Водоросли
Общая характеристика
Водоросли — самые древние растения на нашей планете. Мир водорослей огромен и разнообразен по формам. Преобладающее большинство из них живёт в пресной и солёной воде. Некоторые произрастают в наземно-воздушной среде, располагаясь на стволах деревьев, каменных стенах, на поверхности почвы и даже снега и льда. Многие живут в почве и в сточных водах городских канализаций.
Водоросли от других растительных организмов отличаются следующими признаками:
- живут главным образом в воде;
- не имеют вегетативных органов;
- органы размножения одноклеточные;
- окраска разнообразная.
- одноклеточные (хлорелла, хламидомонада);
- многоклеточные (ламинария, макроцистис).
- Клетка хламидомонады имеет грушевидную форму.
- На переднем вытянутом конце находятся два жгутика (обеспечивают передвижение).
- Снаружи клетка покрыта оболочкой, под которой находятся цитоплазма, ядро с ядрышком и чашевидный хлоропласт (хроматофор — фотосинтезирующие тельца).
- В передней части расположены светочувствительный глазок (воспринимает свет) и пульсирующие вакуоли (служат для выделения избытка воды).
- На свету в процессе фотосинтеза образуется сахар (из него — крахмал, образуя крахмальные тельца).
Размножение
Способ размножения хламидомонады
Бесполое размножение хламидомонады
При бесполом размножении хламидомонада:
- Останавливается. Теряет жгутики (1).
- Её содержимое делится на 4 части (2).
- Каждая часть образует жгутики и собственную оболочку (2).
- Образовалось 4 клетки-споры или зооспоры, выполняющие функцию расселения.
- Оболочка материнской клетки разрывается, и маленькие хламидомонады выплывают в воду (3).
- Поплавав в воде некоторое время, клетки дорастают до размеров материнской (4) и вновь приступают к бесполому размножению (1-4).
Половое размножение хламидомонады
При половом размножении хламидомонады:
- В материнской клетке образуются двужгутиковые гаметы (1, 2).
- Выходят из оболочки материнской клетки (3).
- Сливаются попарно с другими особями (4, 5).
- Образуется зигота, покрытая плотной оболочкой и зимует (6).
- Весной благоприятные условия дают возможность зиготе делиться. В результате чего образуются 4 хламидомонады (7).
- Молодые хламидомонады питаются, растут до материнских размеров (1, 8).
При бесполом размножении — при помощи зооспор.
При половом размножении — при помощи двужгутиковых гамет.
Источник
Зеленые водоросли
Самый обширный отдел водорослей, включающий от 13 000 до 20 000 видов. Обитают в основном в пресных водоемах, имеют зеленую окраску вследствие преобладания хлорофилла a и b по количеству над другими пигментами (каротиноидами, ксантофиллами). Этот отдел включает в себя одноклеточные, многоклеточные и колониальные формы. Большинство из них растет на глубине 20-40 метров.
Клеточная стенка зеленых водорослей образована целлюлозой, запасное питательное вещество — крахмал. У многих представителей в жизненном цикле наблюдается чередование полового поколения (гаметофита) и бесполого (спорофита).
Хламидомонада
Хламидомонада — одноклеточная двужгутиковая зеленая водоросль, обитающая в лужах, пресных водоемах, прудах. Форма клетки грушевидная. На переднем конце тела имеет два жгутика, за счет которых активно движется.
Светочувствительный глазок (стигма) помогает хламидомонаде занять наиболее освещенное место для активного процесса фотосинтеза, который идет в хроматофоре. Сократительные (пульсирующие) вакуоли клетки удаляют избыток постоянно поступающей внутрь воды, таким образом, они поддерживают осмотическое давление на уровне, необходимом для жизни.
Хламидомонада имеет чашевидный хроматофор с пиреноидом — округлой белковой гранулой, содержащей фермент, который участвует в синтезе сахаров. Вокруг пиреноида запасается крахмал.
Размножение хламидомонады
Размножается преимущественно бесполым путем. Половой процесс — конъюгация.
При благоприятных условиях (летом) размножается бесполым путем с помощью зооспор. Хламидомонада (n) дважды делится митотически без разрыва материнской оболочки, в результате образуются 4 клетки (n). Они растут, у каждой из них развивается жгутик, появляется глазок и клеточная стенка. С течением времени материнская оболочка, окружающая клетки, разрывается, и зооспоры выходят во внешнюю среду. Из каждой зооспоры развивается взрослая клетка.
Рассмотрим изогамный половой процесс, при котором гаметы не отличаются по строению, внешнему виду, одинаково подвижны.
