Они развиваются, прикрепившись или укоренившись на дне. Эту группу также называют погруженной водной растительностью. Они выживают в бедной биогенами воде, так как получают необходимые элементы из донных отложений, однако нуждаются в проникновении сквозь толщу воды достаточного для фотосинтеза количества солнечного света.[ …]

Помрой (1959), например, установил, что на обитающие в иле водоросли в лиманах Джорджии приходится по меньшей мере треть всей годовой первичной продукции. Результаты его исследований показали, что летом интенсивность фотосинтеза выше всего во время прилива, когда вода охлаждает организмы; зимой же интенсивность фотосинтеза выше всего во время отлива, когда отмели в бухте освобождаются от воды и донные осадки быстро прогреваются солнцем. В результате величина первичной продукции поддерживается приблизительно на постоянном уровне в течение года. Это еще один хороший пример функционального гомеостаза в условиях заметных сезонных изменений освещенности и температуры. Изучая бентосных диатомовых, обитающих в лиманах, Уильямс (1968) обнаружил, что многие из них строят трубочки из ила, в которых передвигаются вверх и вниз в соответствии с режимом освещенности и температуры (пример «поведенческого» приспособления растений). Схема потока энергии в засоленном марше лимана приведена в работе Тила (1962).[ …]

Интенсивному развитию бентосных водорослей способствует также умеренное (не до загрязнения) содержание в воде биогенных веществ. В пресных водах это характерно для неглубоких прудов и берегов озер, заводей по берегам рек; в морях — для мелких заливов. Источниками биогенных веществ в воде служат береговые стоки и донные отложения, особенно велика роль последних как аккумуляторов органических остатков. В донных отложениях в результате жизнедеятельности бактерий и грибов происходит минерализация органических остатков; сложные органические вещества переходят в простые неорганические соединения, доступные для использования фотосинтезирующими растениями. Наиболее благоприятны для развития бентосных водорослей места с отложением органических остатков на небольших глубинах с достаточным освещением, твердыми грунтами для поселения водорослей и слабым движением воды. Здесь продукты минерализации быстро вовлекаются в процессы фотосинтеза, а слабое движение воды содействует их переносу от донных отложений в заросли водорослей и способствует обогащению придонной воды кислородом, что препятствует появлению в ней сероводорода, губительного для живых организмов.[ …]

Почти на всех макроскопических бентосных водорослях всегда присутствуют эпифиты. Это могут быть тоже макроскопические виды (высотой 10—20 см), но еще больше полумакро-скопических (0,5—1 см) и микроскопических водорослей; последние растут как на растении-хозяине, так и на других более крупных эпифитах. Эпифитные водоросли могут настолько плотно обрастать слоевище хозяина, что происходит его отмирание и разрушение. Особенно много эпифитов развивается на водорослях с кустистыми слоевищами, растущими в местах с ослабленным движением воды и повышенной концентрацией биогенных веществ.[ …]

В ручьях и реках на распространение как растений, так и животных влияет течение. Средняя скорость потока обычно нарастает по мере движения вниз по течению, но наибольшее влияние на бентосное (т. е. донное) сообщество поток оказывает в верхнем течении, потому что речки здесь бурные и мелководные, а растения и животные подвергаются наибольшей опасности смыва. На самом быстром течении растут лишь те растения, что воистину «ниже травы»; это растения, обрастающие субстрат коркой, или нитчатые водоросли, мхи и печеночники. Там, где течение чуть слабее, растут растения вроде водяного лютика, обтекаемого потоком, не оказывающего ему большого сопротивления и надежно прикрепляющегося к неподвижному предмету обильной порослью придаточных корней. Такие же растения, как неприкрепленная, свободно плавающая ряска, встречаются обыкновенно только там, где течение медленное или не ощущается вовсе.[ …]

Кислород из атмосферы растворяется в воде крайне медленно. Следовательно, бентосные растения не только обеспечивают пищу и убежище водным животным, но и поддерживают необходимую концентрацию растворенного 02 на глубине, выделяя его непосредственно в воду. В результате в водоеме, обедненном питательными элементами, может существовать богатый, разнообразный биоценоз из рыб, моллюсков и бентос-ных растений, которыми они питаются.[ …]

Из всего сказанного можно сделать вывод: свет — основной источник энергии для бентосных водорослей как фотосинтезирующих растений, но степень его использования зависит от обеспеченности всех сторон обмена веществ, т. е. от температуры, содержания биогенных и биологически активных веществ, кислорода и неорганических источников углерода, а главное — от темпов поступления этих веществ в слоевище, что находится в зависимости от концентрации веществ и от скорости движения воды. В значительной степени возможность произрастания бентосных водорослей в конкретном месте определяется биотическими факторами — конкуренцией со стороны других водорослей и численностью растительноядных животных. Все это приводит к тому, что отдельные виды бентосных водорослей растут далеко не на всех глубинах, где позволяет им свет, и не во всех водоемах с подходящими световым и гидрохимическим режимами.[ …]

Биотические сообщества каждой из указанных зон, кроме эвфотической, разделяются на бентосные и пелагические.
них к первичным консументам относятся зоопланктон, насекомых в море экологически заменяют ракообразные. Подавляющее число крупных животных — хищники. Для моря характерна очень важная группа животных, которую называют сессильными (прикрепленными). Их нет в пресноводных системах. Многие из них напоминают растения и отсюда их названия, например, морские лилии. Здесь широко развиты мутуализм и комменсализм. Все животные бентоса в своем жизненном цикле проходят пелагическую стадию в виде личинок.[ …]

Установлено, что питательная ценность планктонных диатомей велика и не уступает ценности пищевых растений, а в некоторых случаях даже превосходит ее. В частности, содержание белков и жиров у них выше, чем в картофеле и хлебных злаках. Однако диатомеи фитобентоса сублиторали, если учесть протяженность береговой линии, имеют еще большее значение в питании различных водных животных, особенно молоди рыб в прибрежных районах-. К тому же и неритический фитопланктон увеличивает свою биомассу за счет значительного количества (более 40%) бентосных диатомей, поднимающихся со дна в толщу воды и способных длительное время существовать в этих условиях. Установлена прямая количественная зависимость между количеством и распределением фито- и зоопланктона, фито- и зообентоса и рыбной производительностью водоемов.[ …]

На дне озер различают последовательную смену концентрических зон (рис. 6.12), а также две группы жизненных форм растений: бентосную и фитопланктонную.[ …]

Структура комплексного экологического мониторинга на нефтяном месторождении включает следующие подпрограммы: семенные растения, мхи, ли-хеноиндикация, микологическая проба, наземные позвоночные, наземные беспозвоночные, планктонная проба, бентосная проба, ихтиологическая проба, визуальная оценка загрязнения.[ …]

