Чем водоросли прикрепляются к грунту
§ 12. Водоросли (продолжение)
Многоклеточные зеленые водоросли
У многоклеточных представителей зеленых водорослей тело (слоевище) имеет форму нитей или плоских листовидных образований. В проточных водоемах часто можно заметить ярко-зеленые скопления шелковистых нитей, прикрепленных к подводным камням и корягам. Это многоклеточная нитчатая зеленая водоросль улотрикс [37]. Его нити состоят из ряда коротких клеток. В цитоплазме каждой из них расположены ядро и хроматофор в виде незамкнутого кольца. Клетки делятся, и нить растет.
В стоячих и медленно текущих водах часто плавают или оседают на дно скользкие ярко-зеленые комки. Они похожи на вату и образованы скоплениями нитчатой водоросли спирогиры [37]. Вытянутые цилиндрические клетки спирогиры покрыты слизью. Внутри клеток — хроматофоры в виде спирально закрученных лент.
Многоклеточные зеленые водоросли живут также в водах морей и океанов. Примером таких водорослей может служить ульва, или морской салат, длиной около 30 см и толщиной всего две клетки [37].
Наиболее сложное строение в этой группе растений имеют харовые водоросли, обитающие в пресноводных водоемах. Эти многочисленные зеленые водоросли по внешнему виду напоминают хвощи. Харовую водоросль нителлу, или блестянку гибкую, часто выращивают в аквариумах [37].
У харовых имеются образования, которые по форме и по выполняемым функциям напоминают корни, стебли, листья, но по строению они не имеют ничего общего с этими органами высших растений. Например, к грунту они прикрепляются с помощью бесцветных ветвистых нитевидных клеток, которые называют ризоидами (от греческих слов «риза» — корень и «эйдос» — вид).
Бурые водоросли
Бурые водоросли в основном морсие растения. Общий внешний признак этих водорослей — желтовато-бурая окраска слоевищ.
Бурые водоросли — многоклеточные растения. Их длина колеблется от микроскопической до гигантской (несколько десятков метров). Слоевища этих водорослей могут быть нитевидными, шаровидными, пластинчатыми, кустообразными. Иногда они содержат воздушные пузыри, удерживающие растение в воде в вертикальном положении. К грунту бурые водоросли прикрепляются ризоидами или дисковидно разросшимся основанием слоевища.
У некоторых бурых водорослей появляются группы клеток, которые можно назвать тканями.
В наших дальневосточных морях и морях Северного Ледовитого океана растет крупная бурая водоросль ламинария, или морская капуста. В прибрежной полосе Черного моря часто встречается бурая водоросль цистозейра [38].
Красные водоросли
Красные водоросли, или багрянки, — в основном многоклеточные морские растения. Лишь некоторые виды багрянок встречаются в пресных водоемах. Очень немногие из красных водорослей одноклеточные.
Размеры багрянок обычно колеблются от нескольких сантиметров до метра в длину. Но среди них есть и микроскопические формы. В клетках красных водорослей, кроме хлорофилла, содержатся красные и синие пигменты. В зависимости от их сочетания окраска багрянок меняется от ярко-красной до голубовато-зеленой и желтой.
Внешне красные водоросли весьма разнообразны: нитевидные, цилиндрические, пластинчатые и кораллоподобные, в разной мере рассеченные и разветвленные. Часто они очень красивы и причудливы [39].
В море красные водоросли встречаются повсеместно в самых разных условиях. Обычно они прикрепляются к скалам, валунам, искусственным сооружениям, а иногда и к другим водорослям. Благодаря тому что красные пигменты способны улавливать даже очень небольшое количество света, багрянки могут расти на значительных глубинах. Их можно встретить даже на глубине 100—200 м.
В морях нашей страны широко распространены филлофора, порфира и др.
Строение водорослей
Современная биология не считает дифференциацию тканей определяющим различием, сейчас существенным считают фундаментальные различия в строение клеток, обмене веществ. Тем не менее, во многих устаревших пособиях этот термин используется, и я обязан предупредить вас о нем.
Наука о водорослях называется альгология (от лат. alga — морская трава, водоросль и греч. λόγος — учение).
