Экологическое значение
Одноклеточные водоросли классифицируются как существенные организмы для поддержания жизни на планете. По оценкам, они производят около 90% фотосинтеза планеты и, следовательно, большую часть кислорода.
Это быстрорастущие и воспроизводящие организмы, имеющие плотность в миллионы клеток на литр. Эта способность производства биомассы делает их очень важными в качестве первичных продуцентов, то есть они являются основными производителями органического вещества, которое проникает в трофические сети почти всех водоемов.
Одноклеточные водоросли улавливают избыток углекислого газа и превращают его в кислород. В связи с этим группы микроводорослей, которые, как правило, обладают большой производительностью биомассы, необходимы для противодействия парниковому эффекту на планете.
Некоторые виды водорослей могут демонстрировать взрывные фазы роста, известные как цветение водорослей или цветение фитопланктона. Когда виды, участвующие в этой фазе роста, способны вырабатывать токсины, происходит вредоносное цветение водорослей или красные приливы.
Какое значение имеют водоросли в природе? Как человек использует водоросли?
Важность водорослей для природы очевидна. Они поглощают углекислый газ и выделают кислород, которым дышат водные животные
Значительная часть кислорода выделяется в атмосферу.
Водоросли, как производители органического вещества, — важная часть пищевой цепи. Они служат источником пищи практически для всех водных животных, прямо или косвенно.
Заросли водорослей служат убежищем и домом для многих мелких обитателей водоёмов. Например, многие виды рыб откладывают икринки именно среди водорослей, где они скрыты от глаз хищников. Позднее в зарослях водорослей прячутся мальки.
Люди используют их как сырьё в химической промышленности. Люди делают из водорослей агар-агар, спирт, уксусную кислоту, йод, целлюлозу, клей, удобрения, корм для животных и многое другое.
Во многих странах употребляют в пищу ламинарию, ульву, порфиру и другие виды водорослей. Так как клетки водорослей способны накапливать питательные вещества, из водорослей получаются сытные и вкусные блюда. Они также полезны для здоровья, так как содержат витамины и йод.
Салат из водорослей
Одноклеточные водоросли используются также для очистки сточных вод.
Водоросли участвовали в образовании атмосферы Земли, а также в образовании осадочных пород и нефти.
Но способны ли водоросли наносить вред?
Да. Как правило это случается от переизбытка водорослей. В таком случае баланс экосистемы нарушается. Так, при цветении водоёмов водоросли могут вызвать гибель рыбы.
Встречаются также токсичные водоросли и такие, которые способны накапливать в своих клетках вредные вещества. Например, ночесветка способна накапливать аммиак; рыбы, питающиеся такими водорослями, погибают. Иногда токсичные водоросли настолько отравляют воду, что гибнут даже наземные животные, приходящие на водопой.
Водоросли, как и другие растения, нуждаются в бережном отношении со стороны человека. В загрязнённых водоёмах водоросли могут погибнуть или стать источником гибели других живых существ.
{«questions»:,»items»:,]}},»step»:1,»hints»:[«Важно понимать, что, говоря о значении водорослей в природе, мы говорим и о значении их для человека тоже. Люди дышат кислородом, выделяемым водорослями, ловят рыбу, питающуюся водорослями и так далее.»,»Говоря о значении водорослей для человека, обычно подразумевают промышленное использование (то есть изготовление из водорослей удобрений, кормовой муки, лекарственных средств)
Люди также употребляют водоросли в пищу. Но на этом значение водорослей для людей, как для части природы, не ограничивается.»]}]}
{"questions":[{"content":"Почему водоросли относят к низшим растениям? <br />Водоросли относят к низшим растениям, так как они не имеют `input-1` (ни корней, ни стеблей, ни листьев), их вегетативное тело - `input-7`, или `input-25`. Размножаются водоросли бесполым путём (`input-46` клеток или спорами) и половым путём.","widgets":{"input-1":{"type":"input","inline":1,"answer":},"input-7":{"type":"input","inline":1,"answer":},"input-25":{"type":"input","inline":1,"answer":},"input-46":{"type":"input","inline":1,"answer":"делением"}},"step":1,"hints":},{"content":"Что такое хроматофор?`choice-109`","widgets":{"choice-109":{"type":"choice","options":,"explanations":,"answer":}}},{"content":"Что такое ризоиды и почему их нельзя назвать корнями? `grouper-162`","widgets":{"grouper-162":{"type":"grouper","labels":,"items":,]}},"step":1,"hints":}]}
Общая характеристика
Среди зеленых водорослей встречаются одноклеточные, многоклеточные и колониальные представители. Они пластичны и способны выживать в различных условиях. Некоторые виды вступают в симбиоз с грибами и образуют лишайники.
