Класс Вольвоксовые – Volvocophyceae Этот класс занимает центральное положение среди всех зеленных водорослей. В соответствии со ступенями морфологической дифференцировки таллома класс делится на порядки.Порядок вольвоксовые – Volvocales.Сюда относятся монадные, т.е. снабженные жгутиками, одноклеточные, колониальные ценобиальные зеленые водоросли, подвижные в течение вегетативной жизни. При наступлении неблагоприятных условий могут переходить в пальмеллоидное состояние.
Род хламидомонада (Chlamydomonas). Хламидомонады из рода хламидомонада (Chlamydomonas) обитают в лужах на глинистых почвах, в канавах, на снегу. При их массовом раз- витии вызывают «цветение» воды, т.е. вода принимает зеленую окраску.
Клетка имеют овальную или грушевидную форму с небольшим носиком на переднем конце, от которого отходят два равных по длине жгутика. Оболочка состоит из пектиновых веществ и гемицеллюлозы. В задней части протопласта находится зеленый чашевидный хроматофор, в который погружены пиреноид. В цитоплазме, заполняющая углубление чашевидного хроматофора, находится ядро. В передней, бесцветной части протопласта две пульсирующие вакуоли и красный глазок. Хламидомонады быстро движутся в воде, вращаясь вокруг своей оси. Бесполое размножение. Ночью хламидомонада останавливается, теряет жгутики и содержимое ее после делений ядра на 2-4, реже на 8 зооспор, вырабатывающих жгутики и оболочку еще внутри материнской оболочки и выходящих после ослизнения ее в виде новых хламидомонад. При подсыхании водоема, при недостатке кислорода хламидомонады переходят в пальмеллевидное состояние: при этом клетка теряет жгутики, стенка их ослизняется, и в таком неподвижном состоянии клетки размножаются. Стенки дочерних клеток тоже ослизняются, и таким образом получается система вложенных друг в друга слизистых обверток, в которых группами расположены неподвижные клетки. При этом клетки сохраняют глазки и пульсирующие вакуоли. При перенесении в воду клетки снова вырабатывают жгутики и возвращаются к монадному состоянию. При половом размножении у большинства видов хламидомонад в клетках образуются одинаковые по величине гаметы (изогаметы), похожие на зооспоры, но меньших размеров и в большем числе 8-16, 32-64. Характерна гетерогамия (обе гаметы подвижны и содержимое меньшей переливается в другую, большую, при оогамии, маленькая мужская гамета сливается с крупной неподвижной женской, в которую превращается вся вегетативная клетка). Зигота одевается толстой и многослойной целлюлозной оболочкой, наполняется запасными веществами. После периода покоя при наступлении благоприятных условий зигота прорастает, образуя в результате редукционного деления ядра обычно 4 зооспоры.
Род вольвокс (Volvox). Ценобий – крупный слизистый шар с тонким инволюкрумом, под которым в один слой располагаются клетки. Число их разное от 500 до 60 00. Внут- ренняя поверхность шара занята жидкой слизью. Протопласты отдельных клеток соединены протоплазматическими тяжами. Клетки у вольвокса четко дифференцированы на вегетативные (соматические, не способные к размножению) и репродуктивные (генеративные), которые располагаются в задней части ценобия. Ценобиями называют колонии, в которых число клеток определяется на ранних стадиях развития и не меняется до следующей репродуктивной фазы. Для бесполого размножения предназначено 8-10 клеток, называемых гонидиями. Они увеличиваются в объеме, вдаются во внутреннюю часть ценобия, и содержимое их начинает делиться. Образовавшие дочерние колонии проваливаются в центральную полость материнского ценобия. Таким образом, внутри материнского шара образуется 8-10 дочерних шаров.
Половой процесс оогамный. Клетки превращаются в антеридии (5-100 клеток) (около 30) – в оогонии. Класс Тетраспоровые-Tetrasporaceae Порядок тетраспоровые – Tetrasporales Порядок характеризуется пальмеллоидным типом строения таллома. Представителями могут служить роды апиоцистис (Apiocystis) и тетраспора (Tetraspora). Таллом апиоцистиса представлен грушевидными слизистыми колониями, прикрепленными к другим водорослям. У тетраспоры мешковидные, бесформенные, крупные слизистые колонии. В слизи как у апиоцистиса, так и у тетраспоры находятся клетки несущие по два неподвижных жгутикокоподобных отростка псевдоцилии, производные жгутика. Каждая клетка колонии может превратиться в зооспору, вместо псевдоцилий вырабатываются два настоящих жгутика. Зооспоры выходят наружу из слизи и прорастают в новые колонии. Половой процесс в виде изогамии.
Размножаются хламидомонады бесполым и половым путями. При бесполом размножении протопласт делится с образованием четырёх ядерных клеток внутри материнской (зооспор). Каждая из них одевается оболочкой, образует жгутики и вследствие разрушения оболочки материнской клетки выходит наружу, где подрастает и снова приступает к делению.
