Когда смотришь на пейзажи морских или океанских глубин, то захватывает дух от этой красоты… Даже в аквариумах оформление водорослями может быть как произведение искусства.
Это самые древние обитатели нашей планеты.
К отделу Водоросли относятся организмы, принадлежащие к Царству растений . Это значит, что:
1) это автотрофные фотосинтезирующие организмы; питание пассивное, осмотрофное;
2) определенное клеточное строение: наличие хлоропластов, вакуолей и клеточной стенки ( см. царство растени я);
3) это самые первые участники пищевых цепей, это организмы — продуценты .
Водная среда имеет большую плотность, чем воздушная, и одинаковый для всех клеток температурный режим и освещение, поэтому для растений этого отдела характерным признаком является отсутствие выраженных тканей (иксл. — бурые водоросли, хотя у них дифференцировка слабая)
Конечно, если мы говорим о водорослях, то это растения, обитающие в водной среде.
Одноклеточные водоросли:
Здесь мы рассмотрим самые часто встречающиеся в школьном курсе растительные одноклеточные:
- Эвглена зеленая
- хлорелла и хламидомонада
- одноклеточный колониальный организм вольвокс
Класс эвгленовые водоросли
Эвгленовые обитают в пресных водоемах по всему миру. Сочетает в себе признаки как растений, так и животных.
Клеточная стенка отсутствует. Хлоропласты, при их наличии, одеты тремя мембранами, при длительном пребывании в темноте эвгленовые утрачивают хлоропласты.
Получается, что тип питания у организма миксотрофный. Кроме возможного гетеротрофного способа питания ее роднит с животными также способность к активному передвижению.
С той же стороны, где находится жгутик у эвглены зеленой находится клеточный рот, с помощью которого она заглатывает органические частицы. Этому помогает жгутик. В передней части клетки эвглены находится сократительная вакуоль. С ее помощью из клетки выводятся избытки воды, вредные вещества.Также в передней части клетки находится светочувствительное образование — глазок, имеющий красный цвет. Эвглена зеленая обладает положительным фототаксисом, т. е. плывет в сторону света.
В неблагоприятных условиях (низкая температура, высыхание водоема) эвглена зеленая образует цисту. При образовании цисты происходит отпадание жгутика, клетка приобретает округлую форму и покрывается плотной оболочкой.
Размножаются, в основном, бесполым путем — клетка продольно делится надвое.
Зеленые водоросли:
хлорелла и хламидомонада
Строение хламидомонады:
- есть клеточная стенка;
- ядро гаплоидное ( т.е. содержит одинарный набор хромосом — 1n!)
- хроматофор — в отличие от хлоропластов, очень просто устроены — по сути, это хлорофилл в оболочке
- пиреноид — органическое вещество, включение, содержащееся в хроматофоре
- стигма ( на рисунке обозначен красным) — у хламидомонады, как и у хлореллы, есть фототаксис
- сократительные вакуоли — отвечают за выведение из клетки избытка воды
Размножение:
как у большинства водорослей, идет чередование видов размножений и поколений — бесполого ( при благоприятных условиях) и полового ( при неблагоприятных)
Обратите внимание, что при бесполом размножении споры, а при половом — гаметы, образуются митозом.
При половом размножении зооспоры образуются мейозом.
Строение хлореллы
- нет жгутиков — хлорелла обитает в верхних частях воды, становясь причиной цветения водоемов, и, следовательно,
- нет светочувствительного глазка
Размножение — исключительное бесполое
Для хлореллы характерна высокая скорость фотосинтеза, она богата белками и липидами, благодаря чему ее выращивают на корм скоту и применяют для регенерации кислорода в космических аппаратах.
Диатомовые водоросли
В основном, диатомовые водоросли — одноклеточные, но встречаются нитчатые и колониальные.