Для представителей этого отдела характерно доминирование хлорофилла. Хроматофор водорослей, как и хлорофилл высших растений, состоит из двух модификаций хлорофилла – a и b. Помимо этого в них присутствуют пигменты каротины и ксантофиллы.
Клетки включают клеточные стенки из целлюлозы и пектина. Они включают крахмала и масла в качестве запасающего вещества. В отделе Зеленые водоросли множество разнообразных представителей.
Противопоказания к употреблению
Ламинария, нори и другая «морская трава» не лишены противопоказаний, а точнее, ограничений в употреблении. Не стоит забывать, что морские водоросли – очень насыщенный продукт, следовательно, необходимо учесть некоторые моменты.
- Водоросли нельзя употреблять маленьким детям, беременным и кормящим мамам.
- При наличии проблем с почками, гастрита и болезнях щитовидной железы перед употреблением морских водорослей следует проконсультироваться с врачом.
Аллергия на данный продукт встречается довольно редко, чаще в сочетании с аллергией на морскую воду. Если после употребления в пищу вы заметили вред от водорослей – вам стало тяжело дышать, появилась сыпь, обильное слезотечение и заложенность носа, – примите антигистаминные препараты и обратитесь к аллергологу.
Внешний вид и строение
Внутреннее и внешнее строение зеленых водорослей очень разнообразно. Они могут быть одноядерными и многоядерными, состоять из разного количества клеток или вообще иметь неклеточный таллом. Некоторые из них не прикрепляются к поверхностям и свободно живут в водной среде. Другие же прочно закреплены на предметах и различных субстратах.
Среди зеленых водорослей есть такие, которые состоят всего из одной клетки. Разглядеть их без микроскопа не получится, ведь их размер чрезвычайно мал. Зато летом и весной можно наблюдать, как от их активного размножения вода в лужах, прудах и болотах окрашивается в зеленый цвет.
Многоклеточные зеленые водоросли больше напоминают обыкновенные высшие растения. Их тело может состоять из множества нитей, образовывать подобие стебельков и листочков. Промежуточный вариант между многоклеточными и одноклеточными представляют колониальные. Они представляют собой группу соединенных между собой клеток или организмов. Несмотря на объединение, они могут сохранять свою самостоятельность и по-разному реагировать на раздражители. В случае разрыва колонии они спокойно существуют дальше и способны образовывать новые группы при помощи деления своих клеток.
Классификация
| Система классификации в соответствии с Hwan Su Yoon et al. 2006 | Система классификации в соответствии с Saunders and Hommersand 2004 |
Царство Растения Haeckel
|
Царство Растения Haeckel
|
Продолжение рода
Водоросли могут размножаться тремя способами: все зависит от вида. Возможно вегетативное, бесполое и половое размножение.
Вегетативный способ
В этом случае возможно как простое разделение организма, имеющего многоклеточное строение, на несколько частей, так и деление при помощи специально предназначенных для этого органов. Именно так, например, происходит размножение у бурых водорослей, имеющих специальные выводковые веточки.
Бесполое размножение
Размножение водорослей происходит через споры. Они предназначены для передачи генетического материала. У водорослей бывают:
- подвижные зооспоры;
- неподвижные апланоспоры.
https://youtube.com/watch?v=cUXy_mULAmo
Половой путь
Определяющим этапом этого типа размножения является слияние двух клеток — гаметов. Кратко о вариантах полового размножения водорослевых организмов:
- Изогамия. Обе гаметы в этом случае подвижны и имеют одинаковые размеры и конфигурацию.
