среда, 2 сентября 2015 г.

Водоросли



Водоросли
 – преимущественно водные организмы, обитающие как в морской, так и в пресной воде. Некоторые из них свободноплавающие (планктон), другие прикрепляются ко дну, иногда образуя целые заросли (бентос). Среди водорослей встречаются одноклеточные, многоклеточные и колониальные организмы. Большинство из них обитает на глубине до 30 м; Однако при хорошей прозрачности воды их можно встретить и на глубине до 240 м (арктические зоны). В стоячих водоёмах при обильном размножении вызывают, так называемое, «цветение воды». Водоросли живут в почве, на деревьях и скалах. Их можно встретить во влажном воздухе и снеге (эвгленовые). Размеры водорослей изменяются от микроскопических (микрометры) до гигантских (десятки метров). Некоторые зелёные водоросли живут в симбиозе с грибами, образуя лишайники. 


Строение водорослей: 
• Тело водорослей называется – слоевище или таллом. Оно может состоять из одной или множества клеток;
• Клетки водорослей могут быть неподвижными и подвижными (подвижность осуществляется с помощью жгутиков);
• Таллом всегда слабо дифференцирован (не имеют истинных тканей и органов лишены покровной оболочки;
• Тело многоклеточных водорослей состоит из пластины или собственно слоевище, черешка и корнеподобных выростов - ризоидов;
• Клеточные оболочки состоят, как правило, из целлюлозы;
• Клетки могут быть диплоидными ( 2n ) и гаплоидными ( n );
• Всегда имеется чередование жизненных циклов;
• В клетках имеются хлоропласты, у одноклеточных они собраны в хроматофор. Способны к фотосинтезу;
• Глюкозу запасают в виде крахмала в пиреноиде. 





Половое размножение водорослей:

•А– гомогамия, гаметы подвижные и одинакового размера (улотрикс);

•Б– гетерогамия, гаметы подвижные, схожей морфологии, но женская гамета значительно больше мужской (хламидомонада);
•В– оогамия, подвижный только сперматозоид, яйцеклетка – крупная, неподвижная клетка (вольвокс, бурые водоросли).

 От одноклеточных до колониальных

Число клеток у колониальных особей может сильно отличаться. У хламидомонады, например, оно состоит всего из одной клетки, у гониума из 4-8, у пандорины из 8-32, у эудорины (эвдорины) из 32-128, у плеудорины (плевдорины) из 128, у вольвокса из 256 до 10 тыс. клеток, которые могут быть связаны цитоплазматическими мостиками. Способность к образовании новой колонии из одной клетки теряется, если показатель числа клеток колонии достигает 32-х.






Классификация Группы Водорослей


•Отдел Зеленые водоросли (хламидомонада, спирогира, улотрикс);
•Отдел Бурые водоросли (фукус, ламинария);
•Отдел Красные водоросли (Порфира, делессерия, фикодрис, батрахоспермум);
•Отдел Диатомовые водоросли;
•Отдел Эвгленовые (Эвглена зеленая).


Отдел Зеленые водоросли



Известно 20 000. видов.
• Почти все пресноводные;
• Основная форма – гаплоидные ( n ), Диплоидная ( 2n ) только зигота;
• Обитают больше в воде, но есть почвенные (ботридиум) и воздушные формы (хролепус);
• Бывают одноклеточные (монадные, хлорелла, хдамидомонада), колониальные (вольвокс), нитчатые (спирогира, улотрикс, кладофора) и пластинчатые (ульва), сифональные (бриопсис, ацетобулярия);
• В хроматофорах содержится ХлА и ХлВ;
• Размножаются вегетативным, бесполым и половым путем.




 Разнообразие представителей отдела зеленых водорослей



Разнообразие хроматофоров у представителей отдела зеленых водорослей




1. Пластинчатый закругленный хроматофор (улотрикс);
2. Чашеообразный хроматофор (хламидомонада);
3. Зернистый хроматофор или отдельные хлоропласты (эвглена);
4. Спиралевидный хроматофор (спирагира).



Строение Хламидомонады


Хламидомонада обитает в пресных водоемах. Вызывает позеленение (цветение) воды. Имеет светочувствительный глаз для реакции на степень освещенности. Запасает энергию в виде зерен крахмала. Имеет две сократительных вакуоли. Способна размножаться половым и бесполым путем. Примеч. Хлорелла размножается только бесполым путем. 


Бесполое размножение хламидомонады
В благоприятных условиях размножается бесполым путем с образованием 4 гаплоидных ( n ) зооспор при делении родительской клетки ( n ) митозом (2 цикла)
Половое размножение хламидомонады
При наступлении неблагоприятных условий материнская клетка претерпевает 5-6 митозов. Образовавшиеся 32-64 клети называются гаметами. При встречи гаметы сливаются и образуют 4 жгутиковую зиготу ( 2n ). Зигота инцистиируется. При восстановлении благоприятных условий зигота делится с образование 4 гаплоидных ( n ) зооспор. Половой процесс – изогамия.



