Оригинально и удивительно строение диатомовых — этих одноклеточных растений, живущих или одиночно, или целыми колониями. Размеры диатомей вовсе ничтожны. Самые крупные из них едва достигают 400—500 микронов в длину, а микрон — это ведь 1/1000 миллиметра, т. е. наиболее крупные диатомеи не превышают по своим размерам полумиллиметра. На одной обыкновенной почтовой марке самых крупных из них уместится около 5000 штук, а на простой почтовой открытке — более 150 000.

Но это же настоящие гиганты в этом мире пигмеев! Обычно же наши пресноводные диатомеи и того мельче, достигая в своей длине 130—150 микронов: таковы, например, пиннулярии, имеющие в длину 50-140 микронов и всего 7-13 микронов в ширину; таковы и обычные волжские водоросли — мелёзиры, в длину едва достигающие 20 — 25 микронов, а чаще и того короче. Вот таких пиннулярии на одной почтовой марке уместится уже до 175 000 штук, а самых крупных мелёзир — около 2 000 000; сколько же таких пигмеев можно разместить на почтовой открытке или одной страничке какого-либо вашего учебника? Сосчитайте-ка сами, и вы получите совсем «астрономические» числа!

Рис. 24. Мелёзира (сильно увеличено).

Рис. 25. Сурирелля (сильно увеличено).

Даже самые крупные из наших волжских диатомей — сурирелли имеют в длину 350—400, а в ширину 125—150 микронов; а это ведь подлинные великаны среди остальных микроскопических обитателей «цветущей» волжской воды, но и их на почтовую марку влезает около 6000 особей.

Нечего говорить, что и по весу все эти водоросли совсем ничтожны, но, развиваясь в воде массами, они образуют там довольно изрядное население. Мы не подсчитывали точно количество диатомей в наших волжских пробах, но вот какие данные об этом известны в науке. В июне-июле в одном литре воды пресных водоемов количество диатомей достигает иногда двухсот миллионов особей, составляя в сыром виде более 70 граммов по весу. Очень обильны диатомеи также в сентябре-октябре, когда их в одном литре воды можно насчитать более ста миллионов.

Рис. 26. Астерионелля (сильно увеличено).

Рис. 27. Табеллярия (сильно увеличено).

Любопытно, что летом в речной воде преобладают одни формы диатомей, а осенью — совсем другие; так, летом в наших пресных водах после спада вешних вод наиболее пышно развиваются изящные колониальные звездочки — астерионелли, количество которых в отдельных пробах достигает 134 миллионов в одном литре воды, а число табеллярий в такой же пробе превышает 62 миллиона.

Однако совсем не та картина открывается при исследовании осеннего планктона: в сентябре-октябре астерионелли и табеллярии отходят на второй план, делаясь очень редкими в пробах воды, но зато нитчатые, колониальные мелёзиры развиваются особенно пышно, достигая почти ста миллионов штук в одном литре воды.

Астерионелли — для лета, а мелёзиры — для осени так характерны для Волги около г. Горького, что можно даже летний планктон Волги так и называть «астерионеллевым», а осенний — «мелёзировым» планктоном.

Если к диатомеям волжской «цветущей» воды присоединить еще различные зеленые и сине-зеленые водоросли и бурые перидинеи, то, как видите, эта компания микроскопических растительных обитателей Волги и довольно разнообразна, и образует довольно порядочное население по числу, да и по весу.

Прозрачная волжская вода цветет десятками-сотнями миллионов невидимых простому глазу растений; одни из них приходят на смену другим, одни «отцветают», другие «зацветают». Это совсем сходно с тем, что мы привыкли видеть в лесу, на лугу и в поле. Многие из вас знают, когда и где именно надо собирать медуницы и баранчики, ландыши и незабудки, васильки и ромашки. Так и в волжской «цветущей» воде: в июне там много астерионелль и сине-зеленых, осенью — мелёзир и астерионелль, зимой — мелёзир и т. д. Различие здесь только, пожалуй, в том, что лес, луг и поле зимой погружаются в период покоя и собирать там крупные цветущие растения не удается; ну а волжская вода цветет круглый год, и каждая проба воды, даже взятая из-подо льда, приносит богатое и разнообразное население живых растительных организмов.