- Гетерогамия. Обе гаметы обладают подвижностью и имеют одинаковую форму. Размеры клеток при этом различны.
- Оогамия. Характеристика этого способа заключается в том, что яйцеклетка, имеющая большие размеры и не обладающая способностью передвигаться, сливается с подвижным, имеющим небольшие размеры, сперматозоидом.
Где обитают и какое строение имеют бурые водоросли?
Бурые водоросли обитают в основном в солёной воде, то есть в морях и океанах. Они относятся к многоклеточным водорослям. Их слоевище имеет желтовато-бурый окрас из-за того, что в клетках, кроме хлорофилла, содержится большое количество жёлтых и коричневых пигментов. Бурые водоросли разнообразны по форме: встречаются нитевидные, пластинчатые, шаровидные, кустообразные. Иногда они стоят в воде вертикально, как деревья: это происходит из-за того, что они удерживают в своей верхней части пузыри воздуха. Бурые водоросли прикрепляются к грунту при помощи ризоидных клеток, также у некоторых видов основание слоевища разрастается вширь и получается дисковидная подошва, с помощью которого водоросль удерживается на месте.
Некоторые виды бурых водорослей развиты настолько, что у них появляются группы клеток, то есть ткани. У бурых водорослей есть отделы с зоной роста.
Для клеток бурых водорослей характерна толстая клеточная стенка из целлюлозы и пектина, покрытая дополнительной слизистой оболочкой. Хлоропласты мелкие и имеют бурую окраску.
Дополнительные пигменты нужны бурым водорослям для того, чтобы улавливать свет в условиях его недостатка. Многие бурые водоросли могут осуществлять фотосинтез на глубине до 40 метров.
Также многие виды бурых водорослей обитают в приливной зоне. Когда наступает отлив, они оказываются на суше. От высыхания и гибели их защищают слизистые вещества, которыми покрыты клетки.
Бурые водоросли богаты питательными веществами; в прибрежной зоне морей они являются главным поставщиком органических веществ. Мелкие морские животные не только питаются водорослями, но и живут в их зарослях.
Люди также могут употреблять в пищу некоторые виды – например, бурую ламинарию – «Морскую капусту» — можно купить почти в любом продуктовом магазине.
Бурая ламинария
Другие известные бурые водоросли — цистозейра, богатая альгиновой кислотой, и фукус, употребляемый как витаминная добавка к пище.
Бурые водоросли используются в производстве альгиновых кислот, лекарственных средств, кормовой муки.
Небольшое видео об «оживании» сухой бурой водоросли в воде:
Экология и значение
Обитают водоросли не только в пресных и соленых водоемах – их можно найти даже в пробе воды из лужи в парке или в почве. Некоторые виды обнаруживаются во льдах за полярным кругом. Если подумать: водоросли неубиваемы, как старый телефон Nokia. Даже если нам кажется, что водоросли не живут где-то, скорее всего, мы ошибаемся.
В экосистемах водоросли выполняют роль продуцентов и составляют пищу водных животных.
| Интересный факт!Из-за большого количества и повсеместного обитания водорослей, до 80% всего кислорода атмосферы Земли производится именно этими растениями. |
Водоросли могут быть свободноживущими или входить в состав лишайников. Лишайники – симбиотические организмы, тела которых составляют одиночные клетки водоросли, расположенные между грибными гифами. О том, что такое гифы можно подробнее прочитать в статье «Грибы. Лишайники».
Таблица «Многообразие водорослей»
|
Группа |
Где встречаются |
Строение |
Представители |
|
Зелёные |
Большинство в пресных водах, есть и морские виды |
Разные формы талломов, одноклеточные и колониальные виды |
Улотрикс, ульва (многоклеточные); плеврококк, хлорелла, хламидомонада |
|
Красные |
Большинство в морях, на больших глубинах, некоторые виды в реках, озёрах |
Содержат красные и синие пигменты, таллом крупный, 0.5-2 метра |
Порфира |
|
Бурые |
Почти все виды обитают в морях, особенно много в холодных |
Талломы крупные, до нескольких метров в длину |
Фукус, ламинария, саргассум |
Кроме указанных в таблице, основных, групп водорослей, есть также:
- диатомовые;
- жёлтозелёные;
- золотистые.