Размножение

Способ размножения хламидомонады
Бесполое размножение хламидомонады Половое размножение хламидомонады

Таким образом:
При бесполом размножении – при помощи зооспор.

При половом размножении – при помощи двужгутиковых гамет.
Хлорелла


В отличие от хламидомонады, хлорелла не имеет жгутиков и удерживается в верхних слоях воды за счет низкой плотности. Выглядит она как зеленая муть в воде — вода «цветет».




Размножается она только бесполым путем, а неблагоприятные условия переживает в форме цисты, в которые превращаются обычные клетки. 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.

Спирогира


 
  

Нитчатая водоросль;
• Размножается вегетативным (фрагментация части таллом) и половым путем (конъюгация).
• Спирогира не образует гамет;
• Конъюгация: две нити сближаются, соседние клетки образуют конъюгационный канал и протопласт одной клетки сливается с протопластом другой. В последствии в объединенном протопласте соединяются два гаплоидных ( n ) ядра и образуется диплоидный ( 2n ) набор зиготы.
• Расселение осуществляется за счет зигоспор (форма зиготы), в которых происходит мейоз и из-под оболочки выходят молодые гаплоидные ( n ) спирогиры.





Улотриксовые водоросли (Ulotrichophyceae), класс зелёных водорослей . Многоклеточные водоросли с нитевидным или пластинчатым слоевищем, клетки которых имеют 1 ядро и большей частью 1 хлоропласт. Бесполое размножение зооспорами с 4 (реже с 2) жгутиками или неподвижными спорами. Половой процесс изо-, гетеро- или оогамия. Зигота развивается у разных улотриксовых водорослей в покоящуюся спору или в спорофит (одноклеточный или многоклеточный). Цикл развития изоморфный или гетеромор фный. Мейоз происходит в зиготе при дроблении её на зооспоры или при формировании зооспор (спор) в слоевищах, развивающихся из зигот. Гаметофиты в зависимости от условий способны производить гаметы или зооспоры. Улотриксовые водоросли растут в пресных водах и в море; наиболее обширный род — улотрикс. Некоторые морские виды относятся к сверлящим водорослям, живущим в известковом грунте и в раковинах моллюсков. К улотриксовым водорослям относятся ульвовые водоросли.


Улотрикс

Нитчатая водоросль.
• Обитает в воде и влажных Размножается половым (изогамия) и бесполым (спорообразование) путем. • Произрастает в быстротекущих реках, ведет прикрепленный образ жизни. Однорядные неветвящиеся нити улотрикса прикрепляются к подводным предметам — камням, сваям, корягам и т.д.,
• При благоприятных условиях улотрикс размножается, вегетативно или бесполым зооспорами, имеющими по четыре жгутика. Они образуются в четном количестве (2, 4, 8 и более) после 1-4 делений материнской клетки.



Половое (1-5) и бесполое (5-6) размножение улотрикса. 1-образование гамет и выход из гаметангия, 2 - слияние гамет, 3 – зигота, 4 – зооспоры ( n ), 5 – новое многоклеточное растение, 6 – зооспоры после бесполого размножения.
• При неблагоприятных условиях отдельные клетки нити превращаются в гаметангии, в которых образуются до 200 двухжгутиковых гамет. Число делений у разных особей может отличаться, поэтому получающиеся клетки, как правило, разного размера.
• Гаметы образуются после деления материнской клетки от 5 до 6 раз и поэтому имеют разный размер, но одинаковую форму. Тип полового размножения, в котором сливаются морфологически одинаковые клетки, но отличающиеся по размеру называется гетерогамией.
• После слияния образуется четырехжгутиковые зигота ( 2n ), которая в последствии делится мейозом с образованием 4-х зооспор ( n ).





Экологическое значение

• Вызывают «цветение» воды, почвы, коры деревьев (хламидомонада, хлорелла)
• Образуют залежи карбоната кальция;
• Входят в состав лишайников, образуя в симбиоз с грибами;
• Являются паразитами растений. В частности паразитируя на кофе и чае вызывают пожелтение листьев.
Бурые водоросли

• Всегда многоклеточные;
• Обитают только в морской воде;
• Известно 1500 видов;
• Таллом имеет подобие ствола с листьями;
• Достигают огромных размеров (до 60 м);
• В хлоропластах имеют ХлА и ХлС. Имеют дополнительные пигменты: каротиноиды и фукоксантины;
• Размножение вегетативное, бесполое и половое;
• Используют в промышленности, добывая из водорослей альгинаты (консерванты и стабилизаторы пищи). Добывают сахар – маннит - для больных диабетом. Из ламинарии получают йод и органические вещества, используемые в медицине.