Среди водорослей есть одноклеточные и многоклеточные, некоторые водоросли достигают в длину 100-200 метров. Способ питания водорослей автотрофный: они синтезируют органические вещества в процессе фотосинтеза. Солнечный свет, проходя через толщу воды, рассеивается, что делает фотосинтез с увеличением глубины все труднее и труднее. Поэтому кроме хлорофилла они часто имеют и другие пигменты.
Жизненный цикл водорослей
Жизненные циклы водорослей разнообразны, обусловлены рядом экологических факторов. Мы разберем жизненный цикл на примере зеленой водоросли ульвы (морского салата).
Для начала отметим, что в целом жизненный цикл водорослей представляет собой чередование двух фаз: гаплоидной (гаметофита) и диплоидной (спорофита). Гаплоидной фазой называется фаза, при которой клеточные ядра содержат непарный (половинный) набор хромосом. К гаплоидной фазе всегда принадлежат гаметы: сперматозоиды, спермии (отличающиеся от сперматозоидов отсутствием жгутика), яйцеклетки.
При слиянии двух гамет: яйцеклетки (n) и спермия (n) образуется зигота (2n) из которой развивается спорофит (2n), таким образом, в спорофите восстанавливается диплоидный набор хромосом. В зооспорангии на спорофите в результате мейоза образуются зооспоры (n), которые делятся митозом, порастают и образуют мужские и женские гаметофиты (n). Клетки гаметофитов делятся митозом, образуются гаметы (n), которые сливаются в зиготу (2n), цикл замыкается.
Типы половых процессов
Значение водорослей
В Мировом океане водоросли составляют основную часть биомассы. Именно они являются главными продуцентами (производителями) органического вещества, преобразуя в ходе фотосинтеза энергию солнечного света в энергию химических связей. Значение водорослей для человека трудно переоценить: содержащиеся в них вещества необходимы для нормального роста и развития животных и человека (к примеру, морская капуста (ламинария) отличается большим содержанием йода.)
© 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.
Чем водоросли прикрепляются к грунту
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:
Размножение
При бесполом размножении хламидомонада:
При половом размножении хламидомонады:
При бесполом размножении – при помощи зооспор.
При половом размножении – при помощи двужгутиковых гамет.
§ 14. Водоросли — Пасечник. 5 класс. Учебник
Вопросы в начале параграфа
1. Какое строение имеет растительная клетка?
Растительная клетка состоит из следующих компонентов:
2. Что такое пластиды?
Пластиды — это мелкие тельца, которые расположены внутри цитоплазмы клетки. Пластиды могут быть окрашены в разные цвета или быть бесцветными. Цвет клетки зависит от цвета пластид.
3. Какие пластиды вы знаете?
Существуют различные виды пластид. Каждый вид пластид может быть либо бесцветным, либо окрашенным в определённый цвет. Кроме того, различные пластиды обладают собственными уникальными свойствами. Например:
4. Что такое пигменты?
Пигменты — это красящие вещества, которые придают различную окраску плодам, лепесткам и другим частям растений.
5. Что называют растительной тканью?
Растительная ткань — это совокупность клеток и межклеточного пространства, которые имеют общее происхождение, строение и функции.
Лабораторные работы
Лабораторная работа «Строение зелёных одноклеточных водорослей»
1. Поместите на предметное стекло микроскопа каплю «цветущей» воды, накройте покровным стеклом.
2. Рассмотрите при малом увеличении одноклеточные водоросли. Найдите хламидомонаду (тело грушевидной формы с заострённым передним концом) или хлореллу (тело шаровидной формы).
Одноклеточные водоросли при малом увеличении
3. Оттяните часть воды из-под покровного стекла полоской фильтровальной бумаги и рассмотрите клетку водоросли при большом увеличении.
Одноклеточные водоросли при большом увеличении
4. Найдите в клетке водоросли оболочку, цитоплазму, ядро, хроматофор. Обратите внимание на форму и окраску хроматофора.
Клетка хламидомонады
Пластида хроматофор имеет чашеобразную форму и зелёный цвет.