Диатомовые водоросли распространены в морях и пресных водоёмах. Их особенность – наличие панциря из кремнезёма. При отложении панцирей на дне водоёмов формируется горная порода диатомит.
Рис. 3. Панцири диатомей под микроскопом.
Размножение
Размножение водорослей происходит разнообразно, но относится к трём типам:
- вегетативное;
- бесполое;
- половое.
Вегетативное наблюдается у нитчатых водорослей. Их таллом разрывается на части и из каждой образуется новый организм.
Бесполое размножение происходит с помощью спор. Материнская клетка делится на несколько частей. Каждая часть становится спорой. Впоследствии из споры вырастает новая водоросль.
Рис. 2. Бесполое размножение хламидомонады.
При половом размножении происходит слияние гамет (половых клеток), возникающих в специальных материнских клетках. В результате образуется зигота – первая клетка нового организма.
Бурые водоросли
Бурые водоросли зачастую являются морскими. Все представители этого вида имеют один общий признак – для них характерен желтовато-бурый цвет слоевища.
Бурые водоросли являются многоклеточными. В длину они бывают разными – от микроскопических до огромных. Слоевища таких растений бывают нитевидными, шаровидными, пластинчатыми и кустообразными. Иногда в них могут быть пузыри воздуха, которые удерживают растение вертикально. К грунту водоросли прикрепляются ризоидами или разросшимся основанием слоевища. Некоторые бурые водоросли могут иметь клетки, которые называются тканями.
В морях на Дальнем Востоке и в морях Северного Ледовитого океана произрастает большая бурая водоросль под названием ламинария. Около берегов Чёрного моря можно встретить водоросли цистозейра.
Значение водорослей в природе и жизни человека
Водорослями питаются рыбы и другие водные животные. Водоросли поглощают из воды углекислый газ и, как все зеленые растения, выделяют кислород, которым дышат живые организмы, обитающие в воде. Водоросли вырабатывают огромное количество кислорода, который не только растворяется в воде, но и выделяется в атмосферу.
Человек использует морские водоросли в химической промышленности . Из них получают йод, калийные соли, целлюлозу, спирт, уксусную кислоту и другие продукты. Водоросли используют как удобрения и употребляют на корм скоту. Из некоторых видов красных водорослей добывают студенистое вещество агар-агар, необходимое в кондитерской, хлебопекарной, бумажной и текстильной промышленности. На агар-агаре выращивают микроорганизмы для использования их в лабораторных исследованиях.
Во многих странах водоросли используют для приготовления разнообразных блюд. Они очень полезны, так как содержат много углеводов, витаминов, богаты йодом.
Особенно часто употребляют в пищу ламинарию (морскую капусту), ульву (морской салат), порфиру и др.
Хламидомонаду, хлореллу и другие одноклеточные зеленые водоросли применяют при биологической очистке сточных вод.
Чрезмерное размножение водорослей, например в оросительных каналах или рыборазводных прудах, может принести вред. Поэтому каналы и водоемы приходится периодически очищать от этих растений.
Наличие водорослей — необходимое условие для нормальной жизни водоемов. Если в них сбрасывают нечистоты, химические отходы, металлический лом, гниющую древесину и другие материалы, то это неизбежно ведет к гибели водорослей, других растений и животных, появлению мертвых и зараженных водоемов.
Новые понятия
Водоросли. Хроматофор. Ризоиды. Хламидомонада. Хлорелла. Ламинария
Ответьте на вопросы
1. Почему водоросли относят к низшим растениям? 2. Где обитают зеленые одноклеточные водоросли? 3. Какое строение имеет хламидомонада? 4. Где обитают и какое строение имеют зеленые многоклеточные водоросли? 5. Где обитают и какое строение имеют бурые водоросли? 6. Где обитают и какое строение имеют красные водоросли? 7. Что такое елоевище? 8. Что такое хроматофор? 9. Что такое ризоиды? Почему их нельзя называть корнями? 10. Какое значение имеют водоросли в природе? 11. Как человек использует водоросли?
