Iš išvardytų dumblių didžiausias. Dumblių ekologija ir paplitimas. Visos Rusijos moksleivių biologijos olimpiada

avaskulinis sporiniai augalai kurių ląstelėse yra chlorofilo ir todėl gali vykti fotosintezė.

Sąvoka „dumbliai“ yra moksliškai miglota. Žodis "dumbliai" pažodžiui reiškia tik tai, kad tai yra augalai, kurie gyvena vandenyje, bet ne visi augalai vandens telkiniuose gali būti mokslinis taškas dumbliais vadinami augalai, tokie kaip nendrės, nendrės, katžolės, vandens lelijos, kiaušinių kapsulės, mažos žalios ančiuko plokštelės ir kt., yra sėkliniai (arba žydintys) augalai. Mokslinis terminas „dumbliai“ šiems augalams netaikytinas, jie vadinami vandens augalais.

„Dumblių“ sąvoka yra ne sisteminė, o biologinė. jūros dumbliai ( Dumbliai) tai jungtinė organizmų grupė, kurios pagrindinė dalis, anot šiuolaikinės idėjos, priklauso augalų karalystei ( plantae), kurioje jis sudaro dvi subkaralystes: raudonuosius arba raudonuosius dumblius Rhodobionta ir tikrų jūros dumblių Phycobionta(trečiajai augalų karalystės subkaralystei priklauso aukštesni (embrioniniai arba lapiniai) augalai Embryobionta). Likę dumblių grupei priskiriami organizmai nebelaikomi augalais: melsvai žalieji ir prochlorofitiniai dumbliai dažnai laikomi savarankiška grupe arba priskiriami bakterijoms, o euglena dumbliai kartais priskiriami gyvūnų subkaralystei, paprasčiausia. Įvairios grupės dumbliai atsirado skirtingas laikas ir, matyt, iš skirtingų protėvių, bet dėl ​​evoliucijos panašiomis gyvenimo sąlygomis jie įgavo daug panašių bruožų.

Organizmai, sugrupuoti į dumblių grupę, turi daugybę bendrų bruožų. Morfologiniu požiūriu dumbliams svarbiausias požymis yra daugialąsčių organų šaknų, lapų, stiebo nebuvimas. aukštesni augalai. Toks dumblių kūnas, kuris nėra padalintas į organus, vadinamas talu, arba talu. .

Dumbliai turi paprastesnį (palyginti su aukštesniais augalais) anatominė struktūra nėra laidžios (kraujagyslių) sistemos, todėl augalams priskiriami dumbliai yra avaskuliniai augalai. Dumbliai niekada nesudaro žiedų ir sėklų, o dauginasi vegetatyviškai arba sporomis.

Dumblių ląstelėse yra chlorofilo, kurio dėka jie geba pasisavinti anglies dioksidą šviesoje (t.y. maitintis fotosintezės būdu), daugiausia yra vandens aplinkos gyventojai, tačiau daugelis prisitaikė gyventi dirvožemyje ir jos paviršiuje, uolose, ant medžių kamienų ir kituose biotopuose.

Organizmai, klasifikuojami kaip dumbliai, yra labai nevienalyčiai. Dumbliai priklauso abu prokariotams ( ikibranduoliniai organizmai), ir eukariotams (tikriesiems branduoliniams organizmams). Dumblių kūnas gali būti visų keturių sudėtingumo laipsnių, paprastai žinomų organizmams: vienaląsčių, kolonijinių, daugialąsčių ir neląsčių, jų dydžiai skiriasi labai plačiame diapazone: mažiausi yra proporcingi bakterijų ląstelės(skersmuo neviršija 1 mikrono), o didžiausi jūriniai rudieji dumbliai siekia 3045 m ilgio.

Dumbliai skirstomi į didelis skaičius skyrius ir klases bei jų skirstymą į sisteminės grupės(taksai) pagaminti pagal biocheminės savybės(pigmentų rinkinys, sudėtis ląstelių sienelės, atsarginių medžiagų tipas), taip pat pagal submikroskopinę struktūrą. Tačiau šiuolaikinė dumblių taksonomija pasižymi daugybe sistemų. Netgi aukščiausiuose taksonominiuose lygmenyse (viršutinės karalystės, subkaralystes, padaliniai ir klasės) taksonomistai negali pasiekti bendro sutarimo.

Pagal vieną iš modernios sistemos, dumbliai skirstomi į 12 departamentų: melsvai žali, prochlorofitai, raudoni, auksiniai, diatomitai, kriptofitai, dinofitai, rudieji, geltonai žali, eugleniniai, žali, char. Iš viso žinoma apie 30 tūkstančių dumblių rūšių.

Mokslas apie dumblius vadinamas algologija arba fizologija, jis laikomas savarankiška botanikos šaka. Dumbliai – objektai, skirti spręsti su kitais mokslais (biochemija, biofizika, genetika ir kt.) susijusius klausimus.. Kuriant bendrąsias biologines problemas ir ekonominius uždavinius, atsižvelgiama į algologijos duomenis. Taikomosios algologijos plėtra vyksta trimis pagrindinėmis kryptimis: 1) dumblių panaudojimas medicinoje ir įvairiose ūkio srityse; 2) spręsti aplinkosaugos klausimus; 3) duomenų apie dumblius kaupimas kitų pramonės šakų problemoms spręsti.

augalo gyvenimas, 3 v.: Dumbliai ir kerpės. M., Švietimas, 1977 m
Jūros dumbliai. Katalogas. Kijevas, Naukova Dumka, 1989 m

Raskite "Dumbliai".

