Водоросли относятся к низшим растениям, наиболее примитивным: у них отсутствует разделение организма на стебель, корень и листья. Спешу заметить, что термин «низшие растения» — отжившее понятие, использовавшееся в ботанике до второй половины XX века.
Современная биология не считает дифференциацию тканей определяющим различием, сейчас существенным считают фундаментальные различия в строение клеток, обмене веществ. Тем не менее, во многих устаревших пособиях этот термин используется, и я обязан предупредить вас о нем.
Наука о водорослях называется альгология (от лат. alga — морская трава, водоросль и греч. λόγος — учение).
Среди водорослей есть одноклеточные и многоклеточные, некоторые водоросли достигают в длину 100-200 метров. Способ питания водорослей автотрофный: они синтезируют органические вещества в процессе фотосинтеза. Солнечный свет, проходя через толщу воды, рассеивается, что делает фотосинтез с увеличением глубины все труднее и труднее. Поэтому кроме хлорофилла они часто имеют и другие пигменты.
Клетки водорослей характеризуются наличием клеточной стенки (из целлюлозы и гликопротеинов — от греч. glykys сладкий (углеводы) + греч. prōtos — первый, важнейший (белок)) Органоиды располагаются в цитоплазме (син. — внеядерной протоплазме), где также располагается(-ются) один или несколько хроматофоров. Размножение происходит бесполым, вегетативным или половым путем.
Тело водорослей представлено слоевищем (син. — талломом) — недифференцированным скоплением клеток. С помощью ризоидов (от др.-греч. ῥίζα — корень и εἶδος — вид) водоросли прикрепляются к субстрату (камням, коралловым полипам), функцию всасывания ризоиды не выполняют. У водорослей отсутствуют настоящие ткани, механических тканей нет, так как таллом водоросли поддерживается (парит) в толще воды. Нет проводящих тканей: каждая клетка имеет доступ к воде напрямую, так что в клетку из окружающей воды поступает кислород, а в воду удаляется углекислый газ.
Хроматофор (от греч. chroma — цвет и phoros — несущий) — органелла в клетке водоросли, аналогичная хлоропласту и осуществляющая фотосинтез. Отличается от хлоропласта упрощенным строением, меньшим размером и иным составом хлорофилла. Внешне отличаются между собой по форме, хроматофор может быть: чашевидный, спиралевидный, в виде незамкнутых колец, цилиндрические, лентовидные, дисковидные. В хроматофорах находятся пигменты, которые придают окраску растению.
Система вакуолей в клетках водорослей развита отлично, в подвижных клетках водорослей можно обнаружить пульсирующие (сократительные) вакуоли. Их основная функция — поддержание постоянного осмотического давления внутри клетки. Вообразите: в глубине океана находится клетка водоросли, в которую постоянно поступает много воды. Если бы не было таких сократительных вакуолей, то клетка просто лопнула бы, но их работа обеспечивает удаление избытка воды.
Также у многих подвижных водорослей в клетках присутствует светочувствительный глазок (стигма), что обуславливает их чувствительность к свету — фототаксис. Подвижные водоросли стремятся занять как можно более освещенное место, чтобы активно шел процесс фотосинтеза.
Жизненный цикл водорослей
Жизненные циклы водорослей разнообразны, обусловлены рядом экологических факторов. Мы разберем жизненный цикл на примере зеленой водоросли ульвы (морского салата).
Для начала отметим, что в целом жизненный цикл водорослей представляет собой чередование двух фаз: гаплоидной (гаметофита) и диплоидной (спорофита). Гаплоидной фазой называется фаза, при которой клеточные ядра содержат непарный (половинный) набор хромосом. К гаплоидной фазе всегда принадлежат гаметы: сперматозоиды, спермии (отличающиеся от сперматозоидов отсутствием жгутика), яйцеклетки.
Читайте также: Растения из которых делают ткань лен
При слиянии двух гамет: яйцеклетки (n) и спермия (n) образуется зигота (2n) из которой развивается спорофит (2n), таким образом, в спорофите восстанавливается диплоидный набор хромосом. В зооспорангии на спорофите в результате мейоза образуются зооспоры (n), которые делятся митозом, порастают и образуют мужские и женские гаметофиты (n). Клетки гаметофитов делятся митозом, образуются гаметы (n), которые сливаются в зиготу (2n), цикл замыкается.
Типы половых процессов
У водорослей выделяют несколько типов полового процесса:
- Изогамия — копулирующие элементы (гаметы) не отличаются друг от друга, подвижны
- Анизогамия — от греч. anisos неравный и gamos брак (гетерогамия) — при таком типе копулирующие элементы различаются по размерам, форме, величине, поведению
- Оогамия — от др. греч. ᾠόν яйцо и γάμος брак — копулирующие элементы резко отличаются друг от друга: крупная женская гамета без жгутиков обычно с мужской мелкой подвижной гаметой. Допустимо считать оогамию в некотором смысле подтипом анизогамии.