Задания для самостоятельной работы
Осторожно снимите зеленый налет с коры нескольких деревьев. Приготовьте микропрепараты и изучите их под микроскопом
Рассмотрите клетки водорослей, образующих зеленый налет. Постарайтесь установить, одним или несколькими видами водорослей он образован.
Дополнительный материал
Во многих местах земного шара наблюдается так называемый «красный снег». У нас в стране это явление встречается на Кавказе, Северном Урале, в некоторых районах Сибири и Арктики. Необычную окраску снега вызывает так называемая хламидомонада снежная. Ее клетки содержат красный пигмент. При оттаивании верхних слоев снега клетки этой водоросли начинают очень быстро размножаться, окрашивая снег во все оттенки красного цвета от бледно-розового до кровяно-красного и темно-малинового. Иногда площадь, покрытая «красным снегом», достигает нескольких квадратных километров.
Гигантская тихоокеанская бурая водоросль за сутки вырастает на 45 см и достигает в длину 60 м.
В районе Багамских островов на глубине 269 м найдены красные водоросли, несмотря на то что на такой глубине вода поглощает 99,9995% солнечного света.
Красные водоросли
Это виды, которые различаются по цвету от светло-красного до оранжевого и коричневого. В клетке преобладают другие пигменты, подавляющие хлорофилл. Нас интересуют красные водоросли, одноклеточные формы.
В эту группу входит класс водорослей банги, который включает около 100 видов. Значительная часть из них одноклеточные. Основное отличие — преобладание каротинов и ксантофиллов, фикобилинов над хлорофиллом. Этим объясняется колорит представителей ведомства. Среди одноклеточных красных водорослей есть несколько наиболее распространенных организмов:
- хороший отец.
- геотермальный.
- астероциты.
- порфириды.
Основные места обитания — океанические и морские воды умеренных широт. В тропиках они встречаются гораздо реже.
Клетка водорослей, ее строение
Особенность этих растений заключается изначально в строении их клеток. Оно несколько отлично от такового у высших представителей. Можно обозначить несколько основных моментов, по которым клетки выделяются.
- У некоторых особей они содержат специализированные структуры животного происхождения — органеллы передвижения (жгутики).
- Иногда встречается стигма.
- Оболочки не совсем такие, как у обычной растительной клетки. Зачастую они снабжены дополнительными углеводными или липидными слоями.
- Пигменты заключены в специализированный орган — хроматофор.
В остальном строение клетки водорослей подчиняется общим правилам такового у высших растений. Они также имеют:
- ядро и хроматин;
- хлоропласты, хромопласты и другие пигментсодержащие структуры;
- вакуоли с клеточным соком;
- клеточную стенку;
- митохондрии, лизосомы, рибосомы;
- аппарат Гольджи, эндоплазматическую сеть и прочие элементы.
При этом клеточное строение одноклеточных водорослей соответствует таковому у прокариотических существ. То есть также отсутствуют ядро, хлоропласты, митохондрии и некоторые другие структуры.
Клеточное строение многоклеточных водорослей полностью соответствует таковому у высших наземных растений, за исключением некоторых видовых особенностей.
Размножение
Размножение водорослей происходит разнообразно, но относится к трём типам:
- вегетативное;
- бесполое;
- половое.
Вегетативное наблюдается у нитчатых водорослей. Их таллом разрывается на части и из каждой образуется новый организм.
Бесполое размножение происходит с помощью спор. Материнская клетка делится на несколько частей. Каждая часть становится спорой. Впоследствии из споры вырастает новая водоросль.
Рис. 2. Бесполое размножение хламидомонады.
При половом размножении происходит слияние гамет (половых клеток), возникающих в специальных материнских клетках. В результате образуется зигота – первая клетка нового организма.
Зеленые водоросли
Отдел Зеленые водоросли назван так из-за характерной окраски представителей, вызванной преобладанием хлорофиллов a и b над другими пигментами.