Pagrindiniai dumblių paplitimą ir vystymąsi turintys veiksniai

Dumbliai yra fotoautotrofiniai organizmai. Pagrindiniai veiksniai, įtakojantys jų vystymąsi, yra šviesa, temperatūra, lašelinio skysčio buvimas, taip pat anglies, mineralinių ir organinių medžiagų šaltiniai. Dumbliai, kaip ir kiti augalai, gyvena beveik visose įmanomose Žemės hidrosferos, atmosferos ir litosferos buveinėse. Jų galima rasti vandenyje, dirvožemyje ir ant jo, ant medžių žievės, ant medinių ir akmeninių pastatų sienų ir net nesvetingose ​​buveinėse, tokiose kaip dykumos ir eglių laukai.

Dumblių vystymąsi įtakojantys veiksniai dėl tokio aktyvumo skirstomi į abiotinius, nesusijusius su gyvų organizmų veikla, ir biotinius. Daugelis veiksnių, ypač abiotiniai, riboja, t. y. gali riboti dumblių vystymąsi. Vandens ekosistemose ribojantys veiksniai yra: temperatūra, skaidrumas, srovės buvimas, deguonies koncentracija, anglies dioksidas, druskos ir maistinės medžiagos. Sausumos buveinėse tarp pagrindinių ribojančių veiksnių reikėtų išskirti klimato veiksnius - temperatūrą, drėgmę, šviesą ir kt., Taip pat substrato sudėtį ir struktūrą.

Abiotiniai veiksniai

Abiotiniai veiksniai apima: temperatūrą, šviesą, fizines ir chemines vandens ir substrato savybes, oro masių būklę ir sudėtį (tai ypač svarbu lauke gyvenantiems aerofitiniams dumbliams vandens sąlygos) ir kai kurie kiti.

Visą abiotinių veiksnių rinkinį tam tikru laipsniu galima suskirstyti į cheminius ir fizinius.

Cheminiai veiksniai

Vanduo kaip ribojantis veiksnys. Dauguma dumblių ląstelių yra vanduo. Citoplazmoje yra vidutiniškai 85-90% vandens, o net tokiose daug lipidų turinčiose ir ląstelinėse organelėse kaip chloroplastai ir mitochondrijos turi mažiausiai 50% vandens. Vanduo į augalo ląstelė yra dviejų formų: konstitucinis vanduo, vandeniliniais ryšiais surištas su makromolekulių struktūromis, ir rezervinis vanduo, nesusietas, kaip taisyklė, esantis vakuolėse. Rezerviniame vandenyje dažniausiai būna cukrų, įvairių organinės rūgštys ir kt., dėl to gali dalyvauti stabilizuojant ląstelinį osmosinį slėgį. Labai aktyvių mažų molekulių polimerizacijos metu į makromolekules (pavyzdžiui, cukrų paverčiant krakmolu) ir atvirkštinio proceso – stambiamolekulinių junginių hidrolizės metu, osmosinis slėgis ląstelėje gali greitai kisti. Šis mechanizmas užtikrina stabilumą tam tikrų tipų dumbliai išdžiūti ir staigūs vandens druskingumo svyravimai.

Daugeliui dumblių vanduo yra nuolatinė buveinė, tačiau daugelis dumblių gali gyventi ir už vandens ribų. Pagal atsparumą džiūvimui tarp sausumoje gyvenančių augalų išsiskiria poikilohidriniai augalai (pagal Walterį), kurie nesugeba išlaikyti pastovaus vandens kiekio audiniuose, ir homohidriniai augalai, gebantys palaikyti pastovų audinių hidrataciją. Poikilohidriniuose augaluose (melsvai žaliuose ir kai kuriuose žaliuosiuose dumbliuose) ląstelės džiūdamos susitraukia, negrįžtamai nepakeičiant ultrastruktūros ir todėl nepraranda gyvybingumo. Kai jie yra hidratuoti, jie atkuria normalią medžiagų apykaitą. Minimali drėgmė, kuriai esant galimas normalus tokių augalų gyvenimas, skiriasi. Jo reikšmė visų pirma lemia aerofitų pasiskirstymą. Homoiohidriniams augalams buvimas didelis centrinė vakuolė, kurios pagalba stabilizuojamas ląstelės vandens tiekimas. Tačiau ląstelės su didelėmis vakuolėmis iš esmės praranda gebėjimą išdžiūti. Homoyohydric dumbliai apima, pavyzdžiui, kai kuriuos aerofitus iš žaliųjų ir geltonai žalių dumblių, kurie paprastai nusėda nuolatinės per didelės drėgmės sąlygomis.