Но можно ли, в самом деле, скажете вы, даже и сравнивать в какой-либо степени — ничтожные диатомеи или еще более мелкие сине-зеленые водоросли с нашими чудесными растениями лесов и полей? Сколько изящества, сколько красоты в скромном букете из ландышей, сколько прелести в простых венках из васильков и ромашек!

Где же со всем этим богатством красок и форм спорить невзрачным диатомеям и их спутникам — зеленым и сине-зеленым водорослям? Однако и здесь микроскоп открывает нам удивительные и весьма поучительные вещи; в этом отношении и здесь на первом месте следует поставить те же диатомеи.

Диатомеи — одноклеточные растения; тело их состоит всего из одной клеточки. Рассмотрите внимательно при большом увеличении микроскопа хотя бы обычную нашу пиннулярию, и, прежде всего, вы сможете отметить, что вся водоросль в живом состоянии окрашена в буровато-желтый цвет, потому что внутри клеточки ее, кроме зеленого красящего вещества, имеется еще особое желтоватое вещество — диатомин. Когда клетка диатомеи отмирает, диатомин легко извлекается из нее водой, и мертвая водоросль окрашивается тогда в зеленый цвет.

Поэтому-то обычно при рассматривании диатомеи в микроскоп всегда, кроме буро-желтых особей, можно видеть и зеленоватые и зеленые клеточки их.

На фоне общей бурой окраски в клетке живой диатомеи заметны блестящие желтые капельки — это жирное масло, которое получается у диатомей в результате их питания. У зеленых растений, как известно, таким продуктом их жизнедеятельности является крахмал, а вот у диатомовых, да и у многих свободно плавающих в воде водорослей вместо крахмала образуется именно масло. Эта особенность имеет для таких мелких плавающих растеньиц большое значение: крахмал тяжелее воды (он тонет в воде), а масло, жирное, легче воды (плавает на поверхности ее), и развитие в клетке диатомеи масла значительно снижает ее общий вес, делает ее более легкой. Такая клетка более свободно переносится токами воды, она дольше не тонет, не погружается на дно водоема…

Рис. 28. Ископаемые диатомеи (сильно увеличено).

Но, конечно, самым замечательным является у диатомовых строение оболочки их клетки. Во-первых, вся оболочка сильно пропитана кремнеземом; недаром эти водоросли иногда и называют кремнеземками. От отложения большого количества кремнезема оболочка делается крепкой и плотной; она буквально превращается в своеобразную скорлупу, в панцирь. И не думайте, что этот панцирь у таких микроскопических растений непрочен или хрупок — вовсе нет.

Слыхали ли вы, что такое трепел, или горная мука? Его называют также полировальным сланцем, так как, растирая эту тонкослоистую землистую желтоватую породу, приготовляют из нее полировочный порошок, который применяют также для тепловой изоляции и как связующую массу при изготовлении динамита. Так вот этот трепел и состоит почти исключительно из прекрасно сохранившихся панцирей отмерших диатомей.

Образование трепела в природе очень поучительно. Он развит местами на огромных площадях и залегает нередко мощными пластами: его много в Ульяновской области, в Татарской АССР, в горах Крыма и Кавказа и т. д. Можно быть уверенным, что там, где много трепела, когда-то давно, 20 — 30 миллионов лет тому назад, было море, в планктоне которого в массе жили морские диатомеи. В морях и сейчас их большое разнообразие и великое множество: они быстро размножаются, отмирают, обесцвечиваются и разрушаются, но крепкие панцири их остаются неизмененными и падают на дно, образуя на дне моря большие пласты из кремневых скорлупок.