Представители: хламидомонада, хлорелла, хлорококк, улотрикс, ацетабулярия, вольвокс, ульва.
Отличительные особенности
- Хлорофиллы a и b
Хлорофилл – пигмент растений, необходимый для фотосинтеза. У разных групп водорослей разный пигментный состав. Пигменты являются красящими веществами, они определяют цвет растения.
- Запасное вещество – крахмал
Крахмал откладывается у зеленых водорослей в пиреноиде – особом месте в клетке, где содержится много ферментов. Эти ферменты в буквальном смысле притягивают к себе молекулы глюкозы и соединяют их в одно большое крахмальное зерно.
- Преобладающее поколение гаплоидное.
Это значить, что имеется одинарный набор хромосом. Взрослое растение любой зеленой водоросли представлено гаплоидным поколением – гаметофитом.
| Запомним правило трёх “Г” – оно не раз еще пригодится нам при изучении ботаники.Гаметофит – гаметы – гаплоидный. Все эти слова начинаются на букву “Г”, а значит, они взаимосвязаны: гаметофит и гаметы имеют гаплоидный набор хромосом, гаметы образуются из гаметофита. |
Важнейшие представители отдела
Хламидомонада – одноклеточная водоросль с монадным талломом.
В передней части клетки располагаются 2 жгутика. Фотосинтезирующий аппарат представлен крупным чашевидным хроматофором, заполняющим практически всю цитоплазму клетки. Зёрна крахмала скапливаются в центральной области хроматофора — пиреноиде. Имеется светочувствительный органоид – стигма.
| Зачем водорослям нужны глазки?Глазок водоросли не то же самое, что глаз человека. Глазками у одноклеточных водорослей называются светочувствительные органоиды – стигмы. Они улавливают световые лучи и определяют направление движения клетки. Водоросли фотосинтезируют, а для этого нужен свет. Поэтому клетки будут двигаться к наиболее освещенному месту. |
Размножается водоросль как бесполым путем, так и половым.
| Почему взрослая хламидомонада всегда погибает при “родах”?При бесполом размножении цитоплазма внутри клетки делится много раз митозом, разрывая целлюлозную оболочку. Получается, взрослая водоросль никогда не выживает при появлении “детей”.Вышедшие из клетки гаметы попарно сливаются, образуя зиготу, которая далее делится мейозом на 4 зооспоры. Каждая из зооспор затем превращается во взрослую водоросль. |
Зооспора – спора, имеющая один или несколько жгутиков. Вспомним, где еще нам встречался корень “зоо”: например, в словах “зоология” (наука о животных), “зоопарк”. Зооспора похожа на маленькое животное: она активно двигается, имеет своеобразный “хвостик”.
Хлорелла, плеврококк – одноклеточные водоросли с коккоидным талломом.
Размножаются эти водоросли только бесполым путем с образованием безжгутиковых автоспор.
Автоспора – неподвижная безжгутиковая спора.
Термин можно запомнить так: автоспора АВТОномная и независимая, ей этот мир уже абсолютно понятен. Поэтому она спокойно лежит и не двигается, а созерцает происходящее вокруг.
Автоспора познала смысл бытия
| Зачем хлореллу берут с собой в космос?Хлорелла используется для восстановления состава воздуха на космических кораблях. Эта водоросль очень быстро делится, поэтому вырабатывает очень много кислорода – гораздо больше, чем может произвести комнатное растение в горшочке. |
Плеврококк часто покрывает стволы деревьев, его скопления выглядят как зеленый налет на коре.
Ацетабулярия (“бокал русалки”) – крупная многоклеточная водоросль с сифоновым талломом.
Интересно, что во всем теле ацетабулярии имеется только одно ядро. Именно оно контролирует процессы жизнедеятельности, происходящие в таком большом организме.
Вольвокс – шарообразный колониальный организм, состоящий из множества жгутиковых клеток.