Результатом является помутнение воды, гибель бентосных растений, снижение концентрации растворенного кислорода, недостаток его для глубоководных рыб и моллюсков. Эвтрофикация может происходить даже в медленно текущих пресных водах. Чем больше органических веществ поступает в озеро, тем больше требуется кислорода1 для перевода их в неорганические соединения.[ …]

Фаунистический состав обрастателей твердых субстратов гораздо ближе к фауне зарослей, чем бентосу.[ …]

Гибридов осетровых лучше всего выращивать в обычных, не сильно заиленных карповых прудах площадью не менее 0,5 га со средней глубиной 1—2 м, причем мелководные участки и густые заросли водных растений нежелательны, так как осетровые их избегают. Для молоди особенно вредна нитчатка, которая преграждает им доступ к донной пише и, кроме того, служит причиной их гибели, так как они легко в ней запутываются. Содержание кислорода в прудах должно быть не ниже 5 мг!л, а температура воды не превышать 28° С. При падении содержания кислорода до 2—Ъмг!л осетровые хуже потребляют пищу и у них снижается прирост. В прудах должно быть достаточно бентосных организмов (не ниже 8 г!м2 в среднем за вегетационный период), обязательна тщательная мелиорация прудов, освобождение их от мелкой сорной рыбы и внесение удобрений. Во избежание конкуренции в пище разведение гибридов осетровых с карпом нецелесообразно, а совместно с растительноядными рыбами — весьма желательно.[ …]

В зависимости от уклона дна и высоты приливов ширина литоральной зоны бывает от нескольких метров до нескольких километров. В среднем и нижнем горизонтах литорали растут уже заросли макроскопических бентосных водорослей, среди которых в морях СССР есть промысловые растения: виды фукуса, аскофил-лум узловатый (Ascophyllum nodosum). Для литоральных водорослей характерна способность переносить высыхание, сильные колебания солености и температуры.[ …]

Появление в воде молекулярно растворенных органических веществ биологического происхождения является следствием течения процессов интенсивного распада и последующей трансформации остатков высших водных растений, а также большого количества планктонных и бентосных организмов, различных грибков и бактерий. Наиболее интенсивно обогащается природная вода органическими веществами в периоды «цветения» водоемов, так как в это время вследствие массового развития и жизнедеятельности водорослей и других организмов в воду выделяется большое количество сильно пахнущих низкомолекулярных спиртов, альдегидов, кетонов, карбоновых кислот и оксикислот, фенолоподобных веществ и др. [1—51.[ …]

Другая группа обитателей «пограничной» зоны гидросферы — плейстон -— характеризуется тем, что часть их тела находится в воде, а часть —в воздухе.
ковы, например, всем известные ряски; среди животных к плейстону относятся сифонофоры и некоторые другие виды. Среди растений помимо уже указанных «пограничных» видов имеется большой набор водорослей и высших растений, полностью связанных с водной средой. Часть из них входит в состав планктона; близки к этой группе взвешенные в толще воды водоросли Sargassum и др. Жизненная форма погруженных укореняющихся растений Е1о-dea, некоторые рдесты, Zostern и др.) связана с донным субстратом и этим близка к бентосным организмам.[ …]

Поскольку назначение рыбного пруда состоит в том, чтобы давать максимальное количество рыбы определенного вида и размера, все операции по уходу за прудом направлены на превращение возможно большего количества доступной энергии в конечный продукт. Это достигается уменьшением числа пищевых цепей, для чего в пруду оставляется лишь одна группа продуцентов — плавающие водоросли, или фитопланктон (другие зеленые растения — нитчатые водоросли и высшие водные растения — подавляются). Перенос энергии между звеньями указан в килокалориях на квадратный метр в год. В этой модели учтены только последовательные поступления поглощаемой с пищей энергии в зависимости от времени, ¿(¿), и не учтены потери при дыхании и ассимиляции. Как показано, фитопланктон поедается планктонными ракообразными, взвешенными в толще воды, а детрит, остающийся от планктона, идет в пищу разным бентосным беспозвоночным, особенно мотылю (хирономидам), которых охотно поедают ушастые окуни; те в свою очередь идут в пищу окуням.
ланс между этими последними звеньями пищевой цепи (ушастые окуни — окуни) с точки зрения человека особенно важен. Пруд с единственным видом рыбы—ушастым окунем—давал бы больше рыбы (по весу или по биомассе), чем пруд с крупным окунем и ушастым окунем, но популяция состояла бы в основном из мелких особей из-за быстрого размножения и жесткой конкуренции за пищу. Уловы на удочку или дорожку скоро стали бы плохими. Рыболовы предпочитают выуживать не мелочь размером с сардинку, а крупную рыбу, и именно конечный хищник необходим в хорошем пруду для спортивной ловли.[ …]

Болезней рыб, возбудители которых передаются непосредственно от источника инвазии, сравнительно немного. К ним относятся протозойные эктопаразитарные болезни, возбудители которых имеют вегетативный способ размножения (инфузории, жгутиконосцы). Источниками возбудителей протозойных болезней являются больные рыбы, рыбы-паразитоносители и трупы погибших рыб. Резервуарами инвазий служат в основном объекты водной среды: почва, растения, бентосные организмы — хирономиды, личинки насекомых, малощетинковые черви и др. Они имеют чаще простой путь передачи — переход паразитов с больной рыбы на здоровую путем прямого контакта или через воду, в которую заносится возбудитель из источника или резервуарных хозяев.[ …]

Население беспозвоночных зарослей высшей водной растительности — специфический биоценоз, разнообразный по видовому составу и количественному обилию.
о типичное экотонное сообщество развивается на границе между водоемом и водосбором в динамичных и разнообразных условиях (Жгарева, 2001). По определению Ф.Д. Мордухай-Болтовского (1974) зона зарослей макрофитов приобретает характер “другого государства”, находящегося в пределах водной экосистемы, но живущего иной жизнью. В этих биотопах краевой эффект усиливается тем, что на мелководье в узком пространстве граничат вода, грунт и растения. Преобладание того или иного сообщества организмов в составе биоценоза обусловлено месторасположением, глубиной, общей площадью и плотностью зарастания, а также соотношением площадей, занятых воздушно-водными, плавающими и погруженными растениями и их морфологическим строением (Зимбалевская, 1981). Кроме этого, на зооценозы макрофитов оказывает влияние тип водного объекта, а также степень антропогенной нагрузки на экосистему.[ …]

