Дишането на водораслите, както се случва. Едноклетъчни водорасли, тяхната структура и хранене

Морски водорасли- това са многоклетъчни, предимно водни, еукариотни фотосинтетични организми, които нямат тъкани или чието тяло не е диференцирано във вегетативни органи (т.е. принадлежащи към подцарството на нисшите растения).

❖ Систематични деления на водораслите(те се различават по структурата на талуса, набора от фотосинтетични пигменти и резервни хранителни вещества, характеристиките на циклите на размножаване и развитие, местообитание и др.):
■ Златен;
■ Зелени (примери: спирогира, улотрикс);
■ Червен (примери: порфир, филофора);
■ Кафяв (примери: lesonia, fucus);
■ Чара (примери: хара, нитела);
■ Диатомеи (пример: ликворофор) и др.
Броят на видовете водорасли е повече от 40 хиляди.

❖Местообитание на водораслите:пресни и солени водни басейни, влажна почва, кора от дървета, горещи извори, ледници и др.

❖ Екологични групи водорасли:планктонни, бентосни (), сухоземни, почвени и др.

Планктоненформите са представени от зелени, златисти и жълто-зелени водорасли, които имат специални устройства за улесняване на преноса на вода: намаляват плътността на организмите (газови вакуоли, липидни включвания, желатинова консистенция) и увеличават повърхността им (разклонени израстъци, сплескана или удължено тяло форма и др.).

Бентосенформите живеят на дъното на резервоарите или обгръщат предмети във водата; те са прикрепени към субстрата чрез ризоиди, базални дискове и вендузи. В моретата и океаните те са представени главно от кафяви и червени водорасли, а в сладководни водорасли - от всички отдели на водораслите, с изключение на кафявите. Бентосните водорасли съдържат големи хлоропласти с високо съдържание на хлорофил.

наземни, или въздух, водораслите (това обикновено са зелени или жълто-зелени водорасли) образуват отлагания и филми с различни цветове върху кората на дърветата, мокри камъни и скали, огради, покриви на къщи, по повърхността на сняг и лед и др. При липса на влага сухоземните водорасли са импрегнирани с органични и неорганични вещества.

Почваводорасли (главно жълто-зелени, златисти и диатомеи) живеят в почвения слой на дълбочина 1-2 m.

Характеристики на структурата на водораслите

Тялото на водораслите не е разделено на вегетативни органи и е представено твърдо в еластично талус (талус) ... Структурата на талуса е нишковидна (примери: ulotrix, spirogyra), ламеларна (пример: водорасли), разклонена или храстовидна (пример: hara). Размери - от 0,1 мм до няколко десетки метра (при някои кафяви и червени водорасли). Талос от разклонени и храстовидни водорасли - разчленен и има линейно-сегментна структура; в него могат да се разграничат главната ос, "листата" и ризоидите.

Някои водорасли имат специални въздушни мехурчета които задържат талуса на повърхността на водата, където има възможност за максимално улавяне на светлина за фотосинтеза.

Талусът на много водорасли отделя слуз, която запълва вътрешните им кухини и се отстранява частично навън, като спомага за по-доброто задържане на водата и предотвратява дехидратацията.

Талусни клетки на водораслине са диференцирани и имат пропусклива клетъчна мембрана, чийто вътрешен слой се състои от целулоза, а външният слой от пектинови вещества и (при много видове) редица допълнителни компоненти: вар, лигнин, кутин (който улавя ултравиолетовите лъчи и предпазва клетки от прекомерна загуба на вода по време на отлив) ), и др. Черупката изпълнява защитна и поддържаща функция, като същевременно осигурява възможност за растеж. При дефицит на влага, черупките се сгъстяват значително.

Цитоплазмата на клетката при повечето водорасли образува тънък слой между голямата централна вакуола и клетъчната стена. В цитоплазмата има органели: хроматофори , ендоплазмен ретикулум, митохондрии, апарат на Голджи, рибозоми, едно или повече ядра.

ХроматофориОрганели на водорасли, съдържащи фотосинтетични пигменти, рибозоми, ДНК, липидни гранули и пиреноиди ... За разлика от хлоропластите на висшите растения, хроматофорите са по-разнообразни по форма (те могат да бъдат чашовидни, лентовидни, ламеларни, звездовидни, дисковидни и др.), размер, брой, структура, местоположение и набор от фотосинтетични пигменти .

В плитко ( зелено ) във водораслите фотосинтетичните пигменти са главно хлорофили а и b, които абсорбират червена и жълта светлина. Имайте кафяво на водораслите, живеещи на средна дълбочина, където прониква зелена и синя светлина, фотосинтетичните пигменти са хлорофили а и с, както и аротин и фукоксантин с кафяв цвят. При червените водорасли, живеещи на дълбочина до 270 m, фотосинтетичните пигменти са хлорофил d (характерно само за тази група растения) и имат червеникаво оцветяване. фикобилини- фикоеритрин, фикоцианин и алофикоцианин, които абсорбират добре сините и виолетовите лъчи.

Пиреноиди- специални включвания, които са част от хроматофорната матрица и са зоната на синтез и натрупване на резервни хранителни вещества.

Резервни вещества за водорасли:нишесте, гликоген, масла, полизахариди и др.

Размножаване на водорасли

Водораслите се размножават безполово и сексуално.

❖ Органи за размножаване на водорасли (едноклетъчни):
■ спорангии (органи за безполово размножаване);
■ гаметангии (органи за полово размножаване).

❖ Начини за безполово размножаване на водораслите:вегетативни (фрагменти от талус) или едноклетъчни зооспори.

❖ Форми на полов акт при водорасли:
■ изогамия - сливане на подвижни гамети със същата структура и размер,
■ хетерогамия - сливането на мобилни гамети с различни размери (по-голямата се счита за женска),
■ оогамия - сливането на голяма неподвижна яйцеклетка със сперма,
■ спрежение- сливане на съдържанието на две неспециализирани клетки.

Половият процес завършва с образуването на диплоидна зигота, от която се образува нов индивид или се образуват подвижни флагелати зооспори служещи за разселване на водорасли.

❖ Характеристики на размножаването на водораслите:
■ при някои видове водорасли всеки индивид е способен да образува (в зависимост от сезона или условията на околната среда) както спори, така и гамети;
■ при определени видове водорасли функциите на безполово и сексуално размножаване се изпълняват от различни индивиди - спорофити (образуват спори) и гаметофити (образуват гамети);
■ в цикъла на развитие на много видове водорасли (червени, кафяви, някои зелени) има строго редуване на поколенията - спорофит и гаметофит ;
■ гаметите на водораслите, като правило, имат такси, които определят посоката на тяхното движение в зависимост от интензитета на светлината, температурата и т.н.;
■ флагелатните спори извършват амебоидно движение;
■ при водораслите отделянето на спори или гамети съвпада с прилива; няма период на покой в ​​развитието на зиготата (т.е. зиготата започва да се развива веднага след оплождането, за да не бъде отнесена в морето).

Стойността на водораслите

❖ Значение на водораслите:
■ произвеждат органична материя чрез фотосинтеза;
■ насищане на водата с кислород и абсорбиране на въглероден диоксид от нея;
■ са храна за водни животни;
■ са предците на растенията, населявали земята;
■ участвал в образуването на планински варовикови и тебеширени скали, някои видове въглища и нефтени шисти;
■ зелените водорасли почистват водни басейни, замърсени с органични отпадъци;
■ се използват от хората като органични торове и фуражни добавки в храната на животните;
■ използвани в биохимичната, хранителната и парфюмерийната промишленост за производство на протеини, витамини, алкохоли, органични киселини, ацетон, йод, бром, агар-агар (необходими за производството на мармалад, пастила, суфле и др.), лакове, багрила, лепило;
■ много видове се използват за храна на човека (ламинария, някои зелени и червени водорасли);
■ някои видове се използват при лечение на рахит, гуша, стомашно-чревни и други заболявания;
■ утайката от мъртви водорасли (сапропел) се използва в калолечение;
■ Може да причини цъфтеж на водата.