Строение колонии вольвокса
| Что общего у колонии водорослей и студенческого общежития?Колония – специфическая форма совместного проживания одноклеточных организмов. Клетки в колонии независимы друг от друга и могут существовать отдельно. Чтобы запомнить этот термин, будем ассоциировать его с общежитием. Колония состоит из множества особей, как и общежитие состоит из множества людей, взаимодействующих друг с другом. Однако каждая клетка колонии, как и каждый человек, могут существовать и отдельно от этого “сообщества”. |
Размножается вольвокс бесполым путем (делением колонии) или половым (с образованием жгутиковых гамет).
Особенности строения одноклеточных водорослей
Какие особые характеристики позволяют существовать этим крошечным организмам? Во-первых, хотя у них всего одна клетка, она выполняет все жизненно важные функции всего организма:
- дыхание;
- питание;
- выбор.
- рост;
- разработка;
- движение;
- размножение;
Кроме того, эти одноклеточные организмы обладают внутренней функцией раздражительности.
По своему внутреннему строению одноклеточные водоросли не имеют характеристик, которые могут удивить заинтересованного исследователя. Все те же структуры и органеллы, что и клетки более развитых организмов. Клеточная мембрана обладает способностью поглощать окружающую влагу, поэтому тело может нырять под водой. Это позволяет водорослям более широко распространяться не только в морях, океанах и других водоемах, но и на суше.
У всех представителей есть ядра с генетическим материалом, за исключением сине-зеленых водорослей, которые являются прокариотическими организмами. Кроме того, в клетку входят стандартные обязательные органеллы:
- аппарат Гольджи;
- эндоплазматическая сеть;
- сотовый центр.
- митохондрии;
- цитоплазма;
- рибосомы;
- лизосомы;
Особенностью можно назвать наличие пластид, содержащих тот или иной пигмент (хлорофилл, ксантофилл, фикоэритрин и другие). Также интересен тот факт, что одноклеточные водоросли могут свободно перемещаться в толще воды, используя один или несколько жгутиков. Однако не все виды. Также есть формы, прикрепленные к субстрату.
Жизненный цикл споровых растений
Жизненный цикл споровых растений – чередование бесполого и полового поколений. То есть, гаметофит и спорофит чередуются. На спорофите находятся лишь органы, обеспечивающие бесполое размножение, а на гаметофите – половое.
Эти растения в результате эволюции менялись. Так и появились диплоидные и гаплоидные группы. К первой относят папоротники с хвощами и плаунами. У этих представителей флоры гаметофит почти исчез, он выглядит как отросток. А к гаплоидной ветви учёные причисляют мхи, у них гаметофит развит.
Ясно, что органы полового размножения развиваются только на гаметофите. У растений мужского пола есть антеридии – овальные отростки, внутри коих созревают сперматозоиды. Женские половые органы – архегонии. Внутри них находится яйцеклетка. Чтобы произошло оплодотворение, мужская половая клетка должна проникнуть в женскую. Чтобы сперматозоид смог попасть внутрь архегонии, ему нужна вода. Из оплодотворенной яйцеклетки развивается зародыш. Со временем он становится взрослый растением из бесполого поколения и размножается спорами, что ждут своего часа в спорангиях.
У каждого спорового растения есть преобладающая фаза. У мхов это гаметофит. У лишайников, сине-зелёных водорослей, хвощей и плаунов это спорофит.
Циклы споровых растений – видео
Отдел Бурые водоросли: строение
Часто в рамках школьной программы изучения низших растений, разных их отделов учитель просит учеников: «Перечислите особенности строения бурых водорослей». Ответ будет таким: таллом имеет самое сложное строение из всех известных особей низших растений, внутри слоевища, которое имеет зачастую внушительный размер, располагаются проводящие сосуды; сам таллом имеет многослойное строение, из-за чего напоминает тканевый тип устройства высших наземных растений.
Клетки представителей данных водорослей вырабатывают специальную слизь, поэтому снаружи всегда покрыты своеобразным слоем. Запасными питательными веществами являются:
- углевод ламинарит;
- масла (жиры разного типа);
- спирт маннит.
Вот что нужно говорить, если вас просят: «Перечислите особенности строения бурых водорослей». Их на самом деле много, и они уникальны на фоне других представителей подводных растений.