druskingumas ir mineralinė sudėtis vandens. Tai yra svarbiausi dumblių pasiskirstymą ribojantys veiksniai. Pagal tarptautinė klasifikacija didžioji dalis natūralių vandens telkinių yra jūriniai – euhaliniai, kurių vidutinis druskingumas yra 35 ‰). Tarp žemyninių rezervuarų vyrauja gėlavandeniai - agaliniai, kurių mineralizacija paprastai neviršija 0,5 (tarp jų yra ir daugiau mineralizuotų). Žemyniniai vandens telkiniai, vienijantys pavadinimą mineralizuoti, yra labai įvairūs mineralizacijos laipsnio požiūriu: jie yra sūrūs arba miksohaliniai, tarp kurių yra oligohalino (kurio druskingumas 0,5–5 ‰), mezohalino (5–18 ‰). ) ir polihalinas (18-30 ‰). ), taip pat euhalinas (30-40 ‰) ir ultrahalinas (mažiausiai 40 ‰) - Tarp ultrahalino dažnai išskiriami ypač druskingi - hiperhalino rezervuarai, kurių druskos koncentracija yra arti ribos. Kontinentiniai vandens telkiniai skiriasi ir mineralizacijos pobūdžiu. Tarp jų išskiriami hidrokarbonato, sulfato ir chlorido rezervuarai, kurie, priklausomai nuo mineralizacijos laipsnio ir pobūdžio, skirstomi į grupes ir tipus.

Pagal minėtas vandens telkinių klasifikacijas ir priklausomai nuo dumblių tolerancijos druskoms tarp jų išskiriami oligohalinas, mezohalinas, euhalinas, ultrahalinas, gėlavandeniai ir kitos rūšys. Rūšių turtingumas (rūšių skaičius) yra glaudžiai susijęs su vandens druskingumu.

Beveik kiekviename departamente galima rasti rūšių, kurios gali gyventi didelio druskingumo sąlygomis, ir rūšių, kurios gyvena labai mažo druskingumo vandens telkiniuose. Taigi melsvadumbliai daugiausia yra gėlo vandens organizmai, tačiau tarp jų yra rūšių, kurios gali išsivystyti ultrahalininiuose rezervuaruose. Tarp tipiškų jūrinių gyventojų – kokolitoforų būrio auksinių dumblių – yra rūšių, kurios taip pat paplitusios žemyniniuose vandens telkiniuose su itin maža mineralizacija. Diatomai paprastai yra vienodai pasiskirstę tiek jūrų, tiek žemyniniuose vandenyse; jie atsiranda įvairaus druskingumo sąlygomis. Tačiau specifinės diatomų rūšys dažnai išsivysto tik esant tam tikram druskingumui ir yra tokios jautrios jo pokyčiams, kad gali būti naudojamos kaip indikatoriniai organizmai.

Labai jautrus druskingumo ir rudųjų dumblių pokyčiams. Daugelis jų negali augti net ir šiek tiek gėlinus. Todėl jie menkai atstovaujami vandenyse. Baltijos jūra su santykinai mažu druskingumu. Panašią priklausomybę nuo rezervuaro druskingumo laipsnio taip pat nustato raudonieji dumbliai: Viduržemio jūroje (druskingumas 37-39 ‰) rasta daugiau nei 300 raudonųjų dumblių rūšių, Juodojoje (17-18 ‰) - 129 , Kaspijos jūroje (10 ‰) - 22. Žalieji dumbliai daugiausia gėlo vandens organizmai, tik 10% jų randama jūrose. Tačiau tarp jų yra rūšių, kurios gali atlaikyti didelį druskingumą ir netgi sukelti ultrahalinių vandens telkinių „žydėjimą“ (pavyzdžiui, Dunaliella salina).

Taigi dumbliai kaip visuma pasižymi labai plačiu druskos tolerancijos diapazonu. Kalbant apie konkrečias rūšis, tik kelios iš jų gali egzistuoti skirtingo druskingumo vandens telkiniuose, tai yra, dauguma dumblių yra stenohalinės rūšys. Yra palyginti nedaug eurihalininių rūšių, kurios gali egzistuoti esant skirtingam druskingumui (pavyzdžiui, Bangia, Enteromorpha, Dunaliella).

Vandens rūgštingumas. Šis veiksnys taip pat yra didelę reikšmę dumblių gyvybei. Skirtingų dumblių taksonų atsparumas rūgštingumo (pH) pokyčiams yra toks pat skirtingas, kaip ir druskingumo pokyčiams. Kalbant apie aplinkos rūgštingumą, rūšys, gyvenančios šarminiai vandenys- šarminiai ir, gyvenantys rūgštiniuose vandenyse, esant žemoms pH vertėms, - acidofilai. Pavyzdžiui, acidofilai yra dauguma Desmidiales. Didžiausias desmidinių dumblių rūšių gausumas stebimas eutrofinėse ir mezotrofinėse pelkėse, esant sąlygoms mažas rūgštingumas tačiau kai kurių desmidų taip pat galima rasti šarminiuose vandenyse, kuriuose yra didelis druskingumas (pavyzdžiui, Closterum acerosum). Charic, atvirkščiai, daugiausia yra šarminiai. Didžiausia jų rūšių įvairovė pastebima silpnai šarminiuose vandenyse, tačiau kai kurie iš jų (Chara vulgaris) išsivysto rūgštiniuose vandenyse, kurių pH 5,0.

Maistinių medžiagų. Aplinkoje yra makro- ir mikroelementų, kurie yra esminiai dumblių kūno komponentai lemiamas dėl jų vystymosi intensyvumo.

