Одни из самых распространённых в мире растений, употребляемых в пищу – это водоросли. Эти растения, называемые диатомовыми водорослями, разнородные одноклеточные организмы, свободно дрейфующие в толще воды (планктон). Есть виды диатомовых водорослей, которые ведут прикреплённый образ жизни (перифитон) – они крепятся ко дну, подводным объектам, даже покровам животных. 

Известно около 300 родов, включающих 20-25 тысяч видов, распространенных по всему земному шару – в водоемах, как соленых, так и пресных, на поверхности влажной почвы, камней, мха в сырой местности, и тому подобное.

Как и другим растениям, диатомовым водорослям свойственен фотосинтез. Но что интересно – стенки их клеток состоят не из целлюлозы, как у остальных растений, а из кремнезёма – того же вещества, из которого состоит песок. Каждая клетка покрыта прочным кремнеземным панцирем. В панцире различают две половинки: верхнюю и нижнюю. Обе створки пронизывают многочисленные поры, через которые осуществляется обмен веществ между организмом водоросли и окружающей средой. 

Размножение чаще всего бесполое, происходит делением клетки надвое. Две дочерние клетки получают по одной створке панциря материнской особи, а вторую формируют самостоятельно. Наличие растворённого кремнезёма в окружающей среде – абсолютно необходимое условие для деления диатомей.

Чем же так важны эти крохи? Диатомовые водоросли находятся в основании длинной пищевой цепи, которая включает в себя множество существ, в том числе и людей. Являясь самыми многочисленными организмами, диатомовые создают до четверти всего органического вещества планеты. Ими питается зоопланктон (мельчайшие животные), который, в свою очередь, служит пищей для мелких ракообразных – например, криля; а этих ракообразных поедают киты и люди. 

Без диатомовых водорослей эта пищевая цепь разорвалась бы.

Paralia sulcatа

Но оказывается, что диатомеи используются не только как пища. В связи с тем, что панцири диатомей имеют правильную четкую организацию, их применяют для тестирования разрешения оптических микроскопов, а также используют при исследовании оптических явлений. 

Большинство диатомовых реагируют на загрязнение среды, поэтому этот эффект используется при оценке качества воды. Но самое удивительное, что они также непосредственно причастны к учреждению Нобелевской премии. 

В геологическом прошлом нашей планеты скопления окаменелых останков панцирей диатомей сформировали большие залежи осадочных пород. Эта осадочная порода называется диатомит, благодаря которой прославился и разбогател Альфред Нобель. Именно диатомит стал идеальным наполнителем, позволившим перевести чрезвычайно взрывчатый нитроглицерин в безопасную контролируемую форму – динамит. Производство этой взрывчатки стало основой быстрого обогащения предпринимателя и финансирования известной международной премии.

Stephanopyxis antiqua

Но больше всего эти одноклеточные прославились ажурными, бесконечно разнообразными по форме панцирями из диоксида кремния. Красота и разнообразие скелетов диатомей привела к появлению в викторианскую эпоху нового увлечения: ученые, натуралисты, художники и просто любители стали составлять из водорослей сложные орнаменты, невидимые для невооруженного глаза, но прекрасные под микроскопом. Эти орнаменты крошечные, поскольку размер клетки диатомеи составляет от 5 до 200 микрон. 

Делали такие орнаменты под микроскопом, с помощью тонкой иглы раскладывая клетки диатомей по подложке из адгезивного вещества на предметном стекле. Этот вид искусства возник в начале XIX века и стал очень популярен ближе к концу столетия. Часто такие орнаменты составляли профессиональные микроскописты.

Автор узора: W.M. Grant. (Сalifornia Аcademy of Sciences, Geology)

Автор узора: W.M. Grant. (Сalifornia Аcademy of Sciences, Geology)

Орнамент из диатомовых водорослей, собранный в 1867 году. (Сalifornia Аcademy of Sciences, Geology)

Нельзя тут не вспомнить известную в начале XX века книгу немецкого биолога Эрнста Геккеля «Красота форм в природе» (Kunstformen der Natur). Это была книга с литографическими иллюстрациями. Формы жизни были отобраны так, чтобы продемонстрировать совершенство их организации, начиная от зарисовок позвоночных и птиц до микроорганизмов. Одна из литографий была посвящена диатомеям.

Сложнейшие взаимоотношения между живыми существами, – такие, как пищевые цепи, – служат весомым подтверждением разумного замысла, пронизывающего всё живое. А разнообразие и красота этих созданий сами по себе свидетельствуют о всеобщей гармоничности и упорядоченности творения.