Размножение спорами
Помимо вегетативного размножения водоросли размножаются с помощью спор. Это определённый подвид бесполого размножения.
Споры образуются в специальных органах, так называемых спорангиях или зооспорангиях. При рассеивании спора начинает прорастать и затем образуется новая взрослая самостоятельная особь.
Подвижные споры со жгутиками, способные к передвижению, называют зооспорами.
Вариант бесполого размножения спорами можно рассмотреть на примере такой водоросли, как улотрикс. В благоприятных для нее условиях жизни от существующей материнской нити отделяются её фрагменты, которые содержат споры. Они плавают в свободном состоянии, затем, прикрепившись к подводному предмету, начинают активно делиться и образуют новую нить водоросли. Нужно заметить, что этот вид водоросли может одновременно размножаться как бесполым путём, так и половым.
Замечено, что можно простимулировать образование спор у некоторых видов нитяных водорослей, для этого в среде обитания должно произойти повышение углекислоты.
Функцию бесполого размножения в этом случае выполняют особи под названием спорофиты, то есть образующие споры.
Спирогира — представитель зелёных водорослей
Одна из распространённых в наших краях нитчатая водоросль — спирогира. Тело этой водоросли состоит из очень длинных клеток, соединённых друг с другом так, что получается словно тонкая нитка.
Строение клеток этих водорослей таково: в центре каждой клетки спирогиры есть большая вакуоль. Хроматофор имеет вид зелёных лент, закрученных спиралями. Нить спирогиры постоянно растёт. Если она окажется разорвана, то каждый кусочек может вырасти в новую нить. Такой способ размножения называют вегетативным.
Спирогира может размножаться и половым путём. Обычно нити спирогиры не плавают по одной, они спутаны в комок, похожий на вату. В таком комке разные нити оказываются расположены близко друг к другу, и между ними может возникнуть конъюгация — слияние клеток. Содержимое клеток смешивается, ядра соединяются и образуют зиготу, которая потом разделяется на четыре новые клетки. Три из них погибают, а четвёртая вырастает в новую нить спирогиры.
Тина в водоёме
Размножение и образ жизни
Образ жизни той или иной водоросли нужно обсуждать в каждом конкретном случае. Кто-то предпочитает свободно плавать в толще воды, образуя фитобентос. Остальные виды помещаются внутрь животных организмов, вступая с ними в симбиоз. Третьи просто прикрепляются к субстрату и образуют колонии и нити.
Но размножение одноклеточных водорослей — процесс, похожий на всех представителей. Это обычное вегетативное деление на две части, митоз. Половой процесс происходит крайне редко и только при неблагоприятных условиях существования.
Бесполое размножение сводится к более поздним стадиям.
- Подготовительный. Клетка растет и развивается, накапливает питательные вещества.
- Органеллы движения (жгутики) редуцированы).
- Затем начинается процесс репликации ДНК и одновременное образование поперечной перетяжки.
- Центромеры растягивают генетический материал по нескольким полюсам.
- Баннер закрывается, а ячейка делится пополам.
- Цитокинез происходит одновременно со всеми этими процессами.
В результате появляются новые дочерние клетки, идентичные материнским. Они восполняют недостающие части тела и начинают самостоятельную жизнь, рост и развитие. Таким образом, жизненный цикл одноклеточной особи начинается с деления и им заканчивается.
Водоросли, состоящие из одной клетки
Водоросли могут быть одноклеточными или многоклеточными. Растения из одной клетки живут, например, в «цветущем» летом пруду. Их можно рассмотреть под микроскопом. Они придают воде изумрудный цвет. Больше всего в ней содержится хламидомонад. По своей форме они похожи на грушу. Хламидомонада передвигается благодаря двум жгутикам. Расположены они на передней части клетки. В водоёмах обитает также хлорелла.
Интересны одноклеточные планктонные представители. Они плавают в толще воды. Эти водоросли способны чрезвычайно быстро размножаться в морской среде. 1 литр воды может содержать больше 10 миллионов таких растений.