Su makroelementais (dažnai vadinamomis makrotrofinėmis maistinėmis medžiagomis) susijusių elementų ir jų junginių organizmams reikia palyginti dideliais kiekiais. Ypatingas vaidmuo tarp jų tenka azotui ir fosforui. Azotas yra visų baltymų molekulių dalis, o fosforas yra esminis branduolinės medžiagos komponentas, kuris taip pat vaidina svarbų vaidmenį redokso reakcijose. Kalis, kalcis, siera ir magnis yra beveik tokie pat svarbūs kaip azotas ir fosforas. Kalcį dideliais kiekiais naudoja jūriniai ir gėlavandeniai dumbliai, kurie aplink talį nusėda kalcio druskų „dangteliai“ (kai kurie raudonieji ir charofitiniai dumbliai). Magnis yra chlorofilo, kuris yra pagrindinis daugumos padalinių dumblių fotosintezės pigmentas, dalis.

mikroelementų yra būtini augalams labai mažais kiekiais, tačiau yra labai svarbūs jų gyvenimui, nes yra daugelio gyvybiškai svarbių fermentų dalis. Be to, esant nedideliam augalų poreikiui mikroelementuose, jų kiekis aplinką taip pat nereikšmingas. Mikroelementai dažnai veikia kaip ribojantys veiksniai. Tai apima 10 elementų: geležies, mangano, cinko, vario, boro, silicio, molibdeno, chloro, vanadžio ir kobalto. Fiziologiniu požiūriu juos galima suskirstyti į tris grupes:

1) fotosintezei reikalingos medžiagos: manganas, geležis, chloras, cinkas ir vanadis;

2) azoto apykaitai reikalingos medžiagos: molibdenas, boras, kobaltas, geležis;

3) kitoms medžiagų apykaitos funkcijoms būtinos medžiagos: manganas, boras, kobaltas, varis ir silicis.

Skirtingų skyrių dumbliai turi skirtingus makro ir mikroelementų poreikius. Taip, už normalus vystymasis diatomams reikia gana didelių kiekių silicio, kuris naudojamas jų apvalkalui sukurti. Trūkstant silicio arba jo trūkstant diatomito apvalkalai plonėja, kartais net labai.

Beveik visose gėlo vandens ekosistemose nitratai ir fosfatai yra ribojantys veiksniai. Minkšto vandens ežeruose ir upėse taip pat gali būti kalcio druskų ir kai kurių kitų. Jūrų vandenyse ištirpusių maistinių medžiagų, pvz., nitratų, fosfatų ir kai kurių kitų, koncentracija taip pat yra maža, o tai yra ribojantys veiksniai, priešingai nei natrio chloridas ir kai kurių kitų druskų. Mažos koncentracijos daug maistinių medžiagų jūros vanduo, nepaisant to, kad jie nuolat išplaunami į jūrą, yra dėl to, kad jų gyvenimo trukmė ištirpusioje būsenoje yra gana trumpa.

Fiziniai veiksniai

Šviesa. Saulės spinduliuotė augalų gyvenime yra ne mažiau svarbi nei vanduo. Šviesa reikalinga augalui kaip energijos šaltinis fotocheminėms reakcijoms ir kaip vystymosi reguliatorius. Jo perteklius, kaip ir trūkumas, gali sukelti rimtų dumblių vystymosi sutrikimų. Todėl šviesa taip pat yra ribojantis veiksnys esant maksimaliam ir mažiausiam apšvietimui. Kiekvienas procesas, priklausantis nuo saulės spinduliuotės, yra vykdomas dalyvaujant tam tikroms suvokiančioms struktūroms - akceptoriams, kurių vaidmenį dažniausiai veikia dumblių chloroplastų pigmentai.

Dumblių pasiskirstymą vandens storymėje daugiausia lemia normaliai fotosintezei būtinos šviesos buvimas. Vanduo sugeria saulės spinduliuotę daug stipriau nei atmosfera. Ilgųjų bangų šiluminiai spinduliai sugeriami jau pačiame vandens paviršiuje, infraraudonieji spinduliai prasiskverbia į kelių centimetrų gylį, ultravioletiniai – kelių decimetrų (iki metro), fotosintetiškai aktyvi spinduliuotė (šviesos bangos ilgis apie 500 nm) prasiskverbia. iki 200 m gylio.

Rezervuaro apšvietimo režimas priklauso nuo:

1) esant apšvietimo sąlygoms virš vandens paviršiaus;

2) apie šviesos atspindžio laipsnį jos paviršiuje (at aukštai stovintis saulė, lygus vandens paviršius atspindi vidutiniškai 6 % krintančios šviesos, esant stipriam susijaudinimui – apie 10 %, kai saulė stovi žemai, atspindys taip smarkiai padidėja, kad daugumašviesa nebesiskverbia į vandenį: diena po vandeniu trumpesnė nei sausumoje);

3) apie spindulių, praeinančių per vandenį, sugerties ir sklaidos laipsnį. Didėjant gyliui, apšvietimas smarkiai sumažėja. Šviesą sugeria ir išsklaido pats vanduo, tirpios medžiagos, suspenduotos mineralinės dalelės, detritas ir planktoniniai organizmai. Purvinuose tekančiame vandenyje jau 50 cm gylyje apšvietimas toks pat kaip po eglyno laja, kur gali vystytis tik pavėsiui atspariausios aukštesniųjų augalų rūšys, tačiau dumbliai aktyviai fotosintezuoja net tokiame gylyje. . IN skaidrūs vandenys prisitvirtinę prie dugno (bentoso) dumbliai aptinkami iki 30 m gylio, o pakibę vandens storymėje (planktoniniai) – iki 140 m.