Зелени водорасли

❖ Спирогира

■ Среда на живот:прясно стоящи и бавно течащи водоеми, където образува яркозелена кал; често срещано в Беларус.

■ Форма на тялото:тънък конец; клетките са подредени в един ред.

■ Структурни особеностиклетки - цилиндрични с добре изразена клетъчна стена; покрита с пектинова мембрана и лигавица. Хроматофорът е лентовиден, спирално усукан. Вакуолата заема по-голямата част от клетката. Ядрото е разположено в центъра и е свързано с въжета със стенната цитоплазма; съдържа хаплоиден набор от хромозоми.

■ възпроизвеждане: безполов извършва се чрез разкъсване на нишката на къси участъци; няма спорообразуване. Сексуален процес - спрежение. В този случай две нишки от водорасли обикновено са разположени успоредно една на друга и растат заедно с помощта на копулационни израстъци или мостове. След това клетъчните мембрани в точките на контакт на нишките се разтварят, образувайки проходен канал, през който съдържанието на една от клетките се премества в клетката на другата нишка и се слива с нейния протопласт, образувайки зигота с плътна мембрана. Zygote споделя mei-oz; Образуват се 4 ядра, три от тях умират; възрастен се развива от останалата клетка след период на покой.

❖ Улотрикс

■ Среда на живот:пресни, по-рядко морски и солени водоеми, почва;

Изучаването на водораслите е един от най-важните етапи в обучението на специалисти в областта на марикултурата, рибовъдството и морската екология.

Главна информация

Водораслите са група организми с различен произход, обединени от следните признаци: наличие на хлорофил и фотоавтотрофно хранене; при многоклетъчни организми - липса на ясна диференциация на тялото (наречено талус, или талус) в органи; липса на ясно изразена проводяща система; живеещи във водна среда или във влажни условия (в почва, влажни места и др.). Самите те нямат органи, тъкани и са лишени от покривна мембрана.

Някои водорасли са способни на хетеротрофия (хранене с готови органични вещества), както осмотрофни (клетъчна повърхност), например флагелати, така и чрез поглъщане през устата на клетката (евглена, динофити). Размерите на водораслите варират от фракции на микрона (коколитофориди и някои диатоми) до 30-50 m (кафяви водорасли - водорасли, макроцисти, саргасум). Талусът е както едноклетъчен, така и многоклетъчен. Сред многоклетъчните водорасли, наред с големите, има микроскопични (например спорофит на водорасли). Сред едноклетъчните организми има колониални форми, когато отделните клетки са тясно свързани помежду си (свързани чрез плазмодесми или потопени в обща слуз).

Водораслите включват различен брой (в зависимост от класификацията) на еукариотните деления, много от които не са свързани с общ произход. Също така, синьо-зелените водорасли или цианобактериите, които са прокариоти, често се наричат ​​водорасли. Традиционно водораслите се класифицират като растения.

цитология

Клетките на водораслите (с изключение на амебоидния тип) са покрити с клетъчна стена или клетъчна мембрана. Стената е разположена извън клетъчната мембрана, обикновено съдържа структурен компонент (например целулоза) и аморфна матрица (например пектин или агарови вещества); може също да съдържа допълнителни слоеве (например спорополениновият слой в хлорела). Клетъчната мембрана е или външна органосилициева обвивка (при диатомеите и някои други охрофити), или уплътнен горен слой на цитоплазмата (плазмалема), в който може да има допълнителни структури, например везикули, празни или с целулозни пластини (а вид черупка, тека, в динофлагелати). Ако клетъчната мембрана е пластична, клетката може да бъде способна на така нареченото метаболитно движение – плъзгане поради лека промяна във формата на тялото.

Фотосинтезиращите (и „маскиращи“ ги) пигменти се намират в специални пластиди – хлоропласти. Хлоропластът има две (червени, зелени, chara водорасли), три (евглена, динофлагелати) или четири (охрофитни водорасли) мембрани. Той също така има свой собствен силно редуциран генетичен апарат, което предполага неговата симбиогенеза (произход от уловена прокариотна или, при хетероконтните водорасли, еукариотна клетка). Вътрешната мембрана стърчи навътре, образувайки гънки - тилакоиди, събрани в купчини - грани: монотилакоид в червено и синьо-зелено, два и повече в зелени и чарот, тритилакоид в други. Пигментите всъщност са разположени върху тилакоидите. Хлоропластите във водораслите имат различни форми (малък дисковидна, спираловидна, чашовидна, звездовидна и др.).

Много хлоропласти съдържат плътни образувания - пиреноиди.

Продуктите на фотосинтезата, които в момента са излишни, се съхраняват под формата на различни складови вещества: нишесте, гликоген, други полизахариди, липиди. Освен всичко друго, липидите, тъй като са по-леки от водата, позволяват на планктонните диатомеи с тежката си черупка да останат на повърхността. При някои водорасли се образуват газови мехурчета, които също осигуряват плаваемост на водораслите.

Морфологична организация на талуса

При водораслите има няколко основни типа организация на талус:

• Амебоид (ризоподиален)

Едноклетъчни организми, лишени от твърда клетъчна мембрана и в резултат на това неспособни да поддържат постоянна форма на тялото. Поради липсата на клетъчна стена и наличието на специални вътреклетъчни структури, клетката е способна на пълзящо движение през псевдоподии или ризоподии. Някои видове се характеризират с образуването на синцитий чрез сливане на няколко амебоидни клетки. Амебоидната структура може да придобие някои монадични форми за втори път чрез изхвърляне или прибиране на флагела.

• Монадичен

Едноклетъчни водорасли с постоянна форма на тялото, флагел(и), често стигма, докато сладководни водорасли имат контрактилна вакуола. Клетките активно се движат във вегетативно състояние. Често има обединение на няколко монадни клетки в колония, заобиколена от обща слуз, в някои случаи те дори се свързват помежду си чрез плазмодесми. Високоорганизираните форми с многоклетъчен талус често имат етапи на разширяване - зооспори и гамети с монадична структура.

• Кокоиден

Едноклетъчни клетки, лишени от всякакви органели на движение и поддържащи постоянна форма на тялото във вегетативно състояние на клетката. Най-често има удебелена клетъчна стена или панцир, може да има различни израстъци, пори и др., за да се улесни изпаряването във водния стълб. Много водорасли с тази структура са склонни да образуват колонии. Някои диатомеи и desmidiaceae са способни на активно движение чрез отделяне на слуз.

• палмелоид (капсал)

Постоянно, доста голямо, обикновено прикрепено към субстрата, образуване на няколко кокоидни клетки, потопени в обща лигавица. Клетките не се сливат директно една с друга – няма плазмодесми. Времевият етап от жизнения цикъл с подобна морфология се нарича състояние като дланта... Много монадни и кокоидни водорасли могат да преминат в това състояние при неблагоприятни условия, получените палмелови образувания, като правило, са малки и нямат постоянна форма.

• нишковиден (трихален)

Клетките са свързани в нишка, проста или разклонена. Нишките могат да плуват свободно във водния стълб, да се прикрепят към субстрата или да се комбинират в колония. Вегетативно нишковидните водорасли се размножават обикновено чрез разграждане на нишката на отделни фрагменти. Растежът на нишките може да стане по четири начина: дифузен- всички клетки на нишката се делят, интеркаларна- зоната на растеж се намира в средата на нишката, апикална- чрез разделяне на крайни клетки, и базална- клетъчно делене в основата на талуса. Клетките в нишката нямат флагели и могат да бъдат свързани чрез плазмодесми.

