|
|
|
Водоросли – группа древних низших споровых растений, насчитывающих более 40 тыс.видов, которые объединяют в несколько отделов: Зеленые, Бурые, Красные, Жёлтые и др. Это одноклеточные, многоклеточные, колониальные организмы. Размеры их от микроскопических до 50 м. Водоросли не имеют тканей и вегетативных органов, их тело называется слоевище, или таллом. Такие растения являются низшими.
Водоросли обитают в основном в воде, но есть виды, живущие в почве, на коре деревьев, пнях и других местах с высокой влажностью. Некоторые виды живут в снегу, во льдах, в горячих источниках, что говорит о высокой приспособляемости водорослей.
Для водорослей характерно наличие хлорофилла и способность к фотосинтезу, т.е. это автотрофные организмы. Кроме хлорофилла в клетках водорослей могут быть другие пигменты, поэтому окраска их бывает разной (красный пигмент – фикоэритрин, синий – фикоцианин, бурый – фукоксантин, желтый и оранжевый – каротиноиды: каротин и ксантофилл). Пигменты находятся в органеллах – хроматофорах, которые могут быть самой различной формы: чашевидными, спиральными, звездчатыми, пластинчатыми и др. У некоторых водорослей наряду с автотрофным существует гетеротрофное питание.
Водоросли изучает наука альгология (фикология).
Отдел Зеленые водоросли – самый многочисленный и включает одноклеточные, колониальные и многоклеточные организмы. Общий признак зеленых водорослей – наличие в клетках зеленого пигмента, не маскируемого пигментами других окрасок, поэтому эти водоросли отличаются чистым зеленым цветом своих слоевищ.
Одноклеточные зеленые водоросли – хламидомонада, хлорелла, плеврококк. Хламидомонада и хлорелла – обитатели пресной воды (пруды, лужи), плеврококк живет на суше в почве, на коре деревьев. Это микроскопические растения. Во время «цветения» водоемов огромные скопления этих водорослей придают воде изумрудный цвет. Хламидомонада в отличие от хлореллы имеет два жгутика для движения на переднем конце тела. В клетке ядро, чашевидный хроматофор, красный светочувствительный глазок – стигма и две маленькие пульсирующие вакуоли около жгутиков.
Питание автотрофное. Наряду с этим хламидомонада и хлорелла могут поглощать готовые органические вещества (гетеротрофное питание), поэтому эти водоросли используют для биологической очистки сточных вод.
Одноклеточные водоросли размножаются бесполым и половым путями. При бесполом споровом размножении, например, хламидомонада перестает двигаться, теряет жгутики. Внутри клетки образуется 4 или 8 маленьких подвижных клеток со жгутиками – зооспор, которые выходят в воду и становятся самостоятельными организмами. При половом размножении водоросли образуют половые клетки – гаметы; у хламидомонады гаметы тоже с 2 жгутиками. Гаметы попарно сливаются с образованием зиготы. Зигота покрывается плотной оболочкой и может перенести неблагоприятные условия (зиму, пересыхание водоема). При наступлении благоприятных условий зигота делится на 4 клетки – молодые хламидомонады.
Хлорелла имеет вид микроскопического неподвижного шарика. Клетка одета плотной оболочкой, содержит чашевидный хроматофор. Размножается хлорелла бесполым путем, образуя множество (до 64) неподвижных спор. Входит в состав лишайников.
Плеврококк встречается в виде зеленого порошистого налета на коре деревьев, стенах, камнях, старых заборах. Клетки плеврококка округлые, одиночные или сросшиеся вместе по 3-4, часто образуют характерные пакетики. Размножение только вегетативное. Часто в результате деления клеток в одном направлении с последующим срастанием их оболочек образуются нити.
Улотрикс – многоклеточная нитчатая зеленая водоросль, обитающая в пресных проточных водоемах. Нить этой водоросли состоит из одного ряда клеток, нижней из которых улотрикс прикрепляется к субстрату. В цитоплазме каждой клетки находится ядро и хроматофор в виде незамкнутого кольца. Размножение бесполое и половое. При бесполом любая клетка кроме нижней может образовать 4 зооспоры. При неблагоприятных условиях клетки образуют многочисленные мелкие подвижные гаметы со жгутиками. Гаметы выходят в воду и попарно сливаются. Так происходит оплодотворение. Обычно сливаются гаметы разных особей. Образующаяся зигота покрывается толстой оболочкой и способна долго находиться в состоянии покоя. При благоприятных условиях зигота делится на 4 зооспоры, дающим начало новым нитям улотрикса.
