Загальна характеристика водоростей
Водорості являють велику групу різноманітних організмів, неоднорідних за своєю будовою і походженням і не утворюють єдиний таксон. Водорості еволюціонували у водному середовищі і в основному в ній і залишилися. Сама назва цієї групи говорить про водне обитании її представників, хоча існують водорості, які освоїли наземну середу.
Життя у воді забезпечує відносно стабільні умови для більшості клітин організму. Освітленість, температурний режим, хімічний склад навколишнього води – рівні умови не стимулюють диференціацію клітин тіла. Тому більшість водоростей не мають виражених тканин і їх тіло не розчленоване на вегетативні органи. Таке відносно недиференційоване тіло називають талломом або слоєвіщем.
Світло, проходячи через товщу води, поступово розсіюється, тому водорості, що мешкають на різних глибинах, мають різним набором пігментів. Значно зростає роль допоміжних пігментів, поява яких маскує основний фотосинтетичний пігмент – хлорофіл. У результаті замість характерною для рослин зеленого забарвлення водорості можуть мати й інші кольори. Більшість водоростей – фотосинтезуючі автотрофи. Однак існують також безбарвні водорості, які живляться гетеротрофно.
Положення водоростей в сучасній системі органічного світу вельми неоднозначно. Синьо-зелених водоростей (ціанобактерії), будучи прокариотами, знаходяться в царстві Бактерії, еукаріотні групи водоростей – в царстві Рослини. Існують також еукаріотні водорості, яких альгологи в даний час виводять з царства рослин.
Місцеперебування водоростей. Незважаючи на те що водорості виникли і розвивалися у воді, в даний час вони зустрічаються повсюдно, де є мінімальне зволоження. Одні з них ведуть прикріплений спосіб життя, інші пасивно або активно переміщаються в товщі води. Залежно від місцеперебування розрізняють такі екологічні групи водоростей: прісноводні водорості, водорості морів і океанів, водорості льодовиків, водорості термальних джерел, наземні водорості (живуть на поверхні грунту, на скелях і каменях, на стовбурах дерев і будівлях людини), грунтові водорості (що живуть в грунті). Водорості, що зустрічаються у водоймах, в свою чергу, підрозділяють на бентосні (донні) водорості, які прикріплюються до дна, підводних каменів, затонулим предметів, і планктонні (свободноплавающие).
Особливості будови. Клітини водоростей мають різноманітне будова, наприклад клітини зелених водоростей подібні за будовою з рослинною кліткою. До складу клітинної стінки входять целюлоза і пектинові речовини, основним запасним живильною речовиною служить крохмаль, хоча у деяких водоростей зустрічається глікоген, а ще більш рідко – жири. Хлоропласти містять пігменти (хлорофіли, каротиноїди та ін.), Комбінація яких обумовлює забарвлення водоростей. (У багатьох підручниках хлоропласти водоростей називають хроматофорами. Проте в сучасній альгології (науці про водорості) цей термін не вживається.) У хлоропластах багатьох водоростей є особливі утворення – піреноїди, що містять основний фермент темновой фази фотосинтезу.
Морфологічна різноманітність водоростей величезне: від мікроскопічних одноклітинних до складно організованих, що досягають у довжину десятків метрів. Залежно від ступеня складності будови тіла водоростей виділяють кілька типів їх морфологічної організації.
Одноклітинні і колоніальні водорості. Амебоідная структура. Водорості, що не мають щільної клітинної стінки і тому не здатні зберігати постійну форму тіла. Така структура властива, наприклад, деяким представникам золотистих і желтозеление водоростей.
Монадная структура. Більшість водоростей цієї групи мають джгутиками і стигмою та здатні до активного пересування. Типовим представником є??хламидомонада (зелені водорості).
Коккоідние структура. Мають клітинну стінку і постійну форму тіла. Органела пересування відсутні (джгутиків немає), тому такі водорості пасивно переносяться течією води. Представник – хлорела (зелені водорості).
Багатоклітинні водорості. Нитчатая структура. Тіло водорості являє собою одиночну або розгалужену нитка, вільно плаваючу або прикріплену до субстрату. Розподіл клітин відбувається тільки в одній площині, тому шари клітин не утворюються. Клітини не мають джгутиків і часто бувають пов’язані між собою плазмодесмамі. Якщо водорость веде прикріплений спосіб життя, нижня клітина нитки, як правило, перетворюється на ризоидов, службовець для фіксації.
