Вездесущие диатомеи

Одноклеточные диатомовые водоросли — самые, пожалуй, жизненно важные растения на земле. Диатомеи в процессе фотосинтеза продуцируют основное количество кислорода, содержащегося в атмосфере, поддерживают океанскую пищевую цепь и незаметно служат людям во множестве промышленных процессов.

     Эти золотисто-коричневого изысканного цвета водоросли процветают повсюду, где есть свет, вода, углекислый газ и необходимые питательные вещества: в холодных горных ручьях, термальных источниках, грязных лужах и придорожных канавах. Один литр простой морской воды может содержать более 10 млн. этих одноклеточных растений, размер самых крупных из которых не превышает 1 мм в поперечнике. Морские виды часто образуют коричневый слой на плавающих льдинах Арктики.

Не все диатомовые водные обитатели. Во влажных условиях некоторые живут в верхнем слое почвы или прикрепившись к мхам, стволам деревьев и даже кирпичным стенам. Диатомеи могут выдерживать длительные засухи. Известен курьезный случай, когда один исследователь во время изучения старой коллекции диатомей, высушенный в начале прошлого века, смочил их водой. Каково же было его изумление, когда крошечные водоросли начали плавать, возродившись после почти 150 лет «спячки»!

Диатомеи были открыты пионером микроскопии А. Левенгуком, который посчитал их животными. И лишь в XIX веке биологи сделали вывод, что эти создания — одноклеточные растения, так как они ведут фотосинтез.

     В конце XIX века, когда океанографические суда стали исследовать различные части Мирового океана, сбор диатомей стал в науке просто «модным» занятием. Было описано несколько тысяч видов, причем порой одни и те же под разными названиями. Чтобы внести ясность в этот вопрос, известный немецкий микроскопист И. Мюллер проделал колоссальную работу — в течение 15 лет собрал, определил и смонтировал на одном предметном стекле 4026 видов диатомей. Четыре с лишним тысячи кремниевых оболочек на площади размером в почтовую марку!

Диатомовые водоросли являются самыми обильными и многочисленными представителями фитопланктона, особенно в холодных морях и океанах. Океанические виды, как правило, имеют форму колеса и, дрейфуя вблизи поверхности, поглощают солнечный свет и впитывают питательные вещества, поступающие к ним. Обитатели пресных вод и некоторых мелководных морских районов обладают удлиненной формой, часто живут на дне водоема и могут самостоятельно передвигаться. Известен один вид, который при приливе зарывается в песок, а при отливе выходит на поверхность, чтобы принять «солнечную ванну», окрашивая отмели в золотисто-коричневый цвет. Причем периодичность, с которой эти водоросли погружаются в песок или выходят на его поверхность, настолько точна, что их можно в лабораторных условиях использовать как приливно-отливные часы.

И все же самым впечатляющим является мастерство диатомей при создании своей кремниевой оболочки. Они как алхимики превращают растворенный кремний в кремнезем, почти идентичный драгоценному камню опалу. Стеклянные створки оболочки невероятно разнообразны и прекрасны своей архитектурой; некоторые изрешечены порами, облегчающими массу оболочки, позволяя газам и питательным веществам без помех проходить внутрь водоросли. Существует более 25 тыс. видов диатомей и нет ни одной сходной оболочки.

Диатомеи воспроизводятся с феноменальной скоростью, делясь почти каждые 4–8 часов, поэтому из одной их клетки мог бы получиться целый миллиард всего лишь за 10 дней. Но в конце концов крошечные водоросли исчерпывают имеющийся в распоряжении кремний и питательные вещества. Огромное количество их гибнет и оседает, устилая морское дно толстым слоем диатомого ила. Почти 30 млн. кв. км дна Северной Пацифики и Антарктических морей захоронено под покровами мертвых диатомей. В различные геологические эпохи, когда океан отступал, этот ил превращался в богатую осадками диатомовую землю или диатомит, которая в наше время широко используется человеком. Малый вес и множество пор делает диатомит идеальным фильтром. Он является тонким абразивом, пользующимся спросом в космической промышленности, наполнителем для красок, инсектицидом и многими другими продуктами.