Vandens sluoksnis, esantis virš fotoautotrofinių organizmų buveinės ribos, vadinamas eufotine zona. Jūroje eufotinės zonos riba dažniausiai yra 60 m gylyje, retkarčiais nusileidžiant iki 100-120 m gylio, o skaidriuose vandenyno vandenyse – iki maždaug 140 m. Eežere daug mažiau skaidrūs vandenys, šios zonos riba eina 10-15 m gylyje, skaidriausiuose ledyniniuose ir karstiniuose ežeruose - 20-30 m gylyje.

Optimalios vertės apšvietimas skirtas skirtingi tipai dumbliai labai skiriasi. Šviesos atžvilgiu išskiriami heliofiliniai ir heliofobiniai dumbliai. Heliofiliniams (šviesą mėgstantiems) dumbliams normaliam gyvenimui ir fotosintezei reikia daug šviesos. Tai apima daugumą mėlynai žalių ir reikšminga sumažali dumbliai, gausiai besivystantys vasaros laikas paviršiniuose vandens sluoksniuose. Heliofobiškas (baimingas, vengiantis) ryški šviesa) dumbliai yra prisitaikę prie silpno apšvietimo. Pavyzdžiui, dauguma diatomų vengia ryškiai apšviesto paviršinio vandens sluoksnio ir intensyviai vystosi mažai skaidriuose ežerų vandenyse 2-3 m gylyje, o skaidriuose jūrų vandenyse - 10-15 m gylyje. Tačiau ne visiems dumbliams, gyvenantiems per didelio apšvietimo sąlygomis, reikia daug šviesos, t.y. jie yra tikrai heliofiliški. Taigi, atvirų sūraus vandens telkinių gyventoja Dunaliella salina ir kalnuose ant atvirų uolų gyvenanti Trentepohlia jolitus, galinti sukaupti aliejus su karotino pertekliumi, akivaizdžiai atlieka apsauginį vaidmenį, iš tikrųjų yra ne šviesamėgės, o šviesai atsparių organizmų.

Įvairių departamentų dumbliuose, priklausomai nuo pigmentų sudėties - fotoreceptoriai, didžiausias fotosintezės intensyvumas stebimas esant skirtingiems šviesos bangų ilgiams. Antžeminėmis sąlygomis kokybinės šviesos charakteristikos yra gana pastovios, kaip ir fotosintezės intensyvumas. Praeinant per vandenį, raudonos ir mėlynos spektro sričių šviesa sugeriama ir žalsva šviesa, kurią prastai suvokia chlorofilas, prasiskverbia į gylį. Todėl ten daugiausia išgyvena raudonieji ir rudieji dumbliai, kurie turi papildomų fotosintetinių pigmentų (fikocianinų, fikoeritrinų ir kt.), galinčių panaudoti žalios šviesos energiją. Iš to tampa aišku, kad didžiulė šviesos įtaka vertikaliam dumblių pasiskirstymui jūrose ir vandenynuose: paviršiniuose sluoksniuose paprastai vyrauja žalieji dumbliai, gilesniuose – rudieji dumbliai, o giliausiuose – raudondumbliai. srityse. Tačiau šis modelis nėra absoliutus. Daugelis dumblių gali egzistuoti itin žemo apšvietimo sąlygomis, kas jiems nebūdinga, o kartais net ir esant visiška tamsa. Tuo pačiu metu jie gali patirti tam tikrus pigmento sudėties arba mitybos pokyčius. Taigi melsvadumbliuose, esant silpnam apšvietimui, pigmento sudėtis gali keistis link fikobilinų (fikociano, fikoeritrino) dominavimo, o trichomų spalva pasikeičia iš mėlynai žalios į violetinę. Daugelio dumblių padalinių (pavyzdžiui, Euglenophyta, Chrysophyta) atstovai gali pereiti prie saprotrofinio mitybos būdo, kai nėra šviesos ir organinių medžiagų pertekliaus.

vandens judėjimas. Didžiulį vaidmenį dumblių, vandens biotopų gyventojų, gyvenime atlieka vandens judėjimas. Visiškai sustingęs, nejudantis vanduo neegzistuoja, todėl beveik visi dumbliai yra tekančių vandenų gyventojai. Bet kuriuose žemyniniuose ir jūriniuose vandens telkiniuose vyksta santykinis dumblių ir vandens masių judėjimas, kuris užtikrina maistinių medžiagų antplūdį ir dumblių atliekų produktų pašalinimą. Tik esant ypatingoms ekstremalioms sąlygoms, dumbliai yra apsupti nuolatinio vandens sluoksnio – ledo storyje, dirvos paviršiuje, uolienų tuštumose, ant kitų augalų ir pan. Vandens judėjimas dėl vėjo maišymosi stebimas net mažose balose. Dideliuose ežeruose yra nuolatinės potvynio srovės, taip pat vertikalus maišymasis. Jūrose ir vandenynuose, kurie iš esmės sudaro vieną vandens sistemą, be potvynių reiškinių ir vertikalaus maišymosi, stebimos nuolatinės srovės, kurios turi didelę reikšmę dumblių gyvenime.