Половое размножение активируется при наступлении неблагоприятных условий (пересыхание водоема, понижение температуры внешней среды). Внутри хламидомонады (n) путем митоза образуются половые клетки — гаметы (n). Запомните, что в половом размножении всегда участвуют половые клетки 😉
Гаметы (n) разных хламидомонад попарно сливаются, в результате чего образуется зигота (2n), которая покрывается плотной защитной оболочкой — цистой. При благоприятных условиях зигота (2n) делится мейозом, по итогам которого образуются 4 хламидомонады (n).
Красный снег
Красный снег — явление, характерное для приполярных областей Земли, также встречается на высоких горах. Снег приобретает нехарактерную красную окраску, связанную с массовым размножением Хламидомонады снежной, клетки которой содержат красный каротиноид — астаксантин. Для особей этого вида благоприятными являются низкие температуры, при температуре выше +4 °С они погибают.
Хлорелла
Хлорелла — одноклеточная зеленая водоросль без жгутиков, обитающая в самых разных средах: на сырой почве, на стволах деревьев, скалах, в соленой и пресной воде. Ее скопления хорошо заметны в виде налета зеленого цвета.
Клетка содержит чашевидный хроматофор (имеет вид сильно вырезанной чаши), запасающий крахмал. Хлорелла отличается быстрым темпом деления клеток, в связи с этим ее используют для получения кормов. Фотосинтез у нее также идет очень интенсивно. Эта водоросль одной из первых побывала в космосе, ее используют на космических кораблях для получения кислорода.
Размножение осуществляется только бесполым путем, содержимое материнской клетки делится митотически на 4 или 8 дочерних клеток, после чего оболочка материнской клетки рвется, и дочерние клетки выходят наружу, развиваются во взрослых особей, после чего снова делятся.
Спирогира
Спирогира — многоклеточная нитчатая зеленая водоросль. Скопления нитей спирогиры на поверхности рек и прудов образуют тину.
Хроматофор у спирогиры спиралевидный, представлен в виде одной или нескольких лент, опоясывающих клетку в пристенном слое цитоплазмы. В клетке содержится крупное ядро, расположенное в центре и подвешенное на тяжах цитоплазмы.
Размножается бесполым и половым путями.
- Бесполое
Бесполое (вегетативное) размножение может осуществляться частями таллома: нить водоросли разрывается на отдельные участки, или даже клетки, которые дают начало новому организму.
Половой процесс — конъюгация. Две нити водоросли располагаются параллельно, клетки сближаются, у них образуются боковые выросты. При соприкосновении боковых выростов между клетками разных нитей водорослей образуется копуляционный канал, по которому происходит перемещение содержимого одной клетки (n) в другую (n), после чего сливаются цитоплазмы и ядра, образуя зигоспору (2n).
После периода покоя зигоспора (2n) делится мейозом, образуются четыре клетки (n), из которых только одна прорастает в новую особь, а три остальных — погибают.
Кладофора
Кладофора — многоклеточная нитчатая зеленая водоросль. Ее ветвящиеся нити непрочно прикреплены к субстрату, от которого часто отрываются. Хроматофор имеет вид сеточки (сетчатый). Бесполое размножение осуществляется с помощью зооспор, половое размножение в форме изогамии.
Улотрикс
Улотрикс — многоклеточная нитчатая зеленая водоросль. Обитает в пресной и морской воде, образует на подводных объектах зеленый налет — тину. Хроматофор в виде незамкнутого кольца (пояска), содержит пиреноид. Преимущественно размножается бесполым путем, с помощью четырехжгутиковых зооспор. Есть возможность полового размножения по типу изогамии.
В цикле развития улотрикса преобладает гаметофит (n) — вегетативное гаплоидное поколение. Также заметьте, что гаметы улотрикса (n) образуются из клеток слоевища (n) путем митоза.
Плеврококк
Скорее всего, любой гетеротроф сделает ошибку, первый раз встретив это название 🙂 Уж слишком сильно оно смахивает на название бактерий, таких как стафилококки, стрептококки. Запомните и не ошибайтесь: плеврококк — зеленая водоросль. Плеврококк имеет клетки шаровидной формы, они могут быть одиночные или соединенные в группы. Видимые вакуоли в клетке отсутствуют, хроматофор в виде пластинки, не содержит пиреноидов.
Плеврококк распространен повсеместно, способен вынести полное пересыхание. Образует зеленый налет на стволах деревьев, поверхности скал и почве.
Вольвокс
«Вольвокс» означает «катящийся». Представляет собой зеленую подвижную колониальную водоросль, имеющую шаровидную форму. Одна колония вольвокса может достигать 3мм, а по количеству клеток — 200 до 10 тысяч.
Клетки расположены на периферии, соединены между собой тяжами цитоплазмы — протоплазматическими нитями, обеспечивают движение колонии и питание. В центре колонии имеется полость, занятая слизью. Каждая из клеток на периферии имеет два жгутика, обращенных во внешнюю среду, клетки напоминают хламидомонаду.
