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
Улотрикс: размножение и особенности жизнедеятельности
Водоросли являются самой древней группой растений на планете. Одним из представителей этой систематической единицы является улотрикс. Размножение, среда обитания и процессы жизнедеятельности этого растения — предмет изучения нашей статьи.
Отдел Зеленые водоросли
Эта группа низших растений насчитывает около 15 тысяч видов. Среди них встречаются одноклеточные представители. Это хлорелла и хламидомонада. Вольвокс представляет собой колонию зеленых водорослей, которая по форме напоминает шар. Его диаметр невелик — всего 3 мм. При этом одна колония может насчитывать 50 тысяч клеток.
Улотрикс, размножение и строение которого мы рассматриваем, является многоклеточной водорослью. Подобную структуру имеют ульва, спирогира, кладофора, хара.
Строение и размножение улотрикса
Низшие растения не формируют тканей. Тело многоклеточных видов называется таллом, или слоевище. Функцию прикрепления к субстрату выполняют нитчатые образования — ризоиды. Их клетки также не дифференцированы.
Таллом улотрикса имеет нитчатую неразветвленную форму. Он состоит из клеток, расположенных в один ряд. Эти водоросли обитают в морских и пресных водоемах, прикрепляясь ризоидами к корягам, камням и другим подводным предметам. Нити улотрикса вырастают в длину до 10 сантиметров. В совокупности они образуют зеленую тину.
Обязательным компонентом каждой клетки улотрикса является пристеночный хлоропласт с несколькими пиреноидами. Последние представляют собой область, в которой про запас откладываются органические вещества, синтезированные в процессе фотосинтеза.
Клетки улотрикса являются эукариотическими. Это означает, что их генетический материал содержится в оформленном ядре. Он закодирован в молекулах нуклеиновых кислот — ДНК. Такое строение генетического аппарата обусловливает разнообразие способов размножение улотрикса.
Вегетативное размножение
Этот способ размножения улотрикса характерен для всех растений. Его суть заключается в развитии нового организма из многоклеточной части материнского. В случае улотрикса — это обрывки нитей. Такой способ вегетативного размножения называют фрагментацией.
Улотрикс: размножение спорами
Еще одним способом бесполого процесса является спорообразование. В ходе этого процесса может принимать участие только клетки слоевища. Каждая из них делится на несколько частей. Они называются споры — клетки бесполого размножения.
Для улотрикса такой способ является достаточно эффективным. Это объясняется тем, что к делению способна абсолютна каждая клетка нити. Количество спор, которое при этом образуется, колеблется в широких пределах — от 4 до 32. Сначала они свободно передвигаются в толще воды, защищенные слизистой капсулой. В этот период они называются зооспорами. Каждая из них оснащена четырьмя жгутиками, которые позволяют им свободно передвигаться в толще воды.
Значение этой фазы жизненного цикла заключается в расселении растений. Далее каждая спора должна прикрепиться к твердому субстрату. Только при этом условии она прорастет в нить улотрикса. Сначала зооспора теряет жгутики, ее клеточная стенка уплотняется и клетка переходит к делению.
Развитие гамет
Следующим этапом жизненного цикла спирогиры является половой процесс. Каждая клетка нити также формирует значительное количество гамет — от 4 до 64. Половое размножение улотрикса является изогамным. Данная характеристика означает, что в нем участвуют половые клетки одинакового строения. Их не разделяют на мужские и женские. Такие гаметы идентичны по форме и по размеру. Их обозначают знаком плюс или минус.
При изогамии происходит слияние половых клеток путем копуляции, результатом которого является зигота. Каждая гамета образует по два жгутика, с помощью которых выходит в воду. Там и происходит оплодотворение. Интересным является тот факт, что к слиянию способны гаметы, образующиеся на разных нитях. Такое явление называется гетероталлизм.
В жизненном цикле улотрикса наблюдается смена поколений. Это явление имеет приспособительный характер. Когда наступают неблагоприятные условия, клетки нитчатой водоросли становятся круглыми. Их стенки выделяют большое количество слизи. Такое состояние клеток называется пальмеллевидным. Далее они разъединяются, происходит их митотическое деление. Когда условия окружающей среды нормализуются, вновь образованные клетки превращаются в подвижные зооспоры. Из них развиваются нитчатые талломы.
Итак, улотрикс является представителем группы низших растений, отдела Зеленые водоросли. Его тело представляет собой нитчатый таллом, состоящий из недифференцированных клеток. Улотрикс обитает в пресных, а иногда и в соленых водоемах. Ведет прикрепленный образ жизни. К подводным предметам прикрепляется с помощью нитчатых ризоидов. Размножается улотрикс тремя способами: вегетативно, спорообразованием и путем слияния подвижных гамет.
Источник