Для очистки сточных вод применяют анаэробные и аэробные пруды. Аэробные пруды подразделяются на пруды с естественной и искусственной аэрацией. В прудах с естественной аэрацией очищаемая вода движется с очень малыми скоростями. При этом полезно используется лишь часть объема пруда. Время пребывания воды в этих прудах зависит от вида и концентрации органических примесей и колеблется обычно от 7 до 60 суток. Для увеличения эффективности и интенсивности очистки сточных вод глубина пруда не должна превышать 1 м; при этом создаются благоприятные условия для прогревания, освещения и аэрации воды, а также заселения водными организмами — гидробионтами.[ …]

Динамика водорослей характеризуется ярко выраженной сезонностью. Биологической весной (апрель — июнь) образование альгоценозов на макрофитах происходит заново. К середине июня создаются значительная масса планктона, которая сокращается в летний период (июль — август). Осенью (август — октябрь) биомасса водорослей вновь увеличивается и достигает максимума в октябре. В конце зимы в пробах присутствуют много мелких форм, которые способны к активному размножению. Таким образом, в сезонной динамике водорослевых альгоценозов отмечается два периода увеличения биомассы — летом и осенью. В разные периоды года вклад отдельных видов в структуру доминантных комплексов претерпевает существенные изменения. Сезонные изменения альгоценозов р. Хопер в целом характеризуются развитием диатомовых в течение всего года, их более 20 видов (Bacillariophyta). В основном это широко распространенные виды Navisyla, Nitzschia, Cynbella, Fragilaria. Диатомовые водоросли представлены бентосными, пеннатными, они присутствуют в течение всего года. Зеленые водоросли — Chlorophyta — включают более 30 видов. По разнообразию и видовому богатству в сообществах они не только не уступают диатомовым, а даже превосходят их. Наиболее распространенными являются Closterium, Cosmarium, Scenedesmus, на их долю приходится до 70 % от общего числа видов зеленых. Из нитчатых форм присутствуют Spirogyra, Ulothrix, реже Oedogonium. Из сине-зеленых водорослей (Cyanophyta) выявлено около 15 видов. Обилие сине-зеленых повсеместно возрастает в конце лета за счет распространения Gloecapsa, Anabena и Oscillattoria. Заметно было постоянное присутствие эвгленовых водорослей (Eugleno-phyceae). Наибольшее их сосредоточение наблюдалось в мелководных, хорошо прогретых местах, где идет зарастание, среди группировок нитчатых зеленых (Spirogira, Cladophora) и сине-зеленых водорослей. По существу, эвгленовые водоросли не достигают большой плотности популяции и в формировании альгоценозов играют лишь соподчиненно-сопутствующую роль. В той части реки, где идет интенсивное зарастание русла, где разрастаются водные и прибрежно-водные растения, основную часть альгоценозов и биомассы составляют эпифитные диатомовые водоросли и характерные для зарослей водных растений Pandorina morum и зеленых Cryptomonas из Криптофитовых (Cryptophyta).[ …]

Источник: ru-ecology.info

Фотосинтез

Несмотря на удивительное многообразие жизненных форм растений, подавляющее большинство из них объединяет уникальная особенность, которая определяется способом их питания. В отличие от животных организмов и многих бактерий, использующих для своей жизнедеятельности готовые органические соединения, у растений выработалась в ходе эволюции способность использовать для питания такие полностью окисленные вещества, как углекислота и вода, и создавать на их основе органические соединения. Процесс этот осуществляется в природе за счет энергии солнечного света и сопровождается выделением кислорода. Использование световой энергии для биологических синтезов стало возможно благодаря появлению у растений комплекса поглощающих свет пигментов, главнейшим из которых является хлорофилл. Процесс светового и углеродного питания растений получил название фотосинтеза.

Водоросли, уже простейшие из них — сине-зеленые, являются первыми организмами, у которых появилась в процессе эволюции способность осуществлять фотосинтез с использованием воды в качестве источника (донора) водорода и выделением свободного кислорода, т. е. процесс, свойственный всем другим водорослям, а за ними и высшим растениям.

Осуществляемый растениями в грандиозных масштабах процесс преобразования энергии света в химическую энергию продуктов фотосинтеза является практически единственным «руслом», через которое «вливается» в биологически приемлемой форме энергия, необходимая для поддержания жизни и круговорота веществ в биосфере нашей планеты. Именно поэтому выдающийся русский естествоиспытатель К. А. Тимирязев говорил о «космической роли зеленых растений». О размерах фотосинтетической деятельности растений в планетарном масштабе можно судить по тому, что весь кислород атмосферы Земли имеет, как сейчас доказано, фотосинтетическое происхождение. Залежи каменного угля представляют собой своеобразный «запас» некогда преобразованной в результате фотосинтеза растений солнечной энергии, складированный в определенные геологические эпохи.

Преобразование энергии света в химическую энергию фотосинтеза у синезеленых водорослей, как и у других фотосинтезирующих организмов, осуществляющих расщепление воды и выделение кислорода, представляет собой сложный комплекс реакций. В первой реакции (фотофизической) происходит поглощение света пигментами и превращение его энергии в пигментных структурах, во второй (фотохимической) энергия электрона переносится в электрон-транспортной цепи фотосинтеза, а в третьей (биохимической) она используется для восстановления С0₂. Поскольку клетки синезеленых водорослей содержат большое число пигментов, то поглощение видимого света осуществляется в широком диапазоне (от 400 до 800 нм), большем, чем у других водорослей. Пигменты фотосинтетического аппарата организованы в две фотосистемы. Фотосистема I является главным местом превращения световой энергии в химическую, Она, как и фотосистема II, содержит хлорофилл а и каротиноиды. Однако хлорофилл а у синезеленых водорослей не является однородным пигментом. Фотосистема I представляет собой комплекс хлорофилла а и цитохрома f.

Согласно имеющимся в литературе данным, синий свет может служить индикатором относительно содержания двух фотосистем. В опытах с клетками Chlorella vulgaris, автотрофно выращенных на синем свете, содержание хлорофиллов и каротиноидов на 25—30 % выше, чем в водорослях, облучаемых красным светом Величина соотношения Х_а/Х_ь при этом составляла 2,9 и 5,0 для водорослей, выращенных на синем и красном свете соответственно. Замена белого света, при котором соотношение Ха/Хь было равным 2,9, на красный приводит к увеличению через 20 ч этого параметра до 5,0. В таких клетках накапливалось до 80 % хлорофилла, в то время как в клетках, получающих после белого синий свет — 50 % хлорофилла Ь. Флуоресценция водорослей, получивших в ходе роста синий свет, на 30 % больше таковых растений, выращенных на красном свете. Учитывая, что хлорофилл b функционально связан с фотосистемой II, синий свет служит у Chlorela существенным фактором формирования данной фотосистемы и тем самым оптимального состава фотосинтетического аппарата.