Половой процесс у большинства хламидомонад изогамный, но встречается гетеро- и оогамный. Гаметы образуются внутри материнской клетки в количестве 32-64. Каждая гамета имеет 2 жгутика. На выходе из материнской клетки гаметы, происшедшие от различных особей, попарно копулируют. Возникшая зигота одевается толстой оболочкой, наполняется запасными продуктами и вступает в период покоя. В благоприятных условиях содержимое зиготы делится, в результате чего образуются 4 зооспоры, которые превращаются во взрослые особи.
Род Хламидомонада (Chlamydomonas) (рис. 65) — одноклеточные водоросли, встречаются в мелких водоемах и лужах. Насчитывается около 320 видов Строение Имеет округлую или овальную форму, на переднем конце клетки имеются два жгутика, при помощи которых хламидомонада движется. В центре клетки хламидомонады имеется ядро, чашевидный хроматофор с пиреноидом, на переднем конце — светочувствительный глазок (стигма) и две сократительные вакуоли, выделяющие наружу избыток воды. Снаружи клетки покрыты тонкой гликопротеиновой оболочкой. Целлюлоза в клеточной стенке отсутствует. В неблагоприятных условиях клетки хламидомонад становятся неподвижными. При этом они теряют жгутики, а их стенки желатинизируются. При наступлении благоприятных условий жгутики опять появляются, и клетка становится свободноплавающей.
Рис. 65. Хламидомонада (Chlamydomonas): 1 — зелёный хроматофор; 2 -пиреноид; 3 — ядро; 4 — жгутики; 5 — красный глазок;6 — пульсирующие вакуоли;7 — цитоплазм
Хламидомонада – род одноклеточных растений из отдела зеленые водоросли. Данный род объединяет более 500 видов, подавляющее большинство из которых обитают в пресных водоемах. Зачастую это мелкие, хорошо прогретые, грязные водоемы. Некоторые формы хламидомонады могут существовать в почве, на поверхности снежного покрова, льда, провоцируя их цветение (к примеру, хламидомонада снежная). В странах СНГ встречается около 100 видов.
Строение. Типичный представитель рода – это одноклеточная водоросль чаще продолговатой грушевидной формы, иногда округлой либо овальной. К переднему, несколько вытянутому краю клетки прикрепляются два жгутика, благодаря которым клетка способна передвигаться в толще воды. Водоросль покрыта относительно прочной пектиновой оболочкой. В цитоплазме имеется фоторецептор – светочувствительный глазок. Характерно наличие двух сократительных вакуолей. Основной функцией их является удаление избытка воды, которая постоянно поступает в клетку из окружающего пространства, с целью регуляции внутриклеточного давления. Большую часть клетки занимает хроматофор в виде чаши. Кроме осуществления фотосинтеза, его важная функция - отложение запасного органического вещества – крахмала. Питание водорослей данной группы может быть как атотрофное, так и гетеротрофное. Так, в условиях достаточной освещенности в процессе фотосинтеза поглощается солнечная энергия, и синтезируются органические вещества в клетке водоросли. Наиболее благоприятные условия для фотосинтеза хламидомонада находит с помощью глазка, постоянно передвигаясь. При недостатке света водоросль способна всасывать растворенные в воде органические вещества через клеточную стенку, переходя на гетеротрофный тип питания.
Размножение хламидомонады происходит половым и бесполым способом. Преобладает вегетативное размножение, которое осуществляется делением на 2-8 так называемых зооспор. Половой процесс - чаще изогамия, реже оогамия и гетерогамия. Сформировавшаяся зигота по окончании периода покоя и нескольких последовательных делений дает начало 4-32 новым клеткам.
Значение. Хламидомонады, наряду с другими зелеными водорослями, могут провоцировать «цветение» воды, иногда снега. Водоросли данного рода используются в очистных сооружениях, поскольку обладают способностью поглощать органические вещества, растворенные в воде. Хламидомонада является объектом исследования в генетических и биологических лабораториях, благодаря сравнительной простоте поддержания клеточной культуры. Эту водоросль также применяют для определения токсичности загрязненной воды. Питание автотрофное, но имеются виды сапрофиты и паразиты. Жизненный цикл:
Преобладает гаплоидная стадия. При бесполом размножении клетка делится митозом 2 раза, в результате чего под оболочкой материнской клетки образуются 4 дочерние особи. После разрыва оболочки они выходят наружу, растут и переходят к дальнейшему бесполому размножению (рис – левый цикл).При неблагоприятных условиях хламидомонада переходит к половому размножению. При этом молодые клетки, образовавшиеся при бесполом размножении, не растут, а сразу после выхода из материнской оболочки сливаются с образованием диплоидной зиготы. характерен изогамный половой процесс. образовавшаяся зигота покрывается толстой оболочкой и превращается в зигоспору. после периода покоя в ней происходит мейоз и образуются 4 гаплоидные особи, которые выходят наружу при разрыве оболочки. Значение. Хламидомонады, наряду с другими зелеными водорослями, могут провоцировать «цветение» воды. Водоросли данного рода используются в очистных сооружениях, поскольку обладают способностью поглощать органические вещества, растворенные в воде (выполняют санитарную роль). Хламидомонада является объектом исследования в генетических и биологических лабораториях, благодаря сравнительной простоте поддержания клеточной культуры. Эту водоросль также применяют для определения токсичности загрязненной воды