За 2 миллиарда лет существования хлорелла широко распространилась по Земле. Пресные и морские водохранилища, влажный грунт — благоприятные места для размножения водоросли.
Наиболее изученным видом из рода хлорелл является Chlorella vullgaris, в переводе с латинского — хлорелла обыкновенная. Человек давно научился культивировать хлореллу в большинстве биологических сред, так как:
Хлорелла (лат. Chlorella vulgaris) — одноклеточная водоросль зеленого цвета и микроскопического размера.
Научная классификация:
Царство — Plantae (Растения)
Отдел — Chlorophyta (Зеленые водоросли)
Класс — Trebouxiophyceae (Требуксиофициевые)
Порядок — Chlorellales (Хлорелловые)
Семейство — Chlorellaceae (Хлорелловые)
Род — Chlorella (Хлорелла)
Вид — Chlorella vulgaris (Хлорелла обыкновенная)
Эту классификацию сформировал датский микробиолог М. Бейеринк.
Размер этой микроскопической водоросли способен достигать 15 мкм. Форма клетки чаще сферическая или же шаровидная. Строение соответствует внутренней организации других одноклеточных — трехслойная клеточная стенка, прочность которой создает целлюлоза, и цитоплазма с типичными для эукариот органеллами: ядро, митохондрии, вакуоли, аппарат Гольджи.
Отличительная черта в строении зеленых водорослей — наличие хлоропластов. Это органоид с двухслойной фосфолипидной мембраной, который накапливает крахмал в глубине стромы — пиреноиде.
Помимо крахмала, цитоплазма обогащена жирами, растворимыми белками и минералами.
Другая особенность хлореллы — отсутствие органов передвижения — жгутиков и сократительных вакуолей, как у хламидомонады. Передвигается водоросль вместе с течением воды.
.png)
Фото: Строение хлореллы. Fusion Brain
Выделим основные особенности строения:
Виды хлореллы к условиям обитания нетребовательны, интенсивно размножаются. В клетках образуется по четыре-восемь или шестнадцать автоспор.
Размножение хлореллы возможно только бесполым путем — с образованием неподвижных, безжгутиковых автоспор — апланоспор. Материнская клетка обладает диплоидным набором хромосом, что дает возможность образовать две дочерние клетки, каждая из которых будет с гаплоидным набором. Ядро с гаплоидным набором делится путем митоза на два, дважды разделяются полученные ядра и на выходе образуются четыре апланоспоры, из которых уже формируются взрослые особи хлореллы. Оболочка из цитоплазмы разрывается и выпускает апланоспоры, которые уже способны к фотосинтезу и образованию новых спор. При благоприятных условиях этот процесс приведет к образованию колонии. Так как из одного ядра с одним набором хромосом получится четыре новых взрослых особи — у всех будет один и тот же генетический материал, особи будут с идентичными культуральными признаками.
Фото: Жизненный цикл хлореллы. Fusion Brain
Выделены и видовые мутации хлореллы: карликовость, гиперпигментация, антибиотикорезистентность, изменение предпочтений к составляющим питания, более жизнеспособные особи. Фенотип этих особей способен существовать длительное время, даже без благоприятных условий.
У хлореллы, в отличие от ближайшей родственной особи — хламидомонады, нет полового размножения. Ядра способны делиться только митотическим процессом. Генетический материал одной особи будет передаваться другим в полном объёме, новые виды не образуются.
Однако при ошибках в процессе митоза возможно образование мутантов.
Ещё одно отличие от других водорослей — полное отсутствие органоидов передвижения. Нетребовательна к условиям жизнедеятельности, с простой клеточной организацией и быстрым размножением хлорелла доказывает свою видовую устойчивость многолетним существованием на планете Земля.
Отто Варбург — известный физиолог и биохимик, изучал процесс фотосинтеза на хлорелле и доказал: «Быстрорастущие водоросли, такие, как Chlorella, являются идеальными экспериментальными объектами в биохимических и физиологических исследованиях».
Хлорелла — это полезная добавка в основной рацион человека. В высушенном виде микроводоросль содержит 45% белка, 20% углеводов, 20% жиров, 10% витаминов и минералов и 5% клетчатки. Белок хлореллы более ценный, чем соевый — в нем есть все незаменимые для человека аминокислоты. Также есть жирорастворимые витамины А и Е и водорастворимые — группы B, С. Водоросль обогащена минералами: кальцием, магнием, цинком, железом, а также полезным микроэлементом — йодом. Таким образом, хлореллу можно применять в качестве пищевой добавки для человека. Это может быть таблетка, экстракт или порошок — в любой форме она сохраняет набор витаминов и микроэлементов.
Наиболее полезной она будет при заболеваниях с нарушением обмена веществ, в том числе сахарном диабете, сердечно-сосудистой, печеночной и почечной недостаточности, при легочных заболеваниях и также для профилактики раннего старения организма.
Эффективность фотосинтеза хлореллы из-за быстрого размножения и простой клеточной организации достигает 8%. Это свойство позволяет использовать водоросль как стимулятор процессов брожения, для улучшения работы дрожжей.
Хлорелла способна питаться не только солнечной энергией. При недостаточном освещении водоросль будет использовать растворенные в воде органические вещества — это свойство нашло применение в методах по очистке сточных вод.
Благодаря составу, обогащенному витаминами и минералами, хлореллу можно добавлять в корм для скота — за счет условий культивирования это будет недорого, при этом позволит снизить уровень заболеваемости животных и повысить качество животной продукции, производимой фермерами.
Активно используется хлорелла и в сельскохозяйственной промышленности. С помощью эффективного фотосинтеза она улучшает всхожесть семян и делает прорастание их более энергичным и стабильным. Хлорелла считается экологичным, чистым, безвредным и натуральным удобрением. С внедрением водоросли возможно минимизировать использование минеральных удобрений и химических средств, что снизит поступление токсичных веществ в воздух, почву и в организм человека.
Основной способ питания хлореллы — автотрофный — поглощение углекислого газа с выработкой кислорода. Это свойство можно использовать как шанс в борьбе с озоновыми дырами. Большая часть выработки парниковых газов — автомобили, работающие на бензине. Перспектива использовать хлореллу как источник сырья для биотоплива позволит разгрузить атмосферу и облегчить дыхание живым организмам. Биодизель может использоваться в простых двигателях внутреннего сгорания без изменения конструкции.
Подводя итоги, хлореллу можно использовать в каждой сфере деятельности человека, облегчая быт, укрепляя здоровье и внося перспективы в развитие экологической промышленности. Водоросль неприхотлива к качественной составляющей среды, способна к многократному размножению и образованию жизнеспособных колоний.