• Многонишковидно (хетеротрихано)

Има две системи от нишки: хоризонтални пълзящи по протежение на субстрата и вертикални, простиращи се от тях. Хоризонталните нишки са плътно затворени или могат да се слеят в псевдопаренхимна плоча и да изпълняват основно поддържащата функция и функцията на вегетативно размножаване, вертикалните нишки са предимно асимилиращи. Понякога може да се наблюдава намаляване или прекомерно развитие на определени нишки, което води до вторична загуба или нарушаване на характерните особености на хетеротрихната структура (при намаляването на вертикалните нишки, например, талусът може да бъде обикновена еднослойна плоча напълно прикрепен към субстрата).

• Ламеларна

Многоклетъчни тали под формата на плочи от един, два или повече клетъчни слоя. Те възникват при надлъжно делене на клетките, които съставляват нишката. Броят на слоевете зависи от естеството на образуването на дялове по време на клетъчното делене. Понякога слоевете могат да се разминават и след това талусът придобива тръбна форма (куха отвътре), докато стените стават еднослойни.

• Сифонен (неклетъчен, сифонен)

Няма клетъчни прегради, в резултат на което талусът, често голям и външно диференциран, формално представлява една клетка с голям брой ядра.

• Сифон-хранилище

Талусът е представен от многоядрени клетки, свързани във филаментозни или други форми на многоклетъчни талус ( Сифонокладелес).

• Харофитни (членоразделно навито)

Той е характерен само за водораслите charov. Талосът е голям, многоклетъчен, състои се от основно бягствос разклонения и излизащи от него, понякога разклонени, сегментирани странични издънки... Страничните издънки се разклоняват от главните в района възли, част от издънката между възлите се състои по правило от една голяма клетка и се нарича междувъзлия.

• Сарциноид

Колонии, които са групи (снопове или нишковидни образувания), които възникват в резултат на разделяне на една оригинална клетка и са затворени в разширяваща се обвивка на тази клетка.

• Псевдопаренхимна (фалшива тъкан)

Представен е от тали, които са се образували в резултат на натрупване на разклонени нишки, често придружени от морфологична и функционална диференциация на получените фалшиви тъкани.

При някои синьо-зелени, зелени и червени водорасли калциевите съединения се отлагат в талуса и той става твърд. Водораслите са без корен и абсорбират нужните им вещества от водата по цялата повърхност. Големите дънни водорасли имат органи за прикрепване - подметка (сплескана разширение в основата) или ризоиди (разклонени израстъци). При някои водорасли леторастите се разпространяват по дъното и произвеждат нови тали.

Цикли на възпроизвеждане и развитие

Водораслите имат вегетативно, безполово и сексуално размножаване.

Екологични групи водорасли

Класификация

Водораслите са изключително хетерогенна група организми, наброяваща около 100 хил. (а според някои данни до 100 хил. вида само в диатомеевия отдел) вида. Въз основа на разликите в набора от пигменти, структурата на хроматофора, особеностите на морфологията и биохимията (състав на клетъчните мембрани, видове резервни хранителни вещества), по-голямата част от руските таксономисти разграничават 11 подразделения на водораслите [ ] :

• Прокариоти ( Прокариота)
  • Кралство на бактериите ( Бактерии)
    • Подцарство Негибактерии
      • Отдел синьо-зелени водорасли ( Цианобактерии)
• Домейн на еукариота
  • Кралство на растенията ( Plantae)
    • Подцарство Biliphyta
      • Отдел за глаукофитни водорасли ( Glaucophyta)
      • Отдел за червени водорасли ( Rhodophyta)
    • Подцарство на зелените растения ( Viridiplantae)
      • Отдел зелени водорасли ( Chlorophyta)
      • отдел за водорасли Chara ( Charophyta)
  • Кралство на хромистите ( Chromista)
    • Подцарство SARили Хароса
      • Надразделение (супертип) на Страменопила ( Страменопили) или Хетероконт ( Хетероконта)
        • Отдел за охрофитни водорасли ( Ochrophyta)
          • Клас кафяви водорасли ( Phaeophyceae)
          • Клас Жълто-зелени водорасли ( Xanthophyceae)
          • Клас Златни водорасли ( Chrysophyceae)
        • Катедра по диатомеи ( Bacillariophyta)
      • Супертип (супра-отдел) Alveolata
        • Тип (отдел) Miozoa
          • Динофлагелати от суперклас (Dinoflagellata)
      • Супертип (супра-отдел) на Ризария
        • Вид (отдел) Cercozoa
          • Клас хлорарахниофитни водорасли (Chlorarachnea = Chlorarachniophyceae)
    • Подцарство Хакробия

• Отдел за криптофитни водорасли ( Cryptophyta)
• Отдел хаптофитни водорасли ( Haptophyta)

• Кралство на протозоите
  • Подцарство Eozoa
    • Тип Euglenozoa
      • Клас Евглена (Euglenoidea = Euglenophyceae)

Произход, взаимоотношения и еволюция

Роля в природата и човешкия живот

Роля в биогеоценозите

Водораслите са основните производители на органични вещества във водната среда. Водораслите и другите водни растения представляват около 80% от цялата органична материя, която се създава на Земята всяка година. Водораслите пряко или косвено служат като източник на храна за всички водни животни. Известни са скали (диатомити, маслени шисти, част от варовика), възникнали в резултат на жизнената дейност на водораслите през минали геоложки епохи. Между другото, именно по диатомеите се определя възрастта на тези скали.

Използване на храна

Някои водорасли, главно морски водорасли, се използват за храна (водорасли, порфир, улва). В крайбрежните райони водораслите се използват като храна и тор за добитък. В редица страни водораслите се култивират за получаване на големи количества биомаса за храна на добитъка и се използват в хранително-вкусовата промишленост.

Водораслите са най-древните растения на Земята, които живеят във вода, върху почва, върху кората на дърветата, а също така образуват симбиотичен организъм - лишеи.

Те са първоначалното звено в хранителните вериги, представляващи храна за животни, вариращи от протозои до бозайници. Освен това, по време на фотосинтезата, водораслите отделят кислород във водата, което прави възможно животните да дишат във водата както в моретата и океаните, така и в малки езера и локви.

В гъсталаците на водораслите много безгръбначни и млади риби и земноводни намират подслон и местообитание.

За нормалното състояние на биоценозите на водните обекти всичко трябва да е в баланс - както растителните ресурси, така и броят на животните. За да се поддържа този баланс, е необходимо резервоарите да са екологични – да не изхвърлят отпадъчни води, химически отпадъци, метален скрап, гниеща дървесина и гниещи синтетични материали, тъй като това води до рязко намаляване на количеството кислород, увеличаване на при киселинност, увеличаване на броя на гнилостните и патогенни бактерии. Това неминуемо води до смъртта на растения и животни, болести на хората и появата на Земята на мъртви и заразени морета, езера, езера.

структура

Водораслите са нискоспорови растения, които съдържат хлорофил в клетките си и живеят предимно във вода. В морфологично отношение най-значимата характеристика за водораслите е липсата на тяло, разчленено на стъбла, листа и корени. Тялото им е обозначено като талус (или талус). Размножават се вегетативно или с помощта на спори, тоест принадлежат към спорови растения. Физиологично водораслите се различават рязко от другите групи нисши растения по наличието на хлорофил, благодарение на което те са в състояние да усвояват въглероден диоксид, т.е. да се хранят с фотоавтотрофни. За разлика от водораслите, бактериите със зелен цвят съдържат пигмент, който е близък до хлорофила, но не е идентичен с него.

Водораслите, дори най-простите от тях - синьо-зелени, са първите организми, които в хода на еволюцията са придобили способността да извършват фотосинтеза, използвайки водата като източник (донор) на водород и отделяйки свободен кислород, т.е. процес, присъщ на висшите растения. Втората характеристика на храненето на водораслите и други фотосинтезиращи растения е способността да усвояват азот, сяра, фосфор, калий и други минерални елементи под формата на йони на минерална сол и да ги използват за синтеза на такива важни компоненти на жива клетка като аминокиселини, протеини, нуклеинови киселини, високоенергийни съединения, вторичен обмен на вещества. Сред водораслите има видове, които са строго фотосинтезиращи (от синьо-зелени - анабени, някои щамове на носток; от зелени - някои видове хлорококи, хламидомони).

