Как же происходит питание водорослей? Как и всякое растение водоросль состоит из клеток, в которых заключены образования, содержащие хлорофилл. Хлорофилл, обладая чудесным свойством поглощать солнечную энергию, превращает ее в химическую. Водоросли в основном являются автотрофными организмами, т. е. усваивают углекислоту, минеральные соли, воду и синтезируют разнообразные органические соединения. Некоторые же водоросли могут усваивать непосредственно органические вещества (например, сине-зеленые). Есть водоросли, которые в процессе длительной эволюции окончательно перешли на органическое питание, утратив в связи с этим даже свой хлорофилл. Примером являются протококковые растения.
Хлорофилл водорослей имеет ряд преимуществ перед хлорофиллом высших растений. Водоросли усваивают в большинстве случаев от 3 до 7% солнечной энергии, тогда как наземные растения поглощают не более 1%. В результате дальнейших реакций из углекислого газа образуется угарный, который, соединяясь с водой, приводит к образованию сахаров. В ходе этих химических реакций выделяется довольно значительное количество кислорода (пузырьки, появляющиеся в аквариуме с водорослями, не что иное как выделяющийся кислород). Образующиеся таким образом углеводы идут на питание водорослей. Кроме углеводов, эти морские растения получают и другие органические компоненты — белок, составные части которого образуются при соединении сахара с азотом, извлекаемым растением из окружающих минеральных соединений. Минеральные соли, вода, энергия солнечных лучей способствуют нормальному развитию и росту альгофлоры.
Водоросли могут питаться и другим, более оригинальным способом, например за счет других организмов, входя с ними в тесный контакт или содружество. Это сожительство носит название симбиоза, выработанного в течение многих тысячелетий. При симбиозе обычно оба организма приносят друг другу пользу. Водоросли могут вступать в такой союз с различными представителями фауны и флоры. Нередко наблюдается симбиоз водорослей с животными, инфузориями, губками, гидрами, червями, моллюсками.
При симбиозе большинство водорослей сохраняет свой хлорофилл и питается углекислым газом. Но некоторые виды переходят полностью на органическое питание и при этом теряют ранее приобретенный хлорофилл. Необходимые пищевые компоненты низшие растения получают от своего спутника.
Иногда содружество между водорослями и другими организмами бывает настолько тесным, что возникает совершенно новый вид. Наиболее распространенной формой симбиоза являются лишайники. Русские ученые А. С. Фаминцин и И. Ф. Баранецкий в 1867 г. доказали, что лишайники — это продукт тесного союза грибов с водорослями. В петлях гифов здесь расположены одноклеточные сине-зеленые или зеленые водоросли. Углеводы, вырабатываемые водорослями, идут на питание грибу, который в свою очередь снабжает водоросль водой и различными минеральными солями.
Встречается в природе симбиоз между некоторыми одноклеточными низшими растениями и животными. Находясь в организме животного, водоросли надежно защищены от вредного влияния внешней среды. Через полупрозрачную оболочку тела животного водоросли получают в необходимом для них количестве порции солнечного света, обеспечивающего нормальное протекание фотосинтетических процессов. Из клеток животного растения получают углекислоту и воду. Водоросли в свою очередь снабжают своего спутника углеводами и кислородом. Ярким примером вышеописанного симбиоза является объединенная жизнь некоторых представителей хлореллы (зоохлорелла) со многими представителями пресноводных животных, в частности с амебой, ресничными червями.
В редких случаях водоросли, вступая в сожительство с другими организмами, становятся для них паразитами. Проникая внутрь чужого существа, низшие растения, используя органические вещества, приводят к отмиранию этого организма.
Различные типы водорослей растут на разной глубине. Так, зеленые виды обитают в основном на мелководье, бурые растут в более глубоких местах морского дна, красные встречаются на глубинах 100 — 200 м. Подавляющее большинство водорослей произрастает на глубине 30 — 50 м.
Интенсивность произрастания и географическое распределение морской растительности зависит от многих причин, главнейшими из которых является: благоприятная температура окружающей воды, достаточная освещенность, активная горизонтальная и вертикальная циркуляция вод, богатство питательных солей. Несоблюдение хотя бы одного из перечисленных условий пагубно отражается на жизни донной флоры. И действительно, в Северном Ледовитом океане, где почти круглый год вода скована ледяным покровом, где резко ослаблена циркуляция водных толщ, где в течение многих месяцев наблюдается недостаточная освещенность солнцем, донная флора представлена незначительным количеством видов. Бедны растительностью и некоторые тропические моря, где из-за перегрева воды значительно ослаблена вертикальная циркуляция воды, что мешает подъему богатых минеральными ресурсами глубоких слоев воды в приповерхностные слои.