В результате светового возбуждения, наступающего у фотосистемы II, вызываются реакции фотоокисления воды и переноса образовавшегося электрона в цепь поступательных переносчиков, что приводит к их восстановлению. Возбуждение же фотосистемы I приводит к окислению этих переносчиков и переброске электрона на молекулу НАДФ с последующим ее восстановлением.

Электрон, образующийся в результате фотовозбуждения как фотосистемы I, так и фотосистемы II, по пути своего следования отдает содержащуюся в нем энергию. Фотосистема II (коротковолновая, А=680), поглощая квант света, повышает энергию электрона от уровня окислительно-восстановительного потенциала воды, являющейся внешним донором электронов, до уровня с невысоким отрицательным потенциалом. Фотоактивация фотосистемы I (длинноволновая) приводит также к образованию электрона с высокой восстанавливающей способностью, который используется для восстановления ферредоксина или железофермента дегидрогеназы. Под действием красного света пигмент окисляет цитохром f и восстанавливает ферредоксин, который, окисляясь НАДФ-редуктазой, образует восстановленный НАДФ-Н— один из самых важных компонентов, образующих «восстановительную силу» за счет энергии света.

В свою очередь, цитохром f, отдавший электроны восстанавливается электронами, отданными фотосистемой II, т. е. объединяет обе системы. Между ними находится и пластоцианин — медьсодержащий белок, участвующий в транспорте электронов. С фотосистемой II связаны пластохиноны — соединения с наименьшим окислительно-восстановительным потенциалом, участвующие в транспорте электронов. Важное место в этом транспорте отводится и цитохромам b, которых значительно больше, чем цитохрома. В частности, цитохромы b, содержащиеся в хлоропластах, располагаются после фотосистемы I.

Энергия электрона используется на образование макроэргической связи АТФ дважды. Одно из мест, где происходит фосфорилирование, связано с фотосистемой II. Находится оно, как полагают, между пластохинонами и цитохромом f. Второе место существует предположительно между акцептором фотосистемы I и НАДФ. Р. М. Бекина и М. В. Гусев показали, что на тилакоидных мембранах цианобактерий наряду с фотосистемой I фотосистема II способна восстанавливать 0₂ на уровне реакционный центр — первичный акцептор. Вместе с тем функционирование двух систем совместно или раздельно с 0₂ как акцептором электронов имеет неравную энергетическую эффективность. Обнаружено отклонение фотообмена 0₂ от нормы как при активации, так и при снижении поглощения 0₂, что оказывает одинаково тормозящее действие на фотосинтез. При введении в клетки органических кислот, обладающих способностью активировать поглощение 0₂ в фотосистеме II (яблочной, глиоксиловой, малоновой, щавелевой) фотосинтез снижался на 50—70 %. Тормозит фотосинтез и удаление выделяемой в среду перекиси водорода.

При совместной инкубации синезеленых водорослей и хлоропластов высших растений с активным фотопоглощением 0₂, обогащающим среду Н₂0₂, также на 50—70 % ингибируется фотосинтез. Таким образом, из этих опытов вытекает необходимость поддержания определенного уровня восстановленных форм 0₂ для процесса фотосинтеза как начала общего метаболизма клетки на свету. Е. Л. Барский с соавторами нашли, что фотосинтетическое выделение 0₂ интактными клетками синезеленых водорослей зависит от поверхностного заряда мембран, регулирующего стыковку пластоцианина с реакционными центрами фотосистемы I. Лагфаза в выделении 0₂, очевидно, обусловлена трансмембранным перераспределением катионов в ответ на образование электрохимического потенциала Н+ при энергизации клеток освещением. Перераспределение катионов приводит к увеличению их концентрации в микроокружении пластоцианина и стимуляции выделения 0₂.

Исследования М. Кальвина показали, что главный путь ассимиляции С0₂ — циклический процесс, в который вводится С0₂ и из которого выходит углерод. Э. Либберт разделяет этот процесс на три фазы: Фаза карбоксилирования С0₂, связываясь с рибулозодифосфатом, образует две молекулы фосфоглицерата при участии фермента рибулозодифосфат-карбоксилазы. В фазе восстановления фосфоглицерат при участии НАДФ-Н и АТФ восстанавливается до 3-фосфоглицеральдегидрида. Затем наступает фаза регенерации, когда каждая шестая молекула фосфоглицеральдегида выходит из цикла и из этого вещества образуется фруктозо-1,6-дифосфат, из него, в свою очередь, синтезируются глюкоза, сахароза, крахмал и т. п. Из остальных молекул фосфоглицеральдегида при участии новых молекул АТФ регенерируется рибулозодифосфат (5С₃—3С₅). В качестве промежуточных продуктов образуются различные фосфаты Сахаров (например, С₄-эритрозо-С₆-фруктозо-С₇-седогептулозодифосфат). С окончанием этой фазы цикл замыкается. Процесс этот получил название «С₃-пути», и он характерен для большинства растений. М. Хетч и С. Слэк, а еще раньше Ю. С. Карпилов нашли, что у некоторых растений, преимущественно тропических и субтропических (сахарного тростника, кукурузы и др.), СО₂ присоединяется к фосфоенолпировиноградной кислоте (ФЕП) при участии фосфоенолпируваткарбоксилазы:

В результате образуется щавелево-уксусная кислота (ЩУК), в которой содержится четыре атома углерода. Такое присоединение СО₂ получило название «С₄-пути». Эта кислота преобразуется в яблочную (в некоторых случаях в аспарагиновую), а последняя затем подвергается трансдекарбоксилированию. При этом С0₂ отщепляется и вступает в цикл Кальвина, присоединяясь к рибулозодифосфату. Следовательно, С₄-путь включает две реакции карбоксилирования, что позволяет растениям создавать определенные запасы углерода в клетках. Растения, осуществляющие фотосинтез по С₄-пути, имеют два типа хлоропластові крупные пластиды, часто лишенные гран в клетках обкладки, окружающих сосудистые пучки мелкие гранальные пластиды в клетках мезофилла листа.

Карбоксилирование фосфоенолпировиноградной кислоты осуществляется в клетках с мелкими хлоропластами. Образовавшаяся щавелево-уксусная кислота передвигается в клетки обкладки, где протекает реакция транскарбоксилирования и С0₂ вступает в цикл Кальвина. Ю. С. Карпилов назвал этот путь кооперативным, поскольку в нем принимают участие два типа клеток и два типа хлоропластов.

Фотосинтетическая фиксация углерода у синезеленых водорослей осуществляется по Сз-пути с участием рибулозо-1,5-дифосфаткарбоксилазы (РДФК) Но в отличие от растений водоросли обладают активным транспортным механизмом, позволяющим накапливать неорганический углерод внутри клетки в концентрации, которая превышает концентрацию углерода во внешней среде. У высших растений РДФК находится в растворенной форме в строме хлоропластов, а у синезеленых водорослей большая часть РДФК локализована в паракристаллических полиэдральных телах — карбоксисомах.