При определени условия много водорасли могат лесно да преминат от фотоавтотрофен метод на хранене към асимилиране на различни органични съединения, т.е. да извършват хетеротрофни или фотохетеротрофни (комбинация от хетеротрофни и фотоавтотрофни) видове хранене.

Основната структурна единица на тялото на водораслите е клетката. Уникална група се състои от сифонни водорасли: техният талус не е разделен на клетки, но има едноклетъчни етапи в цикъла на развитие.

Многоклетъчните форми възникват, след като клетката преминава дълъг и труден път на развитие като самостоятелен организъм. Преходът от едноклетъчно към многоклетъчно състояние е придружен от загуба на индивидуалност и свързаните с това промени в структурата и функциите на клетката. Диференциацията и специализацията на клетките в талуса са свързани с появата на многоклетъчност, която трябва да се разглежда като първа стъпка към образуването на тъкани и органи.

Кратко описание на отделните представители на водораслите

Едноклетъчни водорасли Chlamydomonas. Отдел: Зелени водорасли Клас: Volvox. Ред: Chlamydomonas. Подвижни форми (два жгутика в предния край). Клетката има пектинова мембрана, която прилепва плътно към протопласта (при по-възрастните индивиди тя леко изостава от него в задната част на клетката). Структурата на протопласта е типична за волвоксите: има чашовиден хроматофор с един пиреноид (закръглено тяло, богато на протеини, често в средата има протеинов кристал), заобиколен от нишесте, ядро, оцелус и пулсиращи вакуоли. Методът на размножаване е безполов - индивидът губи флагела, протопластът вътре в майчината обвивка се разделя последователно на 2-4 (8) части. Растат два жгутика и се появяват индивиди (зооспори). Сексуалното размножаване е свързано с появата на гамети, чието сливане води до образуването на зигота. Гаметите се сливат по двойки. Изогамия се наблюдава при повечето видове, но се срещат хетерогамия и истинска оогамия. Обитател на малки, добре отопляеми и силно замърсени водоеми. Активни санитари на замърсени води. хлорела. Отдел: Зелени водорасли. Клас: Протококов. Ред: хлорококи. Клетките са сферични, едноядрени, с чашовиден париетален хроматофор с пиреноид. Клетката е покрита с твърда целулозна обвивка. Химичен състав: протеини - 40% (сухо тегло) и повече, липиди - до 20% (средно), въглехидрати - до 35%, пепелни вещества - 10%. Има витамини С, К и група В. Открито вещество с антибиотична активност - хлорелин. Безполово размножаване – в майчината клетка се образуват около десетина апланоспори (автоспори), които се освобождават чрез разкъсването на нейната мембрана. Апланоспорите нямат флагели и също са покрити с целулозна мембрана вътре в майчината клетка. Разпространен в сладководни водоеми, по влажна земя, стволове на дървета, среща се като симбионт с животни (реснички, хидри, червеи) - зоохлорела - и гъби, като лишеи гонидии. Култивиран в изкуствени условия. Нишковидни водорасли Улотрикс. Отдел: Зелени водорасли. Клас: Ulotrix. Поръчка: Ulotrix. Тялото е нишковидно, неразклонено, прикрепено към субстрата чрез клетка, разтягаща се в къс, безцветен ризоид. Останалите клетки са идентични, къси, често с дебели подути мембрани. Има едно ядро, ламеларен хроматофор с пиреноиди. Безполово размножаване чрез зооспори с четири флагела. (Има макро- и микрозооспори, които се различават само по размер.) Половото размножаване е изогамно. Гаметите се образуват върху същите нишки като зооспорите, но те са повече и имат само два флагела. Зиготата преминава в латентно състояние и по-късно покълва с четири зооспори. В този случай настъпва редукционно деление на ядрото и се образуват хаплоидни индивиди. Разпространен в реките, където, прикрепвайки се към подводни обекти, образува яркозелени замърсявания. Спирогира. Отдел: Зелени водорасли. Клас: Конюгати. Поръчка: Zignemovy. Филаментите се състоят от идентични цилиндрични клетки с подобен на лента, спирално усукан хроматофор, стенен слой от протоплазма, пиреноиди, заобиколени от малки нишестени зърна, ядро ​​и вакуоли. Клетъчната мембрана е целулоза, външно заобиколена от лигавица. Клетките са способни на делене (вегетативно размножаване), което се случва през нощта. След деленето клетките растат само на дължина. Нишките могат да се разделят на отделни секции. Сексуалното размножаване е конюгация. Нишките се събират, слепват се със слузта си. Образуват се странични израстъци на клетки, които са свързани. В краищата на процесите се образува канал, който свързва две клетки. Чрез този канал съдържанието на една клетка се влива в друга, сливайки се в зигота. Покълването му настъпва след период на покой. Разпространен в застояли или бавно течащи сладководни водоеми. Филаментите, слузести на допир, лежат на дъното или се издигат на повърхността в големи количества. Те образуват по-голямата част от калта на езерата.

Има огромно разнообразие от форми (сферични, крушовидни, яйцевидни, веретеновидни, спираловидни, цилиндрични и др.) и размери (от няколко микрометра в синьо-зелени до няколко сантиметра в charovy) водорасли.

Размножаване

Разграничаване на възпроизвеждане:

• вегетативен [покажи] .

  Вегетативна- разделяне на индивидите на две. Понякога деленето се предшества от смъртта на отделни клетки (при синьо-зелените), понякога за вегетативно размножаване се използват специални образувания: пъпки по талусите на сфацелията от кафяви водорасли; едно- или многоклетъчни възли в водорасли charoh; акинети (понякога наричани спори) са клетки, които могат да оцелеят при неблагоприятни условия в нишковидно синьо-зелено. Вегетативното размножаване е една от формите на безполово размножаване.

• безполов [покажи] .

  Безполово размножаванепридружено от разделяне на протопласта на клетката на части и освобождаване на продукти на делене от мембраната на клетката майка. Безполовото размножаване става чрез спори или зооспори (спори с жгутици). Те се образуват в клетки, които не се различават по форма от другите клетки, или в специални клетки - спорангии, които могат да имат различна форма и размер от вегетативните. Основната разлика между спорангиите и другите клетки е, че те възникват като израстъци на обикновени клетки и изпълняват само функцията на образуване на спори.

  Видове спорове:

  1. апланоспори - спори, които се обличат с мембрана вътре в майчината клетка;
  2. автоспори - апланоспори, които придобиват подобна форма в майчината клетка.

  По броя им в спорангиите се разграничават тетраспори (много червени и диктиотични от кафяви), биоспори (коралови от червени) и моноспори (някои червени).

  Спорите и зооспорите обикновено навлизат във водата през дупка в стената на спорангиума като цяла група, заобиколена от лигавица, която скоро се разпространява.

• сексуален [покажи] .

  Полово размножаванесе състои в сливане на две клетки (гамети), в резултат на което се образува зигота, която прераства в нов индивид или дава зооспори.

  Видове сексуално размножаване:

  1. комбиниране на съдържанието на две вегетативни клетки (гологамия - сливане на две индивиди във Volvox; конюгация - сливане на съдържанието на две вегетативни клетки на флагела в конюгати от зелени водорасли);
  2. образуването на специализирани гаметни зародишни клетки вътре в клетките (мъжките гамети имат жгутици, женските гамети не винаги). Съдовете на гаметите се наричат ​​гаметангии.