Читайте также: Как можно сделать браслет из ткани
Клеточная оболочка представлена «панцирем» из кремнезема, наличие полноценных хлоропластов позволяет им фотосинтезировать. Запасные питательные вещества — масло и полисахариды
Могут заселять любые типы водоемов, часто встречаются в горячих источниках на глубине до 50 м.
Входят в состав бентоса и планктона.
Бентос — совокупность организмов, обитающих на грунте и в грунте дна водоёмов.
Планктон — совокупность животных и растительных организмов, живущих в водных глубинах и пассивно переносимых силой течения
Размножение: бесполое и половое.
Нитчатые водоросли — являются чем-то вроде промежуточного, переходного звена между одноклеточными и многоклеточными зелеными водорослями. Очень широко распространенная в природе форма таллома и растений.
Могут быть прикрепленными или свободноплавающими.
Образование новых клеток происходит только в длину, т.е. образование слоев клеток не происходит.
Примеры: улотрикс, cпирогира
Зеленая нитчатая водоросль, в определенной степени, — конкурент растений. Тонкие зеленые пряди, похожие на волосы, оплетают растения и камни, начинают стремительно разрастаться. В считанные дни они могут заполонить весь водоем.
Отдел красные водоросли ( багрянки)
Представлены нитчатыми или истинно многоклеточными формами
Таллом очень расчленен и напоминает деление на вегетативные органы у высших растений. Хроматофоры имеют красную окраску, что позволяет заселять им более значительные глубины, недоступные зеленым водорослям…
Запасное питательное вещество этих растений — багрянковый крахмал, который химически занимает промежуточное положение между полисахаридами и гликогеном.
Оболочка клеток значительно утолщена, и из этого слоя получают вещество агар-агар.
Отдел бурые водоросли
исключительно многоклеточные формы, все входят в состав бентоса
В состав оболочки клеток входит особый вид целлюлозы, который больше нигде у растений не встречается. Живут в соленых морях. Морская капуста, она же ламинария, имеет очень большое пищевое значение, т.к. содержит йод, так необходимый для нормального развития и функционирования щитовидной железы.
Размножение:
- вегетативно ( частями таллома)
- бесполое — зооспорами
- половое
Зеленые многоклеточные водоросли
Интересно, что есть гигантские водоросли — длинной около 10 метров, и при этом у всех многоклеточных водорослей нет дифференцировки на ткани и органы.
Тело= таллом = слоевище. У тела могут быть специальные выросты ( похожи на ниточки) , с помощью которых оно крепится к субстрату — ризоиды . У некоторых растений крепление к субстрату напоминает подошву (так и называется). При этом дифференцировки тканей нет.
Размножение
-
- вегетативное — просто деление тела надвое — как таллома, так и ризоидов (подошвы). Размножение может быть частями — «кусками», а еще может образуется «почка», которая открепляясь, прорастает в новое слоевище.
-
- бесполое — спорами или зооспорами (зооспора образуется из специальных клеток делением (митоз), отличается от споры наличием жгутика — способна к относительно самостоятельному передвижению, поэтому их основная функция — расширение территории обитания водоросли. Зооспора, найдя новое место для заселения, теряет жгутик, у нее утолщается клеточная стенка и она приступает к митотическому делению, образуя тело новой водоросли).
- половое — образуются половые клетки (гаметы), которые, сливаясь, образуют зиготу.
Чередование поколений ( гаметофит — спорофит)
Читайте также: Сделай сам игрушку из ткани своими руками
Гаметофит у водорослей преобладает
Экологическая роль водорослей
Организмы отделов водоросли — важный компонент водного сообщества. Они составляют основную часть растительности в водоемах, являясь одним из главных поставщиков органического вещества и кислорода. В водных сообществах водоросли выполняют роль организмов-производителей. Это начальное звено в цепи питания обитателей водоемов, корм для многих животных, особенно для рыб.
А вообще, водоросли — это подводные леса, настоящая сказочная территория любого водного пространства. Смотрите, и наслаждайтесь:
Строение водорослей
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.
Читайте также: Рельефы ткани из бумаги
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.
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.
- 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