Вольвокс играет очень важное эволюционное значение, и помогает сделать вывод о том, что развитие живых организмов от одноклеточных форм к многоклеточным происходило через колониальные формы.
Большая часть клеток в колонии вольвокса вегетативные. Вегетативное размножение вольвокса происходит с помощью дочерних колоний внутри материнской, особыми клетками — партеногонидиями. Эти клетки делятся митозом перпендикулярно поверхности шара. В результате образуется пластинка, которая выворачивается и образует дочерний шар. Дочерние шары разрастаются, при этом происходит разрыв материнского организма (шара).
Половой процесс происходит в специализированных местах — антеридиях, где развиваются сперматозоиды (n), и оогониях, где созревают яйцеклетки (n). Сперматозоид проникает в оогоний, образуется зигота, или ооспора (2n). При благоприятных условиях зигота делится мейозом, образуются клетки вольвокса (n), которые затем делятся множеством митотических делений.
Таким образом, основная форма существования клеток в колонии вольвокса — гаплоидна (n), диплоидна в жизненном цикле только зигота (2n).
Сине-зеленые водоросли
Спешу предупредить об очень частом заблуждении! Сине-зеленые водоросли — это вовсе не водоросли, их по-другому называют цианобактерии. Они представляют собой отдел крупных грамотрицательных бактерий, которые способны выделять кислород в процессе фотосинтеза.
Эволюционно сине-зеленые водоросли — очень древние микроорганизмы, которые возникли в архее. Им отведена крайне важна роль: они являются первыми фотосинтезирующими организмами. Благодаря им 2 млрд. лет назад в атмосфере Земли впервые появился кислород.
У них отсутствуют жгутики, они могут иметь нитчатую или колониальную форму, или же быть одноклеточными. Относительно крупные размеры цианобактерий и сходство в строении с водорослями было изначальной причиной их рассмотрения в составе растений. На настоящее время доказано сходство цианобактерий с остальными бактериями.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Источник
Строение и размножение хламидомонады
Хламидомонада — микроскопическая одноклеточная водоросль грушевидной или овальной формы. Поверхность клетки покрыта прозрачной бесцветной пектиновой оболочкой.
На переднем конце тела оболочка образует небольшое выпячивание — носик. У основания носика размещены два равных по длине жгутика, обусловливающих движение водоросли.
Строение водоросли
Всю внутреннюю часть клетки занимает цитоплазма с крупным хлоропластом (хроматофором) зеленого цвета. В нижней утолщенной части хлоропласта размещен шаровидный пиреноид (зона хлоропласта, где наиболее активно синтезируются и накапливаются запасные питательные вещества), содержащий много белка и окруженный зернами крахмала.
На верхней части хлоропласта находится хорошо различимый красный глазок, насыщенный каротином. Функция его неизвестна. В углублении чаши хлоропласта расположено крупное шаровидное ядро с хорошо различимым ядрышком. Впереди у основания жгутиков видны две пульсирующие вакуоли.
Строение и размножение хламидомонад
Размножение хламидомонады
Размножаются хламидомонады бесполым и половым путем.
При бесполом размножении клетка теряет жгутики, делятся ее ядро, хлоропласт и цитоплазма на 4 (реже 8) клеток — зооспор. У каждой дочерней клетки отрастает по 2 жгутика, оболочка материнской клетки растворяется и зооспоры выходят в воду.
Таким способом водоросли размножаются очень быстро. Уже через сутки дочерние клетки вновь приступают к такому же делению.
При половом размножении в материнской клетке образуются гаметы. Они похожи на зооспоры, но количество их значительно больше: 32 либо 64 в одной клетке. После созревания гаметы выходят из материнской клетки и сливаются попарно, образуя зиготу. Она покрывается защитной оболочкой и переходит в состояние покоя. Через некоторое время зигота выходит из оболочки и делится мейотически с образованием 4 гаплоидных зооспор.
Польза хламидомонад
Хламидомонады — обитатели мелких, хорошо прогреваемых и сильно загрязненных водоемов. В таких водоемах они очень быстро размножаются и вызывают «цветение» воды.
Поскольку наряду с аутотрофным способом питания клетки хламидомонад поглощают растворенные органические вещества, они тем самым способствуют процессам самоочищения загрязненной воды. Этот процесс можно наблюдать в отстойниках, очистных сооружениях городской канализации.
Уже через несколько дней после очередного сброса водоем очищается. Вода становится чистой и прозрачной до дна. Водорослей — активных санитаров — уже нет в толще воды. Их зиготы опустились на дно и там «отдыхают» до очередного загрязнения, которое активизирует их снова.
Источник