Особо стоит выделить тип полового процесса — конъюгацию. Конъюгация отличается тем, что сливаются не гаметы, а обычные вегетативные клетки, лишенные жгутиков. Клетки соединяются друг с другом с помощью боковых выростов, формируется копуляционный (конъюгационный) канал, по которому содержимое из одной клетки перетекает в другую — образуется зигоспора. В дальнейшем из зигоспоры развивается новая водоросль.
Отметим, что зооспора представляет собой подвижную клетку, которая способна двигаться в воде с помощью жгутиков. Образуется она в зооспорангии. Зооспора участвует в бесполом размножении у многих водорослей и простейших грибов. У некоторых водорослей имеются апланоспоры (гр. aplanes неподвижный + spora семя) — неподвижные безжгутиковые споры. Зооспоры и апланоспоры выходят в окружающую среду, разрывая стенки спорангия, в котором они находятся.
Значение водорослей
В Мировом океане водоросли составляют основную часть биомассы. Именно они являются главными продуцентами (производителями) органического вещества, преобразуя в ходе фотосинтеза энергию солнечного света в энергию химических связей. Значение водорослей для человека трудно переоценить: содержащиеся в них вещества необходимы для нормального роста и развития животных и человека (к примеру, морская капуста (ламинария) отличается большим содержанием йода.)
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2022
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Отдел Водоросли — классы, представители, строение, значение
Отдел Водоросли – древняя группа низших растений. Он насчитывает около 30 тысяч видов. Водоросли различны по происхождению и строению. Они обитают во многих средах обитания – на суше, в пресных и соленых водах, на поверхности и в толще почвы, на растения и т.д.
Общая характеристика
Водоросли могут быть одноклеточными, многоклеточными и колониальными организмами. Некоторые виды достигают 100-200 м в длину. Одноклеточным водорослям характерен симбиоз с грибами, в результате чего образуются особенные организмы – лишайники. Водоросли питаются автотрофно, т.е. образуют органические вещества при фотосинтезе.
Для водорослей, как для всех низших растений, характерно отсутствие дифференцированных клеток. Их тело представлено слоевищем, прикрепленным к субстрату с помощью ризоидов. У водорослей отсутствуют механические ткани, поэтому таллом плавает в воде. Также у них нет проводящих тканей, поэтому у каждой клетки есть доступ к окружающей среде.
- монадной,
- амёбоидной,
- пальмеллоидной,
- коккоидной,
- сарциноидной,
- нитчатой,
- разнонитчатой,
- пластинчатой и др.
Читайте также: Декоративные ткани это определение
Для клеток характерна клеточная стенка из целлюлозы и гликопротеидов. В клетках присутствует зеленый пигмент хлорофилл, находящийся в хлоропластах. Хлоропласты водорослей называются хроматофорами. Хроматофор от хлоропластов отличается формой, меньшими размерами и иным строением хлорофилла. Но не всем представителям отдела свойственен зеленый цвет, поэтому у некоторых представителей отдела присутствуют маскирующие пигменты.
В клетках также присутствует система вакуолей. В подвижных организмах присутствуют сократительные вакуоли, с помощью которых поддерживается тургор и обеспечивается удаление лишней воды из клетки. Для подвижных водорослей также характерно наличие стигмы. Она обуславливает фототаксис – способность организма передвигаться к освещенным местам для фотосинтеза.
| Характеристика водорослей | |||
| Признаки для сравнения | Зеленые водоросли | Красные водоросли | Бурые водоросли |
| Среда обитания | Пресные, морские водоемы, почва | Обитатели всех океанов планеты | Морские водоемы |
| Условия жизни | — | Обитают на самых больших глубинах, куда проникает свет | Мелководье, глубины. Глубина, на которой живут — не более 50 м. |
| Одно- или многоклеточные организмы | Одно- и многоклеточные | Многоклеточные | Многоклеточные |
| Особенности строения | Жизненные формы: (одноклеточные, колониальные, многоклеточные). Однокл. со жгутик. | Таллом имеет разные формы: от кустистых до широких пластинчатых | Сильно расчлененный таллом, ризоиды |
| Наличие пигментов, их название | Хлорофилл | Хлорофилл, каратиноиды, фикоэритрины (красн. п.), фикоцианины (синие пигм) | Преобладает бурый фотосинтезирующий пигмент – фукоксантин |
| Значение в природе | Фитопланктон, почвообразование, заболачивание | Служат пищей и убежищем для жив-х, местом нереста для рыб | Источник органики в прибрежной зоне, убежище животных, место нереста рыб |
Жизненный цикл
Жизненный цикл водорослей включает две чередующихся фазы – гаплоидную и диплоидную. Гаплоидная стадия представлена гаметофитом, а диплоидная – спорофитом. Гаплоидная фаза включает гаметы: спермии, сперматозоиды, яйцеклетки.