Опыты с использованием меченого углерода у Апаcystis nidulans показали, что на начальных стадиях он включался в аспартат и глутамат, а затем в аланин, треонин, изолейцин и глицинсерин, что характерно для С₄-пути фотосинтеза. При выдерживании культуры A. nidulans в условиях фотоокисления (яркий свет, низкая температура) происходят потеря фотосинтетических пигментов (хлорофилла а, фикоцианина, каротиноидов) и обесцвечивание клеток, а также деградация мембран тилакоидов. Инактивация фотосистемы I происходит быстрее по сравнению с фотосистемой П-Уменьшение активности фотосистемы I шло параллельно с потерей клетками пигментов, вплоть до полной их потери. После перенесения культур в оптимальные условия роста происходил ресинтез пигментов и восстановление структуры фотосинтетического аппарата. Активность фотосистем I и II нормализовалось одновременно.

Клетки Chlamydomonas reinhardtii, как и другиеодноклеточные водоросли, обладают системой концентрирования С0₂, обеспечивающей эффективную фотосинтетическую ассимиляцию этого субстрата при низких концентрациях его в среде. Эта система, будучи энергозависимой, запускается в действие на свету и включает насыщаемый компонент транспорта неорганического углерода, вероятнее всего, электрогенный транспорт гидрокарбоната с участием карбоангидразы.

Показательно, что в клетках A. nidulans, выращенных при высоких интенсивностях света, когда отношение хлорофилла к фикоцианину равно 1: 3, преобладающее количество углекислоты фиксируется через цикл Кальвина, а в клетках, выращенных при слабом освещении или на красном свету, когда содержание фикоцианина увеличивается, С0₂ фиксируется по С₄-пути. Активность малатдегидрогеназы и рибулозо-1,5-дифосфаткарбоксилазы в этих условиях уменьшается, а активность фосфоенолпируваткарбоксилазы увеличивается. Основными первичными продуктами являются аспартат, глицин и серии, и содержание метки из С0₂ в них увеличивается при инкубации клеток в атмосфере азота и переносах их из темноты на свет. У Anabaena flosaquae, Anacystis nidulans, Oscillatoria sp. активность фосфоенолкарбоксилазы в 1,5—5 раз выше, чем активность рибулозодифосфаткиназы, т. е. за счет С₄-пути эти водоросли могут фиксировать 65—70 % С0₂. У Spirulina platensis обнаружены как фосфоенолпируваткарбоксилазы, так и рибулозодифосфаткарбо-ксилазы, что свидетельствует о фиксации углерода по Сз- и С₄-пути. Фотосинтетическое выделение О₂ интактными клетками синезеленых водорослей зависит от поверхностного заряда мембран, регулирующих стыковку пластоцианина с реакционными центрами фотосистемы I.

У облигатно-ацидофильной одноклеточной водоросли Cyanidium caldarium скорость фотосинтетического выделения кислорода зависит от рН среды и формы неорганического углерода. При низком содержании неорганического углерода (0,03 мМ) максимум фотосинтеза наблюдался в нейтральной области рН; при высоком (0,6 мМ) — фотосинтез не зависит от рН в области величин 3—7 и падает до 0 при повышении рН до 9. Длительная инкубация клеток при рН 7 прекращает рост, приводит к падению скорости фотосинтеза через 1 сут на 50 %.

В общей зависимости интенсивности фотосинтеза от степени освещения у разных водорослей имеются определенные отличия. У зеленых, синезеленых и одноклеточных зеленых водорослей показатель интенсивности протекания фотосинтеза, определяемый как отношение числа молей выделяемого 0₂ к числу молей поглощаемого С0₂ зависит от количества поглощенного С0₂ в темновой фазе, предшествующей световому периоду. А именно, величина интенсивности протекания фотосинтеза тем больше, чем больше количество поступившего в клетки С0₂. На постоянном свету во время светового периода скорость поглощения клетками С0₂, как правило, возрастает со временем, хотя скорость выделения 0₂ при этом снижается. Очевидно, поглощаемый в темноте С0₂ сохраняется для использования в фотосинтезе в следующих за темновой фазой периодах освещения. Такая способность особенно важна для водорослей, обитающих в мало забуференных пресных водах, обычно содержащих низкие концентрации С0₂. Установлено, что разные виды Chlorella по-разному утилизируют неорганический углерод. Так, клетки Ch. vulgaris и Ch. miniata в основном используют в качестве источника углерода С0₂, в то время как Chlorella sp. и Ch. ellipsoidea кроме С0₂ дополнительно поглощают НСО-. Способ утилизации углерода этими клетками не зависит от концентрации в среде С0₂ во время их роста. Напротив, клетки Ch. pyrenoidosa, выращенные в среде с 1,5 % С0₂, т. е. обогащенные С0₂, фиксировали главным образом С0₂, но при замене С0₂ воздухом использовали наряду с С0₂ и HCO₃.

Кроме того, фиксация С0₂ может осуществляться путем использования восстановительного цикла карбоновых кислот. Так, у Anacystis nidulans при снижении концентрации С0₂ до 0,03 % возрастает активность ряда ферментов цитратсинтазы, аконитатгидратазы, изоцитратдегидрогеназы и глутаматдегидрогеназы. Изучение первичных продуктов фотосинтеза с помощью изотопного метода у нитчатой цианобактерия Anabaena cylindrica показало, что через 5 с 90—95 % ¹⁴С включалось в промежуточные продукты цикла Кальвина и только 1—4 % присутствовало в С₄— дикарбоновой кислоте, аспартате. Ингибиторы ФЕП-карбоксилазы не влияли на скорость ¹⁴С0₂-поглощения. Это говорит о том, что в основном поглощение углекислоты идет за счет РДФ-карбоксилазы. ФЕП-карбоксилаза, хотя и присутствует в клетках, не играет такой роли, как в С₄-растениях. Скорее, она служит дополнительным источником углеродного скелета для биосинтеза аминокислот.

Есть указания и на то, что зеленение Euglena gracilis нельзя объяснить ни одной из фотосинтетических реакций, это растение нужно перенести в новую группу растений, фиксирующих некоторое количество С0₂ в С₄-соединения, которые затем декарбоксилируются для дальнейшего использования С0₂ в цикле Кальвина. Таким образом, синезеленые водоросли могут ассимилировать С0₂ различными путями, в зависимости от их видовых особенностей и факторов окружающей среды.