  В зависимост от относителните размери на гаметите съществуват:

  • изогамия - гамети с еднакъв размер и форма;
  • хетерогамия (анизогамия) - женската гамета е по-голяма от мъжката, но подобна на нея;
  • оогамия - женската гамета (яйцеклетка) е лишена от жгутици, неподвижна, много по-голяма от мъжката, която се нарича сперматозоид или антерозоид; гаметангиите, съдържащи яйце, се наричат ​​оогония, мъжката гамета - сперматангия или антеридия;
  • автогамията е специален вид полов процес (при някои диатомеи), който се състои във факта, че клетъчното ядро ​​се разделя предварително с мейоза на 4 ядра, две от тях се разрушават, а останалите две се сливат, отново образувайки диплоидно ядро. Автогамията не е придружена от увеличаване на броя на индивидите, а само от тяхното подмладяване.

  В резултат на сливането на гамети се образува зигота, жгутикът отпада, появява се черупка (ако флагелата се задържи известно време, зиготата се нарича планозигота). В зиготата две ядра се сливат – тя е диплоидна. В бъдеще зиготите на различни водорасли се държат различно: някои са покрити с дебела мембрана и изпадат в период на покой, който продължава до няколко месеца; други покълват без период на покой. В някои случаи от зиготата израстват нови тали, в други от зиготата се образуват зооспори.

  Има водорасли, при които се развиват органите на безполово и полово размножаване върху различни индивиди; тогава растенията, които образуват спори, се наричат ​​спорофити, а растенията, които произвеждат гамети, се наричат ​​гаметофити. При други водорасли спорите и гаметите се образуват върху същите растения.

Разпространение в природата

Според условията на съществуване водораслите могат да бъдат разделени на две групи: живеещи във вода и живеещи извън водата.

Водните организми се делят на планктонни (окачени във вода и имат редица адаптации към тези условия на живот), бентосни (разположени на дъното на водните тела), перифитни (обрасли с подводни скали, висши водни растения, подводни обекти), невстонови ( плаващи в полупотопено състояние на повърхността на водата на границата вода-въздух). Водораслите, живеещи извън водата, се делят на аерофитони (земни замърсявания) и почвени водорасли.

В допълнение към тези групи има водорасли от горещи извори (типичните им обитатели са синьо-зелени, малко са специфично термофилните форми - mastigocladus, formidium); водорасли от сняг и лед (феноменът "червен сняг" причинява снежна хламидомонада; 80 вида "ледени" диатомеи); водорасли от резервоари за сол (dunaliella физиологичен разтвор от volvox, sarcinoid chloroglea от синьо-зелено); водорасли във варовиков субстрат (пробивни и туфообразуващи водорасли - giella, rivulyaria).

Отдели за водорасли

Разделянето на водораслите на систематични групи - подразделения - основно съвпада с естеството на техния цвят, свързано, разбира се, със структурните особености. Най-разпространеното разделение на водораслите на 10 деления:

1. синьозелено [покажи] .

   Синьо зелени водораслиоцветени в синкаво-зелено, понякога почти черно-зелено или маслинено-зелено. Пигменти: хлорофил а, каротеноиди, син фикоцианин, малко количество червен фикоеритрин. Формите са предимно многоклетъчни, колониални или нишковидни, има едноклетъчни форми. Обвивките са съставени от муреин, пектинови вещества, понякога целулоза и са на бучки. Характерна структура на клетките: няма диференцирано ядро, хлоропласти, вакуоли, фотосинтетичните мембрани са разположени в цитоплазмата, пигментите и нуклеопротеините са основният компонент на ядрата на други растения. При много синьо-зелени водорасли в цитоплазмата има мрежа от газови вакуоли; в значителен брой нишковидни водорасли се образуват така наречените хетероцисти - клетки със специфична структура.

   Размножаването при едноклетъчните организми става чрез клетъчно делене, при колониалните и нишковидните - чрез разпадане на колонии и нишки, има полов процес. Много синьо-зелени развиват спори, за да издържат на неблагоприятни условия и за размножаване.

2. пирофитен [покажи] .

   Пирофитни водорасли- едноклетъчни, съществена особеност е дорзално-абдоминалната (дорсовентрална) структура на техните клетки (дорзалната, коремната и страничните страни, предният и задният край са ясно изразени). Наличието на жлебове е характерно, те могат да бъдат два (надлъжни и напречни) или един (надлъжни). Има два различни по дължина флагели, фаринкс (имащи формата на торба, тръба, вътрешен джоб или триъгълен резервоар), силно пречупващи светлинни частици - трихоцисти (разположени в периферния слой на цитоплазмата, на вътрешната повърхност на фаринкса или вътре в протопласта). Обикновено са боядисани в маслинен, кафяв или кафяв цвят, често жълто, златисто, червено, по-рядко синьо, синьо. Пигменти: хлорофили а и с, ксантофили, перидинини. Има безцветни форми. Храненето е автотрофно, по-рядко хетеротрофно. Размножаването е предимно вегетативно, по-рядко безполово (зоо и автоспори). Сексуалният процес е неизвестен.

   Те са широко разпространени във водоемите на нашата планета (свежи, солени води, в моретата).

3. златен [покажи] .

   Златни водорасли- предимно микроскопични, едноклетъчни, колониални и многоклетъчни форми. Боядисана в златисто жълто. Пигменти: хлорофили а и с, каротеноиди, особено много фукоксантин. Те живеят предимно в чисти сладки води, характерни за киселите води на сфагновите блата. Някои видове живеят в моретата. Обикновено се развиват в началото на пролетта, късната есен и зимата.

   Структурата на клетката е една и съща: протопластът съдържа един или два стенни коритоподобни хлоропласта с пиреноид, ядрото е малко, при някои видове има една или две пулсиращи вакуоли в предната част на клетката. Черупка: най-простите представители имат деликатен перипласт; при повечето от златните перипластът е плътен, клетката има постоянна форма; във високоорганизирани представители - истинска целулоза, обикновено двуконтурна обвивка. При много видове клетките са покрити с панцир с шипове и игли.

   Те се възпроизвеждат чрез просто клетъчно делене или разграждане на талуса на части. Безполовото размножаване се наблюдава с помощта на зооспори, по-рядко автоспори. Сексуалният процес е известен под формата на типична изогамия, автогамия.

4. диатомеи [покажи] .

   диатомеи- микроскопични едноклетъчни, колониални или нишковидни водорасли с кафеникавожълт цвят. Пигменти: хлорофили а и с, каротин, фукоксантин и други ксантофили. Формата на клетките е разнообразна. Черупката е представена от силициева обвивка, облицована с пектинов слой отвътре. Кремъчният карапакс съдържа пори – ареоли. В зависимост от конфигурацията на клетките и структурата на клапите се различават диатомеите с радиална и двустранна симетрия.

   Много диатомеи имат надлъжен процеп в клапите си (т.нар. шев). В краищата и в средата му има удебеления на черупката, които се наричат ​​възли. Благодарение на шева и възлите клетката се движи. Водораслите, които нямат шев, не се движат.

   Протоплазмата е разположена в тънък слой клетки. Клетката съдържа ядро, вакуола с клетъчен сок. Хлоропластите имат различни форми, има една или няколко от тях.

   Диатомеите се размножават чрез делене. Те имат и полов процес, обикновено свързан с образуването на ауксоспори, тоест „растящи спори“, които растат силно и след това прерастват в клетки, които са значително различни по размер от оригиналните. Ауксоспорите са характерни само за диатомеите. Диатомеите могат да образуват спящи спори.

   Те живеят навсякъде: във водоеми (пресни и солени), в блата, върху камъни и скали, в почви и на тяхната повърхност, върху сняг и лед.

5. жълто зелен [покажи] .

   Жълто-зелени водорасли- едноклетъчни, колониални, многоклетъчни и неклетъчни форми. Повечето са неподвижни, но има и подвижни форми.

   Този отдел наскоро беше изолиран от зелени водорасли. Жълто-зелените водорасли се отличават с това, че двата флагела на техните зооспори не са еднакви по местоположение и структура: едната е по-дълга, насочена напред, има израстъци по оста, втората е гладка, къса, насочена назад. Клетъчната стена съдържа много пектинови вещества и не реагира на целулозата.