Temperatūra. Temperatūros diapazonas, kuriame gyvybė gali išgyventi, yra labai platus: -20 - +100 °C. Dumbliai yra organizmai, kuriems būdingas bene plačiausias temperatūros stabilumo diapazonas. Jie gali egzistuoti esant ekstremalioms temperatūroms – karštuose šaltiniuose, kurių temperatūra artima vandens virimo temperatūrai, ir ledo bei sniego paviršiuje, kur temperatūra svyruoja apie 0 °C.

Atsižvelgiant į temperatūros koeficientą, dumbliai skirstomi į: euritermines rūšis, kurios egzistuoja plačiame temperatūrų diapazone (pavyzdžiui, žalieji dumbliai iš Oedogoniales būrio, kurių sterilių dumblių galima rasti sekliuose vandens telkiniuose nuo ankstyvo pavasario iki vėlyvo rudens), ir stenoterminės rūšys, pritaikytos labai siauroms, kartais ekstremalioms temperatūros zonoms. Stenoterminiai dumbliai apima, pavyzdžiui, kriofilinius (šaltį mėgstančius) dumblius, kurie auga tik esant vandens užšalimo temperatūrai. Ledo ir sniego paviršiuje galima aptikti įvairių dumblių taksonų atstovų: Desmidiales, Ulotrichales, Volvocales ir kt. Spalvotame sniege Kaukaze buvo aptiktos 55 dumblių rūšys, iš kurių 18 rūšių priklausė žaliesiems, 10 - mėlynai žalia, 26 į diatomus ir 1 vaizdas - į raudoną. Arkties ir Antarkties vandenyse rasta 80 rūšių kriofilinių diatomų. Iš viso žinoma apie 100 dumblių rūšių, kurios gali aktyviai vegetuoti ledo ir sniego paviršiuje. Šias rūšis vienija gebėjimas atlaikyti sušalimą netrikdant subtilumo ląstelių struktūros, o tada, kai atitirpsta, greitai atnaujinkite vegetaciją, naudodami minimalų šilumos kiekį.

Dumbliai, kaip jau minėta aukščiau, dažnai atlaiko ir aukšta temperatūra, įsikuria karštose versmėse, geizeriuose, vulkaniniuose ežeruose, pramonės įmonių aušinimo tvenkiniuose ir kt. Tokios rūšys vadinamos termofilinėmis. Ribinės temperatūros, kuriomis buvo galima rasti termofilinių dumblių, svyruoja nuo 35–52 iki 84 °C ir daugiau. Tarp termofilinių dumblių galima rasti atstovų įvairūs skyriai, tačiau didžioji dauguma jų yra mėlyna Žalia. Iš viso karštuosiuose šaltiniuose aptikta daugiau nei 200 dumblių rūšių, tačiau tarp jų yra palyginti nedaug būtinai termofilinių rūšių. Dauguma karštųjų versmių aptinkamų dumblių gali atlaikyti aukštą temperatūrą, bet gausiau klesti tokiomis sąlygomis normalios temperatūros, t.y., iš tikrųjų jie yra mezoterminės rūšys. Tik dvi rūšys gali būti laikomos tikrai termofilinėmis: Mastigocladus laminosus ir Phormidium laminosum, kurių masės vystymasis vyksta 45-50 °C temperatūroje. Didžioji dalis dumblių paprastai yra mezoterminiai organizmai, tačiau tarp jų visada galima išskirti daugiau ar mažiau termofilinių organizmų, kurie vystosi tam tikruose temperatūros diapazonuose.

Dumblių ir temperatūros koeficiento santykis įtakoja vertikalų jų pasiskirstymą vandens telkiniuose. Įvairiuose rezervuaruose ir upeliuose dėl saulės spinduliuotės sugerties viršutiniai sluoksniai vanduo sušildo tik šiuos sluoksnius. šiltas vanduo turi mažesnį tankį nei šaltasis, o vėjo sukeltos srovės jo tankį išlygina tik iki tam tikro gylio. Prasidėjus vegetacijos sezonui, intensyvios saulės spinduliuotės sezonui, pakankamai giliuose žemyniniuose stovinčio vandens telkiniuose susidaro labai stabili temperatūros vandens masių stratifikacija. Šiuose rezervuaruose susidaro viena nuo kitos ribojamos vandens masės: šiltas ir lengvas paviršinis sluoksnis – epilimnionas, o apatinė šaltesnio ir tankesnio vandens masė – hipolimnionas. Rudenį vanduo rezervuare atvėsta ir išnyksta temperatūros stratifikacija. Jūros ir vandenynai taip pat turi pastovų temperatūros šuolio sluoksnį. Dumbliai gali vystytis tik epilimnione (būtent eufotinėje zonoje), o termofiliškiausi ir šviesą mėgstantys organizmai įsikuria gerai įkaitintuose paviršinio vandens sluoksniuose.