Ассимиляция С0₂ имеет разный характер при освещении и в темноте. В опытах с Anacystis nidulans на свету 60 % меченой С0₂ обнаруживается в фосфатах Сахаров, а после короткой световой переинкубации в темноте — в 3-фосфоглицериновой кислоте, фосфоенолпирувате, аланине, аспарагине. В темноте происходит накопление предшественников низкомолекулярной РНК, окончательный синтез которой осуществляется при освещении. Кроме того, у A. nidulans в темноте синтезируется два новых вида РНК, дегидрирующие на свету и 12 новых белков. Таким образом, облигатно-фототрофные синезеленые водоросли обладают набором темновых энергетических процессов, т. е. период их нахождения в темноте является покоящейся стадией. К. Я. Биль и соавторы высказали предположение, что в клетках одноклеточной зеленой водоросли Chlamydomonas reinhardtii с достаточно высоким уровнем темновой фиксации С0₂, достигающим при 25 °С 16 % от фотосинтеза, наряду с пентозофосфатным восстановительным циклом протекает серия биохимических реакций, которые позволяют с высокой эффективностью ассимилировать С0₂ не только в темновой период, но и на свету при высоких температурах окружающей среды.

Следует отметить, что состав низкомолекулярных продуктов фотосинтеза, включающий моносахариды, дисахариды, глицерин и другие вещества, служит характерным признаком отдельных таксономических групп водорослей и может использоваться при установлении их систематического положения. Установлено, что у красных водорослей основным продуктом фотосинтеза является флоридозид (глицерин-галакто-пираноза), у харовых водорослей — сахароза, у зеленых — сахароза и глицин, у бурых — маннит, у сине-зеленых — глицерин-глюкопиранозид.

Активность фотосинтеза зависит от воздействия внешних факторов. Изучение действия озона показало, что концентрация его в 3 мМ на 50 % подавляет фотосинтез и снижает выделение кислорода у Chlorella sp. При более длительном воздействии (8—10 мин) происходило полное разрушение пигментной системы клеток. Высказывается предположение, что озон вызывает отток осмотически активных материалов из клетки, нарушает ее энергетический режим и разрушение протопластов, т. е. действует на органеллы не прямо, а опосредованно, вероятнее всего, на плазмалемму, а не направлено на хлоропласты.

Показательно, что для клеток морской диатомовой водоросли Phaeodactulum tricornutum, находящихся в равновесии с С0₂, характерна зависимость фотосинтетического выделения кислорода от содержания натрия в среде, который не может быть заменен калием, литием или аммонием и не влияет на дыхание. При постепенной концентрации С0₂ ингибирующее действие отсутствия натрия на фотосинтетическое выделение кислорода менее заметно при рН = 6,5, чем при рН = = 8,0, когда неорганический углерод в среде преимущественно находится в форме гидрокарбоната. Из этого следует, что натрий в данной водоросли является существенным фактором утилизации гидрокарбоната — основного соединения, в форме которого осуществляется фотосинтетическая ассимиляция неорганического углерода.

В опытах с Chlamydomonas reinhardtii показано, что при выращивании клеток в присутствии С0₂ основной утилизируемой формой неорганического углерод является С0₂, а в клетках, обедненных во время роста С0₂, роль такого соединения выполняет бикарбонат НСО-. Механизм утилизации бикарбоната основан на превращении НСО- в С0₂ благодаря действию карбоангидразы, локализованной на внешней поверхности плазмалеммы. Темновая деструкция крахмала в водорослях Сhlаmidomonas, адаптированных к анаэробиозу, сопровождается образованием Н₂ и С0₂. Выделение С0₂ на свету происходит с постоянной скоростью, а выделение Н₂ — с максимальной скоростью в начальный период освещения. Повышение интенсивности света в интервале от 40 до 150 Вт/м² сопровождается снижением скорости выделения С0₂ и ускорением выделения Н₂. Из этого следует наличие взаимосвязи процессов, лежащих в основе образования С0₂ и Н₂ в клетках водорослей.

При азотном голодании происходит разрушение пигментов. У Chlorella vulgaris это разрушение идет в две стадии: в течение первых двух суток разрушается только хлорофилл а, а затем идет медленное разрушение хлорофилла b и оставшегося хлорофилла а. Уменьшение выживаемости клеток коррелирует с выцветанием хлорофилла Ь. При добавлении нитрата содержание хлорофилла а начинает увеличиваться через 4 ч, а хлорофилла b — через 6 ч, когда соотношение хлорофиллов а/Ь достигнет нормального значения — 3,2. Предполагается, что при восстановлении фотосинтетического аппарата клеток водорослей скорость синтеза пигментов светособирающего хлорофилла белкового комплекса, с одной стороны, и активных компонентов фотосистем I и II — с другой, регулируется величиной их отношения.

Фотогетеротрофность

Фотогетеротрофный образ жизни, как доказано в опытах с радиоактивным углеродом, характерен для многих видов водорослей, усваивающих до 30 органических соединений. Так, Anacystis nidulans легко поглощает мальтозу, пировиноградную, уксусную, сокетоглутаровую и молочную кислоты. Существует также определенная избирательность к органическому субстрату у различных водорослей, особенно при оптимальных условиях освещения. Среди органических субстратов есть и такие, которые оказывают ингибирующее действие на рост водорослей: пропионат, цистеин и индол ингибируют Anacystis nidulans, гистидин — Synechocystis aquatilis, а лизин, валин, серин, гистидин — Anabaena variabilis. A. variabilis может расти фотоавтотрофно, но может использовать фруктозу как основной источник углерода в в темноте и на свету. Рост культуры в среде без связанного азота лимитирован С0₂, хотя высокие концентрации С0₂ (>2 %) ингибируют рост водоросли. В то же время фиксация С0₂ уменьшается до 75 % в присутствии 20 мМ фруктозы, а скорость выделения СЬ увеличивается до концентрации 10 мМ, что связывают с количеством в клетке продуктов фиксации углерода.

Рост A. variabilis в первые 10 суток под влиянием глюкозы, аспарагиновой, глутаминовой кислот примерно такой же, как и в контроле. К 20-м суткам, когда в контрольном варианте на минеральной среде культура лизируется, рост на среде с органическими веществами интенсивно продолжается, т. е. возраст культуры, очевидно, является определяющим фактором гетеротрофности.

В опытах с использованием ацетата, меченного по углероду, доказана его прямая фотосинтетическая ассимиляция клетками Nostos muscorum и др. Для Тоjypotrix tenuis характерен рост в темноте за счет окисления глюкозы и потребления ее на свету. Усвоение углеводов на свету сопровождается накоплением гликогена, образующегося также при автотрофном и гетеротрофном образе жизни у синезеленых водорослей. Уменьшение концентрации С0₂ увеличивает долю углерода, включенного в клеточный метаболизм из ацетата и глюкозы.

