Общая характеристика
Особенности строения тела. Водоросли — сборная группа низших, преимущественно водных, растений. Характерной особенностью всех водорослей является то, что их тело не расчленено на вегетативные органы (корень, стебель, лист), а представлено талломом, или слоевищем. По этой причине их называют талломными, или слоевищными, растениями. В отличие от высших растений у них обычно отсутствуют ткани, а органы полового и бесполого размножения, как правило, одноклеточные. Общей для водорослей является также способность к фототрофному способу питания. Вместе с тем у некоторых водорослей наряду с автотрофным существует гетеротрофный тип питания (например, у эвгленовых).
Известно более 40 тыс. видов водорослей, которые объединяются в два полцарства — Багрянки и Настоящие водоросли. Последние подразделяются на несколько обособленных отделов (Зеленые, Харовые, Диатомовые, Золотистые, Бурые и др.), которые отличаются друг от друга по ряду таких важнейших признаков, как структура таллома, набор фотосинтезирующих пигментов и запасных питательных веществ, особенности размножения и циклы развития, местообитание и т. п.
Строение многоклеточных водорослей. Слева клетка нитчатой спирогиры, справа – фукус пузырчатый |
Водорослям присуще исключительное морфологическое разнообразие. Они бывают одноклеточные (хламидомонада, хлорелла), колониальные (вольвокс) и многоклеточные, среди которых встречаются нитчатые (спирогира, улотрикс) и пластинчатые (ульва, ламинария и др.). Каждая из этих форм имеет различные размеры — от I мкм до нескольких десятков метров (некоторые бурые и красные). Например, бурая водоросль макроцистис грушеносный вырастает за день на 45 см и достигает длины 1 60 м.
|
Наиболее оптимальным вариантом для хламидомонады является наличие яркого солнечного света. Если постоянно освещать емкость с водой, в которой обитают хламидомонады, с одной стороны, то через некоторое время можно заметить, что там появились скопления этих растений. Светочувствительный глазок водоросли воспринимает свет, и с помощью жгутиков она движется в сторону более освещенного места. Это стремление к свету называют положительным фототаксисом. Но хламидомонада способна не только питаться продуктами фотосинтеза, но и поглощать готовые органические вещества всей поверхностью тела.
Хлорелла имеет шарообразную форму. Тело клетки также покрыто оболочкой, под которой находятся цитоплазма с ядром и крупный хроматофор.
Диатомеи - весьма обширная группа одноклеточных морских и пресноводных видов. Окраска их от желтой до бурой из-за присутствия пигмента фукоксантина. Протопласт диатомей защищен коробчатой кремнеземной (стеклянной) оболочкой - панцирем состоящим из двух створок. Твердая поверхность створок часто покрыта характерным для вида сложным узором из штрихов, бугорков, ямок и гребней. Эти панцири - одни из самых красивых микроскопических объектов, а четкость различения их узора используется иногда для проверки разрешающей силы микроскопа. Помимо деления клеток надвое известно и половое размножение. Многие диатомеи - свободноплавающие формы, но некоторые прикреплены к подводным объектам слизистыми ножками. Иногда клетки объединяются в нити, цепочки или колонии. С течением времени мощные их скопления уплотняются в пористую горную породу - диатомит.
|
Read more: https://vseobiology.ru/konspekty-k-gosam/8-botanika-gos/7-7-obshchaya-kharakteristika-vodoroslej-ikh-klassifikatsiya-rol-v-prirode-i-znachenie#ixzz5X2DDmv00
Диатомовые водоросли (диатомеи)
Строение одноклеточных водорослей. Слева эвглена зелёная, справа – хламидомонада |
Строение клетки. Клетки большинства водорослей существенно не отличаются от типичных клеток высших растений, однако у них есть свои особенности.
Клетки водоросли имеют клеточную оболочку, состоящую из целлюлозы и пектиновых веществ. У многих из них в состав клеточной стенки входят добавочные компоненты: известь, железо, альгиновая кислота и др.
Цитоплазма у большинства водорослей расположена тонким слоем вдоль клеточной стенки и окружает большую центральную вакуоль. В цитоплазме хорошо различимы эндоплазмати-ческий ретикулум, митохондрии, аппарат Гольджи, рибосомы, одно или несколько ядер.
В клетках водорослей из органелл особенно заметны хроматофоры (хлоропласты), которые в отличие от хлоропластов высших растений более разнообразны по форме, размерам, числу, строению, местоположению и набору пигментов. Они могут быть чашевидными, лентовидными, пластинчатыми, звездчатыми, дисковидными и др.
В хроматофорах сосредоточены фотосинтезирующие пигменты: хлорофиллы а, b, с, d, каротиноиды (каротины и ксантофиллы), фикобилины (фикоцианин, фикоэритрин). Кроме того, в матриксе хроматофора находятся рибосомы, ДНК, липидные гранулы и особые включения — пиреноиды. Пиреноиды присущи почти всем водорослям и небольшой группе мхов. Они являются не только местом скопления запасных питательных веществ, но и зоной их синтеза.
|
Веществами запаса у водорослей служат крахмал, масло, гликоген, волютин, водорастворимый полисахарид ламинарии и др.
Размножение. Водоросли размножаются бесполым и половым путем. Бесполое размножение происходит фрагментами колонии или таллома, а также спорами.
У одних водорослей каждая особь способна формировать и споры, и гаметы в зависимости от времени года и условий среды, у других функции бесполого и полового размножения выполняют разные особи — спорофиты (образуют споры) и гаметофиты (формируют гаметы). У многих водорослей в цикле развития наблюдается строгое чередование поколений — спорофита и гаметофита (красные, бурые, Некоторые зеленые).
Размножение и жизненный цикл улотрикс
Для своего развития и жизни улотрикс ищет такие места, где много кислорода. Этот элемент нужен для того, чтобы происходило деление, а клетки насыщались энергией. Никаких примесей в кислороде быть не должно, улотрикс этого не переносит. Если кислорода будет достаточно, тогда нити водоросли вырастут чистыми, густыми, ярко-зелеными.
Зеленая водоросль улотрикс может размножаться следующими способами:
- Вегетативным
- Половым
- Бесполым.
Когда происходит вегетативное размножение, то из обрывков нити образуются новые водоросли. Если же идет процесс бесполого размножения, то участвовать в процессе могут практически все клетки нити. Только самая нижняя клетка – ризоидальная, не участвует в размножении.
Бесполое размножение предусматривает, что клетка способна поделиться от 4 до 32 зооспор, заключенных в слизистые пузыри. Зооспоры падают в воду, где они крепятся к твердой поверхности и формируют собственную нить водоросли.
Половой способ происходит с участием жгутиковых гамет, которые образовываются в материнской водоросли. В размножении принимают участие две гаметы, которые выходят попарно в воду, сливаются и образуют 4-хжгутиковую зиготу. В воде зигота ищет твердую поверхность, чтобы прикрепиться и дать жизнь спорофиту, состоящему из одной клетки. В ней происходит формирование зооспор, из которых растут новые нити улотрикса.