Temperatūros poveikis dumblių vystymuisi vandens aplinka, nepaprastai didelis. Būtent temperatūra lemia jų geografinį pasiskirstymą. Taigi, Lessonia genties rudųjų dumblių rūšys aptinkamos tik vasaros izotermoje 10 ° C, Laminaria, Agarum, Alaria genčių rūšys nekerta vasaros izotermos 20 ° C, kai kurios Sargassum rūšys gyvena tik 22-23 °C temperatūra (Sargaso jūra). Net ir Baltijos jūroje raudonųjų dumblių bendrijas galima suskirstyti į mažiau šilumą mėgstančias bendrijas (Furcellaria, Delesseria, Dumontia), gyvenančias žemesnėje nei 4 °C temperatūroje, ir labiau mėgstančias šilumą (Nemalion), gyvenančias aukštesnėje nei 4 °C temperatūroje. . Apskritai, išskyrus plačiai paplitusias euritermines rūšis (pavyzdžiui, kai kurias Fucales), dumblių pasiskirstymo zonoje pastebimas geografinis zonavimas: specifiniai jūrinių planktoninių ir bentosinių dumblių toksonai apsiriboja tam tikromis geografinėmis zonomis. Taigi šiaurinėse jūrose dominuoja dideli rudieji dumbliai (Macrocystis). Judant į pietus, raudonieji dumbliai pradeda vaidinti vis svarbesnį vaidmenį, o rudieji dumbliai išnyksta fone. Raudonųjų ir rūšių skaičiaus santykis rudieji dumbliai Arkties jūrose yra 1,5, Lamanšo sąsiauryje - 2, Viduržemio jūroje - 3, o prie Atlanto vandenyno krantų Centrinė Amerika- 4.6. Šis santykis yra svarbi savybė zoninė bentoso floros priklausomybė.

Tarp žaliųjų dumblių žinomos ir daugiau bei mažiau šilumą mėgstančios rūšys. Pavyzdžiui, Caulerpa prolifera ir Cladophoropsis fasciculatus yra tik vandenynų pusiaujo zonoje, o Codium ritteri - šiaurinėse platumose.

Geografinis zonavimas taip pat gerai išreikštas jūriniuose planktono dumbliuose. Jūrinis atogrąžų fitoplanktonas pasižymi dideliu rūšių gausa ir labai mažu produktyvumu. Atogrąžų vandenų planktone dinofitai ir auksiniai dumbliai. Atogrąžų vandenyse stinga diatomų, kurios vyrauja šiaurinėse jūrose.

Temperatūros faktorius taip pat turi įtakos vertikaliam jūrinių planktoninių ir bentosinių dumblių pasiskirstymui.

Vertikalus optimalus augimas jūros dumblių kaip taisyklė, tai lemia kompleksinis šiluminio ir šviesos režimų poveikis. Yra žinoma, kad mažėjant temperatūrai augalų kvėpavimo intensyvumas mažėja greičiau nei fotosintezės intensyvumas. Momentas, kai kvėpavimo ir fotosintezės procesai subalansuoja vienas kitą, vadinamas kompensavimo tašku. Sąlygos, kuriomis nustatomas kompensavimo taškas, yra optimalios tam tikroms dumblių rūšims vystytis. Šiaurinėse platumose dėl žemos temperatūros kompensavimo taškas nustatomas didesniame gylyje nei pietinėse. Taigi neretai šiaurinėse platumose tos pačios rūšies dumbliai atsiranda didesniame gylyje nei pietinėse platumose.

Akivaizdu, kad temperatūra šių (ir kitų) dumblių geografinį pasiskirstymą veikia pirmiausia netiesiogiai – paspartindama arba sulėtindama atskirų rūšių augimo tempus, dėl to juos išstumia kitos, intensyviau augančios tam tikru temperatūros režimu.

Visi išvardyti abiotiniai veiksniai veikia dumblių vystymąsi ir pasiskirstymą komplekse, vienas kitą kompensuodami arba papildydami.

Biotiniai veiksniai

Dumbliai, būdami ekosistemų dalimi, paprastai yra sujungti su kitais jų komponentais keliomis jungtimis. Tiesioginis ir netiesioginis dumblių poveikis, atsirandantis dėl kitų organizmų gyvybinės veiklos, vadinamas biotiniais veiksniais.

trofiniai veiksniai. Daugeliu atvejų dumbliai ekosistemose veikia kaip gamintojai organinės medžiagos. Dėl to svarbiausias veiksnys ribojantis dumblių vystymąsi tam tikroje ekosistemoje yra vartotojų, kurie egzistuoja valgydami dumblius, buvimas. Pavyzdžiui, bendruomenių, kuriose vyrauja Laminaria genties rūšys prie Kanados Atlanto vandenyno krantų, vystymąsi riboja gausa. jūros ežiai minta daugiausia šiais dumbliais. Atogrąžų vandenyse koralinių rifų zonose yra zonų, kuriose žuvys visiškai valgo žaliuosius, ruduosius ir raudonuosius dumblius su minkštais taliais, o nevalgomi melsvadumbliai su kietais kalcifikuotais kiautais. Pastebima kažkas panašaus į intensyvaus ganymo poveikį aukštesniųjų augalų pievų bendrijoms. Pilvakojai taip pat daugiausia minta dumbliais. Šliaužiodami išilgai dugno, jie minta mikroskopiniais dumbliais ir makroskopinių rūšių sodinukais. Masiškai vystantis šiems moliuskams, rimtų pažeidimų pamario dumblių bendrijose.

Alelopatinis faktoriai. Dumblių įtaką vienas kitam dažnai lemia įvairūs alelopatiniai ryšiai. Pavyzdžiui, bentosiniai dumbliai pradeda daryti abipusę įtaką nuo nusėdimo ir sporų sudygimo momento. Eksperimentiškai įrodyta, kad Laminaria zoosporos nedygsta šalia Ascophylum genties rudųjų dumblių talių fragmentų.