Изучение превращения глюкозы, меченной в различных положениях в клетках Anabaena cylindrica, Anacystis variabilis и др., показало, что оно происходит в основном окислительным путем и С0₂ образуется из положения С₁, а не из положения С₅. Это также свидетельствует в пользу пентозофосфатного пути ассимиляции глюкозы. Перенос клеток со света в темноту ведет к быстрому исчезновению фосфатов Сахаров и накоплению 6-фосфоглюконата, что доказывает превращение эндогенных углеводов гексозомоно-фосфатным путем, обеспечивающим клетку большим количеством НАДФ-Н (в то время как при гликолизе и в реакциях цикла Кребса образуется в основном НАДФ). В свою очередь, НАДФ-Н необходим для восстановительных синтезов основных веществ клеток из низкомолекулярных предшественников d — и С₅-сахарами, служащими для синтеза нуклеотидов и некоторых аминокислот.

В пентозофосфатном цикле экзогенные или эндогенные углеводы могут окисляться до конца, хотя на уровне фосфоглицеринового альдегида они могут метаболизироваться по гликолитическому циклу. Показательно, что хлоропласта, выделенные из фотогетеротрофно выращенных клеток Euglena gracilis, отличались от аналогичных препаратов хлоропластов из шпината. Они были более устойчивы к высокой концентрации ортофосфата в среде, неспособны к выделению 0₂, зависимому от оксалоацетата, и отличались низкой скоростью выделения 0₂ в присутствии 3-фосфоглицериновой кислоты. При хранении при 4 °С изолированные хлоропласти Euglena сохраняли свою активность в 2—3 раза дольше, чем хлоропласты шпината, а через 8 ч хранения у хлоропластов эвглены скорость выделения 0₂ составляла 80 % от исходной величины. Несмотря на недостаточное изучение фотогетеротрофного образа жизни, совершенно ясно, что в определенных условиях, близких к естественному существованию синезеленых водорослей, такой путь усвоения веществ является единственно возможным для размножения, развития и препятствия лизису от фотоокисления.

Хемоорганотрофность

Хемоорганотрофный образ жизни присущ примерно 30 видам синезеленых водорослей с нитчатым строением (Nostoc punctiforme, Phormidium foveolarum, Oscillatoria sp. и др.). Обнаружен целый ряд этих растений, развивающихся в темноте на среде с глюкозой или сахарозой. У одноклеточных водорослей темновое развитие встречается гораздо реже, оно характерно для некоторых представителей родов Aphanocapsa и Chlorogloea.

В гетеротрофных условиях в темноте при добавлении глюкозы хорошо растет Chlorococcum infusionum, причем интенсивность роста пропорциональна концентрации глюкозы, хотя при 0,1—0,2 % глюкозы ростовые процессы отсутствовали. Такой же стимулирующий эффект оказывает арабиноза. Вместе с тем Chlorococcum не растет в присутствии уксусной кислоты, сахарозы, желатина в качестве источников углерода и очень слабо растет при добавлении в питательные среды ацетата натрия, глицерина и галактозамина.

Источником углерода для хемоорганотрофов являются углеводы (глюкоза, сахароза, рибоза, мальтоза, манноза и др.), а источником азота — нитрат, NH₄ или аминокислоты. Время их перехода к размножению в условиях темноты снижается в 3—5 раз, рост обычно происходит в аэробных условиях. У представителей Nostoc он может осуществляться без доступа воздуха. Все это позволяет предположить, что среди синезеленых водорослей существуют все переходные формы от облигатных фототрофов до гетеротрофов. Так, у Nostoc linckia при добавлении глюкозы, фруктозы, сахарозы, мальтозы и лактозы стимулируется фогогетеротрофный рост цианобактерий, увеличивается содержание хлорофилла и белка, усиливается поглощение аммиачного азота и нитрогеназная активность. Глюкоза, фруктоза и сахароза также поддерживали слабый хемогетеротрофный рост, а ингибируют его кетоглутарат, пируват, сукцинат, ацетат, сорбоза и формат.

Рост Nostoc muscorum блокируется в присутствии диурона — известного ингибитора ассимиляции С02 в фотосинтезирующих организмах. Вместе с тем мутант этой водоросли устойчив к 5- 10-5 М диурона при фототрофных условиях роста, может использовать данное соединение в качестве источника углерода и азота и не способен расти фотоавтотрофно, т. е. мутант лишен способности к фотосинтетической фиксации СО2. Н. Г. Тихоновской и А. Д. Володарским выявлены антигены, которые рассматриваются в качестве фенотипических маркеров клетки Euglena gracilis в определенных физиологических состояниях — фототрофном и гетеротрофном. Наличие таких маркеров позволяет не только тестировать определенное функциональное состояние клетки, но и контролировать изменение клеточного метаболизма при переходе клетки из автотрофного в гетеротрофное состояние и обратно.

Продукты метаболизма глюкозы могут оказывать токсическое действие на организм хемоорганотрофов при гетеротрофном росте в темноте. Это, в частности, относится к Plectonema boryanum, рост ее успешно продолжается при непрерывном пересеве культуры (диализе). В естественных условиях произрастания образующиеся токсические продукты постоянно удаляются и вреда не приносят. Почти все синезеленые водоросли, способные к фотогетеротрофному росту, для процессов метаболизма нуждаются в кислороде, причем энергию они получают за счет окислительного фосфорилирования. Скорость этого процесса является основным моментом, ограничивающим рост хемогетеротрофов в темноте.

В условиях темнового развития происходит определенное ингибирование синтеза мембранных структур и пигментов. Так, ламеллы мембран принимают беспорядочное расположение, в то время как в автотрофних условиях они располагаются параллельно. В темноте несколько теряется содержание хлорофилла, фикоэритрина, фикоцианина и других пигментов. Таким образом, более замедленный рост в темноте при сохранении пигментной системы и ферментативной активности позволяет организмам сохранять жизнедеятельность и является, очевидно, приспособлением к неблагоприятным условиям жизни.



Источник: vse-pro-ogorod.sqicolombia.net

Комнатные растения украшают интерьер, дают ощущение домашнего уюта, а также представляют хозяина как заботливую и где-то даже чувствительную натуру, однако самым прикладным аспектом распространения зелени по офисам и квартирам является популярная идея, что растения не только обогащают воздух кислородом, но также якобы способны отфильтровывать вредные вещества, токсины и взвешенные частички пыли. Теперь же, как сообщает портал The Atlantic, ученые развенчали эту версию и признали ее мифом – красивым, распространенным, привычным, но все-таки заблуждением.