   Клетъчната структура на жълто-зелените водорасли е от същия тип. В протопласта има няколко хлоропласта, които са дисковидни, коритовидни, ламелни, по-рядко лентовидни, звездовидни. Основни пигменти: хлорофили а, е, каротини и ксантофили. При подвижните форми червено око се намира в предния край на хлоропласта. Ядрото е едно. Малко видове имат пиреноид и една или две пулсиращи вакуоли в предната част на клетката.

   Вегетативното размножаване става чрез клетъчно делене, разпадане на колонии или нишки, безполово размножаване - чрез зоопарк и автоспори. Половият процес е известен с малък брой родове: изо-, оогамия.

   Разпространен в планктон, бентос на сладководни водоеми, в моретата, почвата, на места с висока влажност.

6. кафяво [покажи] .

   Кафяви водорасли- в повечето случаи това са морски форми. Те са многоклетъчни и се прикрепят към субстрата. Размерите им варират от няколко милиметра до няколко метра, има видове, достигащи до 60 m.

   На външен вид това са разклонени храсти, плочи, шнурове, панделки, някои изглежда имат стъбло и листа. В клетката има едно ядро, хлоропластите са кафяви, гранулирани, често има много от тях. Пигменти: хлорофили а и с, каротини, много фукоксантини.

   При многоредовите тали се наблюдава специализация на клетките с образуване на тъкани. В най-простия случай се прави разлика между кората (интензивно оцветени клетки, съдържащи хлоропласти) и сърцевината (безцветни големи клетки със същата форма). При по-сложно организирани (ламинария и фукус) има също повърхностен слой от делящи се клетки, способни да произвеждат репродуктивни органи, наречени меристодерма, и междинен слой между сърцевината и кората. Ядрото служи за транспортиране на фотосинтетични продукти и изпълнява механична функция.

7. червен [покажи] .

   Червени водорасли (пурпурни)- обширна група сред дънните водорасли. Много рядко се среща в сладка вода (видове batrachospermum), в земно обрастване (porphyridium). Боядисани в различни нюанси на червено, някои имат жълтеникав, маслинен или синкаво-зелен цвят.

   Пигменти: хлорофили a и d (последният се среща само в червените водорасли), каротини, ксантофили, R-фикоеритрин, R-фикоцианин. Почти всички червени водорасли са многоклетъчни, под формата на нишки, разклонени нишки, храсти, някои имат стволови и листоподобни органи. Те не са толкова големи като кафяви. Всички са прикрепени към субстрата. Клетките са покрити с мембрана, състояща се от два слоя: вътрешен - целулоза и външен - пектин. В най-просто организираните клетки те са едноядрени, във високоорганизираните са многоядрени. Присъстват един или повече хлоропласти. Характерна особеност на червените водорасли е наличието на специални жлезисти клетки в някои представители. Клетките, които изграждат талуса, са свързани с пори.

   Вегетативното размножаване е рядкост. Зооспорите напълно липсват в безполовия процес. Сексуалният процес е оогамия.

   Алените риби имат особена структура на оогония (карпогон) и сложни процеси на развитие на зиготата. В цикъла на развитие няма мобилни етапи. Зиготата, преди да даде началото на спорофит, претърпява сложно развитие, в резултат на което се образуват спори (карпоспори), които пораждат спорофит.

8. евглена [покажи] .

   Euglena водорасли- микроскопични организми. Формата на клетките обикновено е елипсовидна, веретеновидна. Хлоропластите са звездовидни, лентовидни, едроламеларни.

   Пигменти: хлорофили a, b, каротин, ксантофили. Някои растения от еуглена имат червен пигмент, наречен астаксантин, който регулира количеството светлина, удряща хлоропластите. При условия на интензивна светлина пигментът се натрупва в периферната част на клетката и засенчва хлоропластите. В същото време клетката става червена. Няма целулозна мембрана, нейната роля играе удебелен слой цитоплазма; някои имат обвивка, която не е здраво свързана с протопласта. В предния край на тялото има вдлъбнатина (фаринкс), от дъното на която се отклоняват един или два флагела. Растенията Euglena се движат чрез промяна на формата на тялото и с помощта на флагела, като едновременно се въртят около надлъжната ос. При живата евглена в предната част на клетката има червено петно ​​- стигма, което действа като светлочувствителен орган. Размножават се чрез надлъжно делене. Наличието на полов процес не е установено. Те живеят предимно в малки сладководни водоеми, някои в солени.

9. зелено [покажи] .

   Зелени водорасли- това е най-многобройният отдел (до 20 000 вида). Различават се по чисто зеления цвят на талусите си.

   Пигменти: хлорофили a и b, каротини и много ксантофили. При някои видове и на някои етапи на развитие зеленият цвят може да бъде маскиран от червения пигмент хематохром. Едноклетъчни, колониални и многоклетъчни форми. Размери: от най-малките единични клетки с диаметър 1-2 микрона до макроскопични растения, измерени по дължина с десетки сантиметри. В зелените водорасли се откриват всички основни видове безполово и сексуално размножаване и всички основни видове промени в формите на развитие.

10. charovye [покажи] .

    Чара водорасли- своеобразна група водорасли, наподобяващи по външен вид висши растения. Широко разпространен в сладководни езера и езера, особено в твърди варовикови води; намират се в морските заливи и в солените континентални води. Те образуват гъсталаци. Височината на талусите им обикновено е 20-30 см, но може да достигне 1 или дори 2 м. Те имат вид на храстовидни нишковидни или стъблени зелени издънки с членисто-витообразна структура: на основните издънки, условно наричани стъбла, въртелите на страничните издънки са разположени на известно разстояние един от друг - условно листата също са със ставна структура. Местоположенията на въртелите се наричат ​​възли, а участъците на стъблото между тях се наричат ​​междувъзлия. Клетките на възлите и междувъзлията са различни: междувъзлията е гигантска удължена клетка, която е неспособна да се дели; възелът се състои от няколко малки мононуклеарни клетки, събрани в диск, диференциращи се по време на деленето и образуващи странични разклонения и въртене.

    Хлоропластите са многобройни, под формата на малки дисковидни тела (напомнящи хлорофилни зърна).

    Пигменти: хлорофили a и b, каротини, ксантофили (подобни на зелените водорасли). Структурата на органите на половото размножаване, които се образуват на върха на повечето сегменти - листа, е особена. Женските органи - оогония - и мъжките - антеридии - са многоклетъчни, обикновено се развиват върху едно растение (рядко двудомни).

Ролята на водораслите в природата, тяхната икономическа стойност

Водораслите са едни от най-старите организми, които обитават нашата планета. В минали геоложки епохи, както и в настоящето, водораслите са обитавали океани, реки, езера и други водни тела. Като обогатиха атмосферата с кислород, те съживиха разнообразен животински свят и насърчиха развитието на аеробни бактерии; те са били предците на растенията, които са населявали земята и са създали мощни пластове от скали.

Водораслите, подобно на висшите растения на сушата, са източник на органична материя, производители на кислород във водните тела. Поради дейността на водораслите (предимно диатомеи, синьо-зелени и зелени) се образуват скали (диатомити, силициеви отлагания, някои варовици). Някои водорасли (скучни синьо-зелени), разрушаващи скалите, участват в образуването на първични почви.

В комбинация с други организми (бактерии, гъбички), водораслите участват в процеса на самопречистване на водата.

Въпреки това, развивайки се в големи количества, водораслите (синьо-зелени, някои зелени, диатомеи, пирофити) могат да доведат до "цъфтеж на водата", по време на който значителен брой организми се установяват на дъното, процесите на гниене се засилват, количеството кислород рязко намалява и концентрацията на въглероден диоксид се увеличава. Това води до летната смърт на рибите. „Цъфтежът“ се отразява негативно на водоснабдяването (филтрите се запушват, водата придобива неприятен вкус и мирис).