Цикл размножения бурых водорослей



Представитель Ламинария



 Внешний вид: Пластина (слоевище) удлиненно-овальная или линейная, цельная. Стволик (черешрк) в основании округлый, в месте перехода в пластину плоский, оканчивается ризоидами;
• Местообитания: Растет на камнях, скальном грунте в нижней литорали и сублиторали;
• Распространение: Встречается в Белом, Баренцевом, Карском и во всех морях Дальнего Востока;
 Хозяйственное значение: Благодаря содержанию йода и брома используется для лечения щитовидной железы, склероза, при нервных расстройствах, а также при желудочных заболеваниях. Служит для получения альгиновой кислоты и маннита.




Представитель Фукус



• Внешний вид: Пластина рассеченная. Ветвление дихотомическое. Имеют пузырьки ведущие в полость скафидия. Пластина прикреплена к черешку;
• Местообитания: Встречаются на камнях литорали и в сублиторали практически по всему миру. Определяют облик каменистой литорали северных морей.;
• Распространение: Встречается в Белом, Баренцевом, Карском и во всех морях Дальнего Востока, а также в других арктических и антарктических морях;
 Хозяйственное значение: Применение схоже с ламинарией. Фукус наряду с другими бурыми водорослями используют в косметологии для проведения водорослевых обёртываний. Нередко употребляются как добавка к пище. Эти водоросли обеспечивают организм человека витаминами, аминокислотами, полиненасыщенными жирными кислотами. Кроме того, в их состав входит компонент фукоидан, обладающий противовирусным, противоопухолевым, имуннорегулирующим свойствами.

Красные водоросли






• Всегда многоклеточные.
• Формы таллома: нитчатые, пластинчатые.
• Известно около 4000 видов. В основном морские обитатели.
• Таллом слабо разделен на листья и стебель.
• В хлоропластах имеет ХлА и ХлД, а также пигменты фукоэритрины. Запасаемый полисахарид — багрянковый крахмал.
• Клеточная стенка может быть обизвествленной и тогда водоросль напоминает коралл.
• Размножение вегетативное и половое
• Используются в пищу морскими животными и человеком.
• Из багрянок добывают агар-агар, которые используется в пищевой промышленности и микробиологических лабораториях.



Разнообразие красных водорослей






Фикодрис выемчатый — Phicodrys sinuosaФикодрис выемчатый — Phicodrys sinuosa
• Внешний вид. Слоевище до 20 см высотой, часто с сильноразветвленными стебельками. Пластины одиночные или многочисленные, кожистые, с клиновидным основанием. Новая пластина соединена со старой средним ребром и пластинчатой частью. Среднее ребро и жилки широкие, плоские.
 Местообитания: Растет на каменистых субстратах и на стволиках ламинарий.
 Распространение: В северных и дальневосточных морях




Делессерия кровяно-красная — Delesseria sanguined
• Внешний вид: Слоевище до 20 см высотой, часто с разветвленной стеблевидной частью. Стволик цилиндрический, с подошвой у основания. Пластины крупные, до 8-12 см длиной и 4 см шириной.

• Местообитания: Растет на скалах и камнях, может прикрепляться к стволикам ламинарий.
 Распространение: Встречается в Баренцевом море. 












Порфира лопастная — Porphyra laciniata
• Внешний вид: Пластина однослойная, иногда складчатая, красноватого цвета, до 25 см высотой, овальной формы, со слабоволнистыми или складчатыми краями, цельная или разорванная на лопасти. Стебелек отсутствует.

Местообитание и распространение: Растет на камнях или на других водорослях в верхней части литорали в Белом и Баренцевом морях.
Хозяйственное значение: Используется как приправа к разным блюдам, как заменитель хлеба («водный хлеб»). Богата витаминами В и С.




 Эвгленовые





Известно 2000 видов;
• Одноклеточные, монадные, формы;
• Обитают в пресных водоемах;
• Имеют автотрофный (на свету), гетеротрофный (поедают мелких эукариот и прокариот) тип питания. Такой способ чаще всего называют миксотрофный;
• Зернистые хлоропласты, имеют ХлА и ХлВ;
• Населяют пресные мелкие водоемы, являются кормом для многих беспозвоночных и позвоночных животных;
• Размножаются только делением пополам с помощью митоза.

Харовые водоросли

Хара (Chara)

Наиболее хорошо изученным представителем этого класса является хара (Chara) .

Рис. Хара (Chara): фотография и общий вид таллома
Строение. Таллом хары мутовчато-разветвлённый, разделён на узлы и междоузлия. В нижней части таллома имеются ризоиды, укрепляющие водоросль в грунте. 
Размножение. На ризоидах и в нижних узлах главной оси таллома образуются клубеньки, с помощью которых происходит вегетативное размножение. Спор у харовых не образуется. Половой процесс оогамный. Органы полового размножения — оогонии и антеридии многоклеточные — образуются на узлах таллома. Зигота после периода покоя прорастает в новую особь.

Источники: Биоуроки и др.

Комментариев нет :

Отправить комментарий