Нет, способность растений вырабатывать кислород на свету, попутно поглощая углекислый газ, никуда не делась – это безусловная правда, объясняемая биологическими механизмами фотосинтеза, известными всем со школьной скамьи. Речь идет о способностях фильтрации, которых, как теперь выясняется, у растений просто нет.

По данным портала, поводом для исследований стал взрывной рост количества увлекающихся домашним садоводством, и главный вопрос, который задают неофиты продавцам: «Какие растения лучше всего очищают воздух?». На что ни один торговец в здравом уме не станет разубеждать любителя зелени, дабы не потерять страстно желающего потратить свои деньги клиента.

Согласно данным Национального садоводческого опроса США, в последние годы количество домашних садоводов выросло на 77%. При этом не следует думать, что любители разводить зеленые насаждения в своих квартирах – это сплошь пенсионеры, решившие после выхода на покой найти себе некое полезное хобби. Вовсе нет – из шести миллионов американцев, которые занялись садоводством в 2016 году, пять миллионов являются миллениалами, то есть достаточно молодыми людьми, родившимися в 80–90-х годах прошлого века.

Популярность квартирных насаждений растет не по дням, а по часам в числе прочего и потому, что экологическая ситуация в городах становится все хуже, и хочется создать некий экологически чистый, без выхлопных газов и выбросов котельных островок, где можно вдохнуть полной грудью без опаски. В итоге только в США оборот рынка домашних растений оценивается в 47 млрд долларов в год, при этом вычислено, что средний балконный садовод ежегодно тратит по 503 доллара на растения и сопутствующие материалы: горшки, почву, подкормку…

По данным портала, изначально теория о способности растений к фильтрации вредных веществ родилась… в НАСА. В конце 1980-х годов космический ученый Билл Уолвертон пытался выяснить, смогут ли обычные комнатные растения удалять из воздуха определенный тип загрязнителей воздуха, именуемый наукой летучими органическими соединениями (ЛОВ).

ЛОВ испускает обычное домашнее окружение, включая испарения гипсокартона, красок, лаков для ногтей, шампуней – в общем, почти все, что имеет аромат. Вредное воздействие таких соединений может варьироваться от першения в носу до рака носоглотки.

В отличие от других типов загрязнителей воздуха, таких как сажа или твердые взвешенные частицы, летучие органические вещества не могут быть отсеяны из воздуха даже фильтрами тончайшей очистки, что и объясняет заинтересованность НАСА в поиске технологии удаления таких загрязнений. В межзвездных кораблях люди будут заперты на месяцы и годы, и требуется найти способ обеспечить их чистым воздухом на все время путешествий.

Решение вопроса поручили Вулвертону – бывшему военному ученому, который начинал свою карьеру как исследователь способностей растений разрушать «агент оранж» – тактический гербицид, которым военные Великобритании и США поливали людей и джунгли во время попыток «демократизации» непокорных стран Юго-Восточной Азии.

В 1989 году ученый представил НАСА свой отчет:

«Фабрики зеленых насаждений являются многообещающим, экономичным решением проблемы загрязнения воздуха в замкнутых пространствах, – писал Вулвертон. – Если человеку внутри замкнутых помещений потребуется перемещаться по Земле или в космосе, ему следует взять с собой систему жизнеобеспечения, дарованную нам природой».

Этот доклад просочился в средства массовой информации, но поначалу был не очень-то известен. Популярность идеям ученого принесла его собственная авторская статья 1996 года под названием «Как выращивать свежий воздух: 50 комнатных растений, которые очищают ваш дом или офис». Кстати, апологет очистки воздуха растениями здравствует и поныне, однако не откликнулся на просьбу The Atlantic о комментариях.

Как пишет автор портала, упомянутые исследование и последующая статья бывшего ученого НАСА обеспечили научный базис практически для всего интернет-контента, рекламирующего фильтрационные способности растений.

«Это весьма соблазнительная и заманчивая идея, – считает профессор Портлендского государственного университета Эллиот Галл. – Но научная литература свидетельствует, что комнатные растения, которые бывают в домах у людей, делают очень мало для очистки воздуха». «Я видел эти материалы на многих популярных интернет-сайтах, причем «так заявляют исследователи из НАСА» – это обычная формулировка, которая приводится в обоснование, – поясняет профессор из Университета Дрекселя Майкл Уоринг. – Моя точка зрения менее оптимистична: я не думаю, что комнатные растения очищают воздух». «Однозначное нет, – жестко отрезал саму вероятность использования растений в качестве воздушных фильтров исследователь проблемы загрязнения воздуха Ричард Корси. Он уточнил, что комнатные растения очищают воздух примерно с таким же успехом, как старая пара носков или висящая на стене бейсболка.

В связи с чем возникли разночтения? Дело в том, что, чтобы растения действительно начали фильтровать настолько мощные объемы, обеспечивая человека достаточным для дыхания очищенным воздухом, требуется такая концентрация зелени на квадратный метр, которую можно достичь, лишь полностью переделав квартиру в оранжерею.

Недавно профессор Уоринг вместе с командой единомышленников решили проверить эту теорию: они проанализировали все 195 научных исследований, в которых изучалась способность комнатных растений фильтровать воздух. Ученые выяснили, что некоторые растения более эффективны при фильтрации ЛОВ, однако производительность этой фильтрации крайне мала.

По данным исследовательского проекта, для эффективной фильтрации воздуха в замкнутом помещении размерами три на три метра и высотой 2,5 метра потребуется около тысячи растений:

«Вы должны были бы разместить тысячу установок в этом офисе, чтобы обеспечивать такую же производительность очистки, с ежечасным обновлением всего объема воздуха, как это делают стандартные системы вентиляции, – поясняет Уоринг. – Получается по 10 растений на квадратный фут».

Еще одним поводом, окончательно развенчивающем теорию о практической пользе для домохозяйств от спасительной силы растений-фильтров, является то, что исследования Вулвертона проводились в идеально замкнутой среде: там не было сквозняков, вентиляции, открывающихся дверей и окон, газовой плиты и прочих источников дополнительных объемов ЛОВ. Современная квартира – это далеко не лаборатория НАСА, и даже если вы заставите ее всю сверху донизу и вдоль и поперек горшками, вы получите дивную оранжерею, но не более того.

Впрочем, у домашнего садоводства всегда была и другая цель, не прагматичная, а духовная, такая, какой ее описывал великий гуманист Клиффорд Саймак в своем фантастическом романе «Все живое»:

«Больше ни одно живое существо, ни одно племя не додумалось до такого понятия – красота. Только у нас на Земле человек возьмет, выкопает где-то в лесу несколько цветочков и притащит к себе домой, и ходит за ними, как за малыми детьми ради их красоты…».

Источник: express-k.kz