Пластинчаста структура. Утворюється, якщо клітини мають здатність до поділу в різних площинах. При розподілі в двох площинах утворюється однослойная пластинка, при розподілі в трьох взаємно перпендикулярних площинах – багатошарова пластинка. Водорості, що володіють пластинчастої структурою, як правило, найбільш складно організовані (бурі водорості). В їх талломе вже існує диференціація клітин, що дозволяє говорити про появу у них декількох типів тканин.
Неклітинні будову. Сіфональная структура. Таллом утворений однією гігантські багатоядерні клітини, що має найрізноманітніші форми: від складно розчленованої структури, нагадує лістостебельной рослина (зелена водорість каулерпи), до розгалужених ниток або кулі.
Розмноження водоростей. Водорості розмножуються різними способами.
Безстатеве розмноження. Відбувається без утворення спеціалізованих статевих клітин (гамет) і для його здійснення необхідний тільки один організм. Нова особина розвивається з однієї або декількох соматичних (нестатевих) клітин материнського організму і є його абсолютною копією. Безстатеве розмноження є найбільш давньою формою розмноження, тому у водоростей воно широко поширене.
Існує кілька типів безстатевого розмноження.
Вегетативне розмноження. Деякі одноклітинні водорості, що не мають клітинної стінки, – розподіл клітини надвоє; колоніальні форми – розпад колоній; багатоклітинні водорості – фрагментація і розпад ниток.
Багато водорості для вегетативного розмноження утворюють спеціальні структури. Деякі бурі водорості утворюють на талломах так звані “гілочки”, які, обламуючи, дають початок новим слоевищ. У харових водоростей на ризоидов утворюються бульби, які після періоду спокою проростають в нову рослину.
Спорообразование. Спори розвиваються в спеціальних клітках, званих спорангіями. Рухливі суперечки, що володіють джгутиками, називають зооспорами, нерухомі з щільною оболонкою – апланоспорами.
Статеве розмноження. Процес утворення дочірнього організму в результаті злиття двох клітин, що мають гаплоїдний набір хромосом даного виду. У результаті утворюється диплоидная клітина – зигота, з якої розвивається нова водорість або формуються зооспори.
Хологамия. Злиття двох одноклітинних рухливих особин.
Кон’югація. Злиття двох вегетативних клітин. Зустрічається у деяких зелених водоростей, провідних нерухомий спосіб життя.
Статеве розмноження з утворенням гамет. Злиття клітин, спеціалізованих для статевого розмноження, – гамет, які утворюються в статевих органах – гаметангиях. За винятком харових, у всіх інших водоростей органи статевого розмноження одноклітинні. Залежно від будови зливаються гамет розрізняють три типи статевого розмноження – ізогамію, гетерогамію і оогамію.
Ізогамія. Злиття двох рухливих гамет, однакових за будовою і формою. Якщо зливаються гамети утворюються на одній особині, такі водорості називають гомоталлічнимі, якщо на різних – гетероталлічнимі.
Гетерогамія. Злиття рухливих гамет, подібних за формою, але розрізняються за розмірами.
Оогамія. Найбільш високоорганізована тип статевого розмноження. Зливається нерухома велика гамета – яйцеклітина з більш дрібним рухливим сперматозоїдом. Яйцеклітини водоростей утворюються в оогониях, сперматозоїди – в антеридиях. Якщо яйцеклітини і сперматозоїди утворюються на різних талломах, такі форми водоростей називають дводомними, якщо на одному – однодомними.
Чергування поколінь у водоростей. У деяких найбільш високо організованих водоростей, таких як, наприклад, ламінарія, спостерігається яскраво виражене чергування поколінь – явище, властиве вищим рослинам. У більшості водоростей в циклі розвитку домінує гаплоїдний організм, а диплоидная стадія представлена??тільки зиготою. Перше розподіл зиготи на початку її проростання відбувається за типом мейозу. В результаті або утворюються гаплоїдні зооспори, кожна з яких дає початок нової особини, або деякі ядра редукуються, а з решти гаплоїдних клітин утворюються нові особини.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)