В селското стопанство водораслите се използват като органични торове (азотфиксиращи синьо-зелени водорасли, водорасли, както и маса от синьо-зелени водорасли, която се събира по време на "цъфтежа" на водоемите). Водораслите предизвикват образуването на хумус, подобряват аерацията на почвата и влияят върху нейната структура.

Водораслите са суровина за получаване на ценни органични вещества: алкохоли, амоняк, лакове, органични киселини и др. (сапропели); йод, бром (кафяви водорасли); лепило (ламинария); агар-агар (червени водорасли, филофора), каротин, биологично активни вещества. Използват се в микробиологичната индустрия, космическите изследвания. За производството на хартия и картон се използват кладофора и ризоклоний, които се развиват в големи количества в резервоарите на Западен Сибир. Морските водорасли се използват в хранително-вкусовата промишленост, както и директно в храната (водорасли, морска салата, носток).

В санитарната хидробиология водораслите се използват като индикатори, показващи степента на замърсяване на водата с органични вещества. Водораслите се използват за промишлено пречистване на вода.

Водораслите са група от нисши растения, които съдържат хлорофил. Те нямат корени, стъбла, листа, цветове и поглъщат с цялата си повърхност разтвори на минерални соли и въглероден диоксид от водата. Тялото на водораслото е талус, едноклетъчно или многоклетъчно. Размерите му са от хилядни от милиметъра до 60 м. Едноклетъчни зелени водорасли - Chlamydomonas, Chlorella, Chlorococcus и др.

Водораслите обикновено живеят във вода, но някои от тях живеят върху кората на дърветата, върху почвата на влажни места. Например, водораслите Chlorococcus се заселват върху мокри саксии в оранжерии, образувайки зелен цвят. Синьо-зелени водорасли могат да се видят на повърхността на почвата в полупустините на Централна Азия. През пролетта и есента, когато вали, те се размножават интензивно, а през лятото изсъхват и черните им корички се разнасят от вятъра.

Огромно количество микроскопични водорасли във водните тела е фитопланктон (вж. Водни организми). Те са в суспензия и се задържат благодарение на специални устройства - газови мехурчета в тялото на водораслите, маслени отлагания, слузни секрети и др.

През лятото в езера и потоци често може да се наблюдава "цъфтеж" на водата. Зеленикавият цвят на водата се придава от натрупването на планктонни водорасли (chlamydomonas, pediastrum). Подобно явление се среща и в моретата.

Многоклетъчните нишковидни зелени водорасли Spirogyra живеят в езера и езера. Това са нейните дълги, копринени, лигави, най-тънки нишки, преплитащи се на големи сплитки и косми, образуват кал. Друго многоклетъчно нишковидно водорасло, ulotrix, покрива капаните и дървесината.

В допълнение към планктонните водорасли има бентосни водорасли, които създават фитобентос. Те се прикрепят към дъното на резервоара или към подводните скали чрез кореноподобни израстъци - ризоиди. Това са предимно многоклетъчни морски кафяви и червени водорасли. Гъстала от големи водорасли понякога се простират на десетки километри, образувайки подводни ливади и гори. Тялото на кафявите водорасли достига 5 м дължина, а някои други - десетки метра.

Водораслите абсорбират въглеродния диоксид от водата и отделят кислород, като по този начин обогатяват водните басейни с кислород, който се диша от организмите, живеещи във водата. Планктонните водорасли се ядат от малки животни, които от своя страна служат като храна за рибите. В гъсталаците на фитобентоса рибите намират убежище.

Водораслите се използват като храна за добитък и за наторяване на ниви. От кафяви и червени водорасли се извличат йод, бром, калиеви соли, въглища, катран, креозот, метилов алкохол, ацетон. Агар-агар се получава от червени водорасли. Някои водорасли - кафяви водорасли (морски водорасли), зелена улва (морска салата) и червен порфир - се консумират. Различни водорасли - phyllophora, laurentia, gelidium, codium - осигуряват висококачествено лепило. Келп има лечебна стойност.

Водораслите също носят известна вреда: те обрастват подводните части на корабите, като масовото отмиране на водораслите във водоемите, рибите умират, поради същата причина вкусът на водата в резервоарите се влошава. Напоителните канали и резервоари трябва периодично да се почистват от обрасли водорасли.

1. Каква е структурата на растителната клетка?
2. Какво представляват пластидите?
3. Какви пластиди познавате?
4. Какво представляват пигментите?
5. Какво се нарича растителна тъкан?

Водораслите са най-старите растения на Земята. Те живеят главно във вода, но има видове, които живеят във влажни участъци от почва, кора на дървета и други места с висока влажност.

Сред водораслите има едноклетъчни и многоклетъчни растения. Водораслите са по-ниски растения, нямат корени, стъбла, листа. Водораслите се възпроизвеждат безполово (чрез просто клетъчно делене или спори) и по полов път.

Въпреки относително простата структура, различните групи водорасли имат свои собствени характеристики и идват от различни предци.

Зелените водорасли живеят в солена и прясна вода, на сушата, по повърхността на дървета, камъни или сгради, на влажни, сенчести места. Видовете, живеещи извън водата, са в латентно състояние по време на суша. Най-простите зелени водорасли са едноклетъчни (фиг. 58).

Ориз. 58. Едноклетъчни водорасли

Очевидно сте наблюдавали "цъфтежа" на водата в локви и езера през лятото и в аквариуми със силно осветление. "Цъфтящата" вода има изумруден оттенък. Ако загребете малко от тази вода, тогава тя ще се окаже прозрачна, но съдържаща малки суспендирани "частици". В капка такава вода под микроскоп ясно се виждат много различни едноклетъчни зелени водорасли, които й придават изумруден оттенък.

По време на "цъфтежа" на малки локви или резервоари във водата, най-често срещаните едноклетъчни водорасли Chlamydomonas (в превод от гръцки - "най-простият организъм, покрит с дрехи" - черупка). Chlamydomonas е едноклетъчно зелено крушовидно водорасло. Придвижва се във вода с помощта на два флагела, разположени в предния, по-тесен край на клетката (фиг. 59).

Ориз. 59. Chlamydomonas и Chlorella

Отвън хламидомонадата е покрита с прозрачна мембрана, под която са разположени цитоплазмата с ядро, червено "око" (червено светлочувствително тяло), голяма вакуола, пълна с клетъчен сок, и две малки пулсиращи вакуоли. Хлорофилът и други пигменти в Chlamydomonas са разположени в голям пластид с форма на купа, който във водораслите се нарича хроматофор (в превод от гръцки - "носещ светлина"). Хлорофилът, съдържащ се в хроматофора, придава зелен цвят на цялата клетка.

Друго едноклетъчно зелено водорасло, хлорела, е широко разпространено в сладководни водоеми и на влажни почви (виж фиг. 59). Неговите малки кълбовидни клетки се виждат само с микроскоп. Отвън клетката на хлорела е покрита с мембрана, под която има цитоплазма с ядро, а в цитоплазмата има зелен хроматофор.

Структурата на зелените едноклетъчни водорасли

1. Поставете капка "цъфтяща" вода върху предметно стъкло, покрийте с покривно стъкло.
2. Вижте едноклетъчни водорасли при ниска мощност. Намерете Chlamydomonas (крушовидно тяло със заострен преден край) или Chlorella (кълбовидно тяло).
3. Изтеглете малко от водата изпод покривното стъкло с лента филтърна хартия и разгледайте клетката на водораслите при голямо увеличение.
4. Намерете мембраната, цитоплазмата, ядрото, хроматофора в клетката на водораслите. Обърнете внимание на формата и цвета на хроматофора.
5. Начертайте клетката и подпишете имената на нейните части. Проверете правилността на чертежа според чертежите на учебника.