К зеленым нитчатым водорослям относится спирогира. Скопления этой водоросли на дне стоячих и медленно текучих водоемов образуют тину ярко –зеленого цвета. Хроматофор представляет собой спирально закрученную ленту (отсюда название). Вегетативное размножение осуществляется путем разрыва нити на короткие участки. Бесполое размножение отсутствует. Половое размножение осуществляется путем конъюгации – содержимое клетки одной особи перетекает в клетку другой особи, образуется зигота, дающая начало новой водоросли.
Промежуточное положение между одноклеточными и многоклеточными водорослями занимают колониальные водоросли. К ним относятся вольвоксы – род зелёных водорослей (около 20 видов). Живут в стоячих пресных водоёмах, придавая им при массовом размножении зелёную окраску. Колония в форме шара (диаметром до 3мм), на периферии которого в один слой расположены от 200 до 50 тыс. клеток, соединённых цитоплазматическими мостиками. Каждая клетка с 2 жгутиками, обращёнными наружу. Размножаются путём соединения зооспор в новые колонии внутри материнской клетки.
Отдел Бурые водоросли – исключительно многоклеточные растения. Общим внешним признаком является желто-бурая окраска их слоевищ из-за большого количества желтых и бурых пигментов. Размеры от нескольким мм до нескольких метров. Форма тела различна: разветвленные кустики, пластинки (ламинария), ленты, которые сложно расчленены. Слоевища некоторых крупных представителей (ламинария) имеют воздушные пузырьки для вертикального расположения в воде. Бурые водоросли всегда прикреплены к грунту с помощью корнеобразных выростов - ризоидов или дисковидно разросшимся основанием слоевища. Встречаются во всех морях и океанах, часто образуя огромные подводные «леса». Представители: ламинария, саргасса, фукус.
У бурых водорослей встречаются все виды размножения. Бесполое размножение осуществляется вегетативно и спорами. Вегетативное размножение происходит при отрыве частей слоевища. Бесполое размножение осуществляется также с помощью гаплоидных спор. Споры дают начало половому поколению – гаметофиту, образующему гаметы. Половой процесс представлен тремя формами: изогамный (все гаметы одинаковы), гетерогамный (гаметы отличаются друг от друга), оогамный (два типа гамет – сперматозоиды и яйцеклетки). Зигота прорастает в бесполое поколение – спорофит. Спорофит образует споры и т.д. Спорофит диплоидный, споры гаплоидные, гаметофит гаплоидный. Таким образом, у бурых водорослей происходит чередование поколений. У ламинарии гаметофит существует недолго, спорофит - многолетний.
Отдел Красные водоросли, или Багрянки – одноклеточные и многоклеточные организмы размером от нескольких см до 1 м, обитающие в основном на дне морей. Набор определенных пигментов Багрянок позволяет им жить на большой глубине (100-200м) и поглощать немногочисленные лучи, доходящие до дна. Представители: порфира, филлофора, родимения, анфельция.
Значение водорослей в природе огромно. Водоросли – родоначальники сухопутных растений и компоненты лишайников. Водоросли – начальное звено цепей питания в водных биоценозах. Кроме того, водоросли в результате фотосинтеза насыщают воду кислородом.
Водоросли широко используются в жизни человека. Многие виды водорослей съедобны (ламинария – «морская капуста»). Из золы бурых водорослей получают йод. Из водорослей получают клей, смазочные материалы для машин, мази и пасты для медицины и парфюмерии. Спирт маннит бурых водорослей используют как кровозаменитель, в производстве красок, взрывчатых веществ.
Водоросли – ценный корм для скота и хорошее удобрение.
В кондитерской промышленности (производство мармелада) и в микробиологии (питательная среда для микроорганизмов) используют студенистое вещество агар-агар из красных водорослей.
Способность хлореллы ассимилировать 10-18% световой энергии (против 1-2% у наземных растений) позволяет использовать ее для регенерации воздуха при длительных космических полетах и подводном плавании.
С помощью одноклеточных зеленых водорослей производят биологическую очистку сточных вод.
Водоросли в некоторых случаях играют отрицательную роль. Большие заросли их мешают судоходству. Вместе с другими организмами водоросли обрастают днища судов и подводных сооружений. При массовом размножении (в результате сбросов в воду отходов производств) большая часть их не съедается, а погибает, начинает гнить, вызывая гибель рыбы. «Цветение» воды придает ей неприятный вкус и запах.