Varzybos. Konkurenciniai santykiai taip pat gali turėti įtakos atskirų dumblių rūšių vystymuisi. Taigi, Fucales genties rūšys paprastai gyvena potvynių zonoje, periodiškai (kartais iki dviejų dienų) džiovinamos. Žemiau, nuolat užliejamoje zonoje, dažniausiai yra tankūs kitų rudųjų ir raudonųjų dumblių krūmynai. Tačiau tose vietose, kur šie krūmynai nėra labai tankūs, Fucales auga didesniame gylyje.

Simbiozė. Ypač įdomūs dumblių sugyvenimo su kitais organizmais atvejai. Dažniausiai dumbliai kaip substratą naudoja gyvus organizmus. Pagal substrato, ant kurio nusėda užsiteršę dumbliai, pobūdį, tarp jų yra epifitai, kurie nusėda ant augalų, ir epizoitai, gyvenantys ant gyvūnų. Taigi Cladophora arba Oedogonium genčių rūšis dažnai galima aptikti ant sukalkėjusių moliuskų kiautų, o kai kurie žali, melsvai žali ir diatominiai dumbliai yra dažni kempinės užteršimo atveju. Užteršimo bendruomenėse tarp augalo šeimininko ir užsiteršusio augalo užsimezga trapūs ir trumpalaikiai ryšiai.

Dumbliai gali gyventi ir kitų organizmų audiniuose – tiek tarpląsteliniame (gleivėse, dumblių tarpląstelinėse erdvėse, kartais negyvų ląstelių kiautuose), ir tarpląsteliniame. Dumbliai, gyvenantys kitų organizmų audiniuose ar ląstelėse, vadinami endofitais. Ekstraląsteliniai ir tarpląsteliniai endofitai iš dumblių sudaro gana sudėtingas simbiozes - endosimbiozes. Jiems būdingi daugiau ar mažiau nuolatiniai ir tvirti ryšiai tarp partnerių. Endosimbiotais gali būti įvairių dumblių – melsvai žalių, žalių, rudųjų, raudonųjų ir kitų, tačiau daugiausiai yra vienaląsčių žaliųjų ir geltonai žalių dumblių endosimbiozės su vienaląsčiais gyvūnais. Juose dalyvaujantys dumbliai vadinami zoochlorella ir zooksantelės.

Geltonai žalios ir žalios spalvos dumbliai sudaro endosimbiozes ir su daugialąsčiai organizmai- gėlavandenės kempinės, hidras ir kt. Savitos melsvadumblių endosimbiozės su pirmuoniais ir kai kuriais kitais organizmais vadinamos sincianozėmis. Susidaręs morfologinis kompleksas vadinamas cianoma, o jame esantys melsvadumbliai – cianela. Dažnai kai kurių melsvai žalių rūšių gleivėse gali nusėsti ir kitos šio skyriaus rūšys. Paprastai jie naudoja paruoštus organiniai junginiai, kurių gausiai susidaro irstant augalo šeimininko kolonijos gleivėms, ir intensyviai dauginasi. Kartais jų greitas vystymasis lemia augalo šeimininko kolonijos mirtį.

Iš dumblių suformuotų simbiozių įdomiausia yra jų simbiozė su grybais, žinoma kaip kerpių simbiozė, dėl kurios savotiška grupė augalų organizmai, vadinami kerpės“. Ši simbiozė demonstruoja unikalią biologinę vienybę, paskatinusią iš esmės naujo organizmo atsiradimą. Tuo pačiu metu kiekvienas kerpių simbiozės partneris išlaiko organizmų grupės, kuriai jis priklauso, bruožus. Kerpės yra vienintelis įrodytas atvejis, kai dėl dviejų simbiozės atsiranda naujas organizmas.

Antropogeniniai veiksniai

Kaip ir kiekvienas kitas Gyva būtybė, žmogus, kaip biocenozės narys, yra biotinis veiksnys likusiems ekosistemos, kurioje jis yra, organizmams. Žmogus, tiesdamas kanalus ir statydamas rezervuarus, sukuria jiems naujas buveines vandens organizmai, dažnai iš esmės skiriasi nuo tam tikro regiono vandens telkinių pagal hidrologinį ir terminį režimą. Šiuo metu daugelio žemyninių vandens telkinių produktyvumo lygis dažnai nustatomas ne tiek gamtinės sąlygos kiek socialinių ir ekonominių santykių. Iš naujo nustato Nuotekos dažnai sukelia rūšinės sudėties išeikvojimą ir dumblių mirtį arba masinį atskirų rūšių vystymąsi. Pirmasis įvyksta išleidžiant į rezervuarą toksiškos medžiagos, antrasis – kai rezervuaras prisodrintas biogeninėmis medžiagomis (ypač azoto ir fosforo junginiais) mineraline ar organine forma – t.y. antropogeninė vandens telkinių eutrofikacija. Daugeliu atvejų savaiminis rezervuaro praturtėjimas biogeninėmis medžiagomis įvyksta tokiu mastu, kad rezervuaras, kaip ekologinė sistema, jomis yra perkrautas. To pasekmė – pernelyg greitas dumblių vystymasis – „vandens žydėjimas“. Dumblius, ypač aerofitinius ir dirvožemio dumblius, taip pat gali paveikti nuodingų pramoninių atliekų išmetimas į atmosferą. Dažnai nevalingo ar tikslingo žmogaus įsikišimo į ekosistemų gyvenimą pasekmės yra negrįžtamos.