При встрече двух гамет – спермия (n) и яйцеклетки (n) образуется зигота (2n) Из нее созревает спорофит (2n). Т.о. формируется диплоидный набор хромосом. На спорофите в зооспорангиях при мейозе вырабатываются зооспоры (n). Они образуют женские и мужские гаметофиты (n) митотическим делением. Из гаметофитов с помощью митоза развиваются спермии (n) и яйцеклетки (n), при сливании которых образуется зигота (2n). Цикл завершается.
Половые процессы
Для представителей отдела характерно несколько типов половых процессов:
- изогамия – гаметы одинаковы и подвижны,
- анизогамия – гаметы различны по размерам, форме,
- оогамия – женская гамета крупная клетка без жгутика, а мужская – небольшая клетка со жгутиком.
Особый половый процесс водорослей – конъюгация. Она представляет собой сливание не гамет, а вегетативных клеток без жгутиков. Конъюгация – процесс соединения клеток с помощью выростов и формирования копуляционного канала, по которому содержимое одной клетки перемещается в другую. В результате развивается зигоспора, а затем образуется взрослый организм.
Основные признаки, характерные для водорослей. Особенности и значение водорослей
Какие существуют основные признаки, характерные для водорослей? Чем они отличаются от других растений? Какие функции выполняют? Разберемся с этим ниже.
Читайте также: Прихватки с аппликацией из ткани своими руками выкройки
Что такое водоросли?
До середины XX века водоросли вместе с грибами, лишайниками и бактериями относили к низшим растениям. Сейчас это понятие утратило актуальность. Термин «водоросли» является чисто биологическим, а не систематическим. Характеристика водорослей неоднозначна, так как они могут принадлежать к разным отделам и категориям.
Само понятие обозначает не конкретный вид, а группу организмов, которых объединяет ряд общих черт. Они представляют гетерогенные многоклеточные, одноклеточные и колониальные организмы. Основные признаки, характерные для водорослей, – это отсутствие сосудов, наличие хлорофилла в клетках, обитание в водной среде. Известно больше ста тысяч водорослей. Их размеры могут колебаться от одного микрометра до 40 метров в длину.
Многочисленные виды и классы водорослей объединяются в отделы зеленых, бурых, золотистых, желто-зеленых, криптофитовых. Практически все из них относятся к подцарству Водоросли в царстве Растения. Исключением являются сине-зеленые водоросли. Их причисляют к цианобактериям.
Основные признаки
Характерные для водорослей особенности – это наличие фотоавтотрофного питания, то есть осуществление фотосинтеза, благодаря наличию хлорофилла. Вещества из окружающей среды они поглощают всей поверхностью тела.
Основные признаки, характерные для водорослей, заключаются также в отсутствии четкого разделения тела на органы. Их тело не имеет корней, стебля, листьев, но отличается строением у разных представителей водорослей. Оно может иметь вид тонких нитей, пластин, лент и т. д.
Водоросли могут иметь разнообразную окраску. Зеленый цвет многих видов определяется наличием хлорофилла, красный, желтоватый и другие цвета говорят о наличии различных пигментов. Они не формируют цветков, размножение у разных видов происходит при помощи спор, вегетативным или половым способом.
Среда обитания
Изначально им присущ водный образ жизни, однако некоторые виды приспособились к жизни в почвах, на деревьях и даже скалах. Водоросли небольшого размера могут крепиться к другим водорослям или живут на дне водоемов, являясь частью бентоса.
Некоторые мелкие виды свободно плавают в верхних слоях воды вместе с планктоном. Существуют и паразитические виды, которые внедряются в раковины организмов. Наибольшими размерами обладают бурые водоросли. Разрастаясь, они образуют целые леса под водой, обеспечивая приют рыбам и другим животным.
Как правило, они обитают на глубинах, на которые ещё способен проникать солнечный свет. Максимальная глубина составляет 200 метров, хотя большинство видов не опускаются ниже сорока. На поверхности водоросли часто вырастают в условиях хорошей влажности. Они могут появиться даже на заборе или доме. Вступая с грибами в симбиоз, некоторые водоросли слились с ними в одно целое, сформировав отдельный вид организмов – лишайники.
Биологическое значение
За счет активного фотосинтеза водоросли являются главными производителями органических веществ в воде. Благодаря циркуляции углекислого газа и кислорода они являются частью мирового круговорота веществ. Люди применяют их в качестве биотоплива, используют для очистки вод.
Водоросли служат пищей для многих живых существ. Они богаты йодом и минералами, поэтому некоторые виды употребляют люди, например, ульву, морскую капусту. Их используют в фармацевтике, а также в химической промышленности, чтобы получить агар-агар, целлюлозу, уксусную кислоту, спирт.
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом