проще оценить химическими методами. Но зачастую в новые экосистемы приходят виды, которые могут занимать экологическую нишу за счет изменяющихся условий, которые еще нельзя выявить химическими анализами. В настоящее время изменяются и условия, связанные с температурой, инсоляцией солнца. Глобальное потепление ведет к изменению экосистем в целом в Европе и России. Увеличивается средняя температура, и происходит вселение определенных видов. Анализ вселения, например, таксонов одноклеточных водорослей также является важным показателем изменяющихся условий, в том числе климатических, которые происходят в настоящее время на земном шаре.

Диатомовые водоросли широко используются в таких прикладных исследованиях, как криминалистика. Казалось бы, две вещи между собой абсолютно не связаны. Однако по анализу водорослей на определенных территориях или в определенных регионах мы можем точно сказать, где происходили какие-либо события. Широко обсуждаются и используются диатомовые в процессе анализа ситуаций, связанных с утоплением, потому что это водоемы. И можно сказать, где это произошло. Но даже и тип утопления говорит о многом. Анализируется, как проникают створки внутрь организма, и по этим признакам можно судить о тех событиях, которые происходили в жизни этого человека.

Диатомовые водоросли — продуценты большого количества различных веществ и пигментов, которые широко используются в медицине и косметологии. Они являются продуцентами таких веществ, как фукоксантин, астаксантин. И это все те вещества, которые используются на данный момент в создании медицинских и косметических мазей. Диатомовые могут быть хорошими продуцентами.

Не всегда можно получить необходимое искомое вещество из высших растений, макрофитов или крупных водорослей, поскольку либо они его не производят, либо их запасы ограниченны. Одноклеточные водоросли, в том числе и диатомовые, интересны тем, что они очень быстро делятся и образуют новую биомассу в больших количествах. Сейчас работают отдельные группы, для того чтобы вводить в культуру новые виды и анализировать различные вещества: липиды, полинасыщенные жирные кислоты. Они могут быть использованы в прикладных целях и в качестве продуцентов, которыми являются в том числе диатомовые водоросли.

Рекомендуем по этой теме:
2987
Миграции планктона

Важным использованием диатомовых водорослей является анализ палеообстановок и тех событий, которые были в определенных регионах. Здесь могут быть разные пути анализа. Например, это может быть связано с анализом в прошлом цунами, когда на поверхность суши выносится большое количество морской воды. И если мы изучаем отложения и встречаем различные перезахоронения организмов, то можем говорить о тех катастрофических событиях в определенных регионах, которые происходили. Это важно знать для прогнозирования и анализа этих событий в будущем.

В прикладном использовании диатомовых водорослей одним из направлений является анализ их уникального панциря. Его наличие позволяет использовать организмы в прикладных целях. Панцирь, эти две створки, которые покрывают клетку, снабжены большим количеством различных пор и отверстий. Через эти отверстия происходит связь протопласта — клетки — с внешней средой. Сейчас различные лаборатории изучают, как происходит процесс прохождения и связи клетки через отверстия с внешней средой, как происходит движение питательных веществ. В данном случае речь идет о наноразмерах и нанотехнологиях. У диатомовых водорослей было много взято для создания мелких конструкционных объектов, например планшетных компьютеров, ноутбуков. Это направление, которое называется миметика, когда по образу и подобию, созданному природой, мы можем сконструировать те объекты, которые будут полезны нам для практического использования.

Диатомовые водоросли очень важны. Изучая этот транспорт через панцирь водорослей, можно использовать их, например, в медицине. Можно делать «умные» таблетки наноразмеров — то, чем сейчас занимается несколько лабораторий в мире. Какое-то вещество кладется внутрь этой таблетки, и она может циркулировать по кровотоку и постепенно выдавать нужное вещество для лечения организма или доставляться в определенные части тела. Поэтому даже для таких целей используются диатомовые.

Эта группа организмов на данный момент широко используется, а кроме того, можно говорить и о связи классической науки с прикладными исследованиями — об этом часто пытаются дискутировать, есть эта связь или нет. На примере диатомовых водорослей связь очевидна. Чтобы использовать эти организмы в прикладных целях — в нанотехнологиях, медицине, — мы должны понять, как функционирует клетка, как происходит ее связь с внешней средой. Поэтому стоит изучить морфологию.

Нужно понять, как устроена сама клетка. А это типичные фундаментальные исследования, которые проводятся систематиками и морфологами таких организмов. А когда мы изучаем морфологию, то, хотим мы этого или нет, задумываемся о систематике этой группы. И связь между фундаментальными исследованиями непосредственно сопряжена с выходом на прикладные изыскания с использованием водорослей, в том числе и диатомовых.

Рекомендуем по этой теме:
14752
Ранний и средний протерозой