Вероятно сте обърнали внимание на зелените цъфтежи в долната част на дърветата, по оградите и т. н. Те са образувани от различни едноклетъчни зелени водорасли, които са се приспособили към земния живот (фиг. 60). Единични клетки или групи от клетки от зелени водорасли се виждат под микроскоп. Единственият източник на влага за тези водорасли са валежите (дъжд и роса). При липса на вода или при ниски температури плеврококите и други сухоземни водорасли могат да прекарат част от живота си в покой.

Ориз. 60. Зелени водорасли върху ствола на дърво

При многоклетъчните представители на зелените водорасли тялото (талус) има формата на нишки или плоски листоподобни образувания. В течащи водни тела често можете да видите яркозелени натрупвания от копринени нишки, прикрепени към подводни скали и дървесина. Това е многоклетъчно нишковидно зелено водорасло Ulotrix (фиг. 61). Неговите нишки са изградени от поредица от къси клетки. В цитоплазмата на всеки от тях се намират ядро ​​и хроматофор под формата на отворен пръстен. Клетките се делят и нишката расте.

Ориз. 61. Многоклетъчни зелени водорасли

В застояли и бавно течащи води хлъзгави яркозелени бучки често плуват или се утаяват на дъното. Те приличат на памучна вата и се образуват от натрупвания на нишковидни водорасли Spirogyra (виж фиг. 61). Удължените цилиндрични клетки на Spirogyra са покрити със слуз. Вътре в клетките има хроматофори под формата на спирално усукани ленти.

Многоклетъчните зелени водорасли също живеят във водите на моретата и океаните. Пример за такива водорасли е улва, или морска салата, дълга около 30 см и дебели само две клетки (виж фиг. 61).

Най-сложната структура в тази група растения имат чаро водорасли, които живеят в сладководни резервоари. Тези многобройни зелени водорасли наподобяват на вид хвощ. Charovaya algae nitella, или гъвкава кукувица, често се отглежда в аквариуми (виж фиг. 61).

Чаровите имат образувания, които по форма и функция наподобяват корени, стъбла, листа, но по структура нямат нищо общо с тези органи на висшите растения. Например, те се прикрепят към земята с помощта на безцветни разклонени нишковидни клетки, които се наричат ​​ризоиди (от гръцките думи "riza" - корен и "eidos" - вид).

Кафявите водорасли са предимно морски растения. Обща външна характеристика на тези водорасли е жълтеникаво-кафявият цвят на талусите.

Кафявите водорасли са многоклетъчни растения. Дължината им варира от микроскопична до гигантска (няколко десетки метра). Талусът на тези водорасли може да бъде нишковиден, сферичен, ламелен, храстовиден. Понякога съдържат въздушни мехурчета, които държат растението изправено във водата. Кафявите водорасли са прикрепени към земята чрез ризоиди или дисковидна обрасла основа на талуса.

Някои кафяви водорасли развиват групи от клетки, които могат да бъдат наречени тъкани.

В нашите далекоизточни морета и моретата на Северния ледовит океан расте голямо кафяво водорасло, водорасли или водорасли (фиг. 62). В крайбрежната ивица на Черно море често се срещат кафявите водорасли cystoseira (виж фиг. 62).

Ориз. 62. Кафяви водорасли

Червените водорасли, или пурпурните водорасли, са главно многоклетъчни морски растения (фиг. 63). Само няколко вида алено се срещат в прясна вода. Много малко от червените водорасли са едноклетъчни.

Ориз. 63. Червени водорасли

Размерите на лилавите мухи обикновено варират от няколко сантиметра до метър дължина. Но сред тях има и микроскопични форми. Освен хлорофил, клетките на червените водорасли съдържат червени и сини пигменти. В зависимост от тяхната комбинация цветът на аленото се променя от яркочервен до синкаво-зелен и жълт.

Външно червените водорасли са много разнообразни: нишковидни, цилиндрични, ламеларни и кораловидни, разчленени и разклонени в различна степен. Те често са много красиви и странни.

В морето червените водорасли се срещат навсякъде в голямо разнообразие от условия. Те обикновено се прикрепят към скали, камъни, изкуствени структури, а понякога и други водорасли. Поради факта, че червените пигменти са в състояние да уловят дори много малко количество светлина, пурпурният може да расте на значителна дълбочина. Срещат се дори на дълбочина 100-200 м. В моретата на страната ни са разпространени филофора, порфир и др.

Стойността на водораслите в природата и човешкия живот... Рибите и другите водни животни се хранят с водорасли. Водораслите абсорбират въглеродния диоксид от водата и, както всички зелени растения, отделят кислород, който се диша от живите организми, които живеят във водата. Водораслите произвеждат огромно количество кислород, който не само се разтваря във вода, но и се отделя в атмосферата.

Човекът използва морски водорасли в химическата промишленост (фиг. 64). Те произвеждат йод, калиеви соли, целулоза, алкохол, оцетна киселина и други продукти. Водораслите се използват като тор и храна за добитъка. Някои видове червени водорасли произвеждат желатиновото вещество агар-агар, което е необходимо в сладкарската, хлебната, хартиената и текстилната промишленост. Микроорганизмите се отглеждат върху агар-агар за използване в лабораторни изследвания.

Ориз. 64. Значение и използване на водораслите

В много страни водораслите се използват за приготвяне на голямо разнообразие от ястия. Те са много полезни, тъй като съдържат много въглехидрати, витамини и са богати на йод.

Особено често ядат келп (морски водорасли), улва (морска салата), порфир и др.

Хламидомонада, хлорела и други едноклетъчни зелени водорасли се използват за биологично пречистване на отпадъчни води.

Прекомерният растеж на водорасли, например в напоителни канали или езера за отглеждане на риба, може да бъде вреден. Следователно каналите и резервоарите трябва периодично да се почистват от тези растения.

Наличието на водорасли е предпоставка за нормалния живот на водоемите. Ако в тях се изхвърлят отпадъчни води, химически отпадъци, метални отпадъци, гниеща дървесина и други материали, това неминуемо води до смъртта на водорасли, други растения и животни и появата на мъртви и замърсени водоеми.

Нови концепции

Морски водорасли. Хроматофор. Ризоиди. Chlamydomonas. хлорела. Келп

Въпроси

1. Защо водораслите са класифицирани като низши растения?
2. Къде живеят зелените едноклетъчни водорасли?
3. Каква е структурата на хламидомонада?
4. Къде живеят зелените многоклетъчни водорасли и каква структура имат?
5. Къде живеят кафявите водорасли и каква структура имат?
6. Къде живеят червените водорасли и каква структура имат?
7. Какво е талус?
8. Какво е хроматофор?
9. Какво представляват ризоидите? Защо не могат да се нарекат корени?
10. Какво е значението на водораслите в природата?
11. Как човек използва водораслите?

Мисля

Защо дори големите многоклетъчни водорасли нямат съдова система?

Митинги за любопитните

Внимателно отстранете всички зелени петна от кората на няколко дървета. Подгответе слайдове и ги разгледайте под микроскоп. Помислете за клетките на водораслите, които образуват зелената плака. Опитайте се да определите дали се образува от един или повече видове водорасли.

Знаеш ли това...

• Така нареченият "червен сняг" се наблюдава в много части на света. У нас това явление се среща в Кавказ, Северен Урал, в някои райони на Сибир и Арктика. Необичаен цвят на снега е причинен от така наречената снежна хламидомонада. Неговите клетки съдържат червен пигмент. Когато горните слоеве на снега се размразят, клетките на това водорасло започват да се размножават много бързо, оцветявайки снега във всички нюанси на червено: от бледорозово до кървавочервено и тъмночервено. Понякога площта, покрита с "червен сняг" достига няколко квадратни километра.
• Гигантското тихоокеанско кафяво водорасло расте с 45 см на ден и достига 60 м дължина.
• На Бахамските острови на дълбочина 269 м са открити червени водорасли, въпреки факта, че на такава дълбочина водата поглъща 99,9995% от слънчевата светлина.