5. Зарисуйте клетку и подпишите названия её частей. Правильность выполнения рисунка проверьте по рисункам учебника.
Вопросы в конце параграфа
1. Почему водоросли относят к низшим растениям?
Водоросли относятся к низшим растениям потому, что являются одноклеточными или многоклеточными организмами не имеющими отдельных органов и не отличатся разнообразием тканей.
2. Где обитают зелёные одноклеточные водоросли?
Одноклеточные зелёные водоросли обитают в солёной и пресной воде, на суше, на поверхности деревьев, камней или зданий, в сырых, в затенённых местах.
3. Какое строение имеет хламидомонада?
Хламидомонада — это одноклеточная зелёная водоросль. В её строении имеется два жгутика, прозрачная оболочка, цитоплазма, маленькое ядро, красный «глазок» — светочувствительное тельце красного цвет, вакуоли, а также крупная чашеобразная пластида зелёного цвета, которая называется хроматофор.
4. Где обитают и какое строение имеют зелёные многоклеточные водоросли?
Тело многоклеточных зелёных водорослей представляет собой слоевище. Оно имеет форму нитей или плоских листовидных образований. Тело таких водорослей состоит из ряда коротких клеток. В каждой клетке имеется оболочка, ядро, цитоплазма и хроматофор. У некоторых водорослей также имеются образования по форму и выполняемым функциям напоминающие корни. Эти образования называются ризоиды.
5. Где обитают и какое строение имеют бурые водоросли?
Бурые водоросли — это морские растения, обитающие в морях и в океанах. Это многоклеточные растения, слоевища которых могут быть нитевидными, шаровидными, пластинчатыми или кустообразными. Внизу слоевища находятся ризоиды, которыми бурые водоросли прикрепляются к грунту.
6. Где обитают и какое строение имеют красные водоросли?
Красные водоросли по большей части обитают в солёной воде морей и океанов, но встречаются и в пресных водоёмах. Благодаря способности эффективно усваивать солнечный свет, такие водоросли могут расти в том числе и на глубине 100 — 200 метров. Большинство красных водорослей многоклеточные, но бывают и одноклеточные водоросли данного вида.
Слоевища красных водорослей могут иметь нитевидную, цилиндрическую, пластинчатую или кораллоподобную форму и быть окрашено от ярко красного до желтого и голубовато-зелёного цвета. Окраска водоросли зависит от сочетания и количества красных и синих пигментов, находящихся в клетка вместе с хлорофиллом. К грунту красные водоросли крепятся ризоидами.
7. Что такое слоевище?
Тело многоклеточных низших растений.
8. Что такое хроматофор?
Хроматофор — это крупная чашеобразная пластида, в которой находится хлорофилл и другие пигменты.
9. Что такое ризоиды? Почему их нельзя называть корнями?
Ризоиды — это бесцветные ветвистые нитевидные клетки, которые по форме и по выполняемым функциям напоминают корни. Ризоиды нельзя назвать корнями потому, что по строению они не имеют ничего общего с этими органами высших растений.
10. Какое значение имеют водоросли в природе?
Водоросли являются кормом для водных животных и рыб.
Они способны поглощать углекислый газ и выделять кислород, которым дышат живые организмы обитающие в воде. Кислорода водоросли выделяют настолько много, что им обогащается не только вода, по и атмосфера.
11. Как человек использует водоросли?
Человек использует водоросли разнообразными способами:
Подумайте
Почему даже у многоклеточных водорослей, имеющих большие размеры, отсутствует сосудистая система?
Водоросли растут в воде, то есть они со всех сторон окружены питательной среды. Каждая клетка водорослей способна сама впитывать питательные вещества. Именно поэтому для данного вида растений излишне создание специальной транспортной системы, то есть сосудистая система им просто не нужна.
Задания для любознательных
Осторожно снимите зелёный налёт с коры нескольких деревьев. Приготовьте микропрепараты и изучите их под микроскопом. Рассмотрите клетки водорослей, образующих зелёный налёт. Постарайтесь установить, одним или несколькими видами водорослей он образован.
Зелёный налёт на коре деревьев может быть установлен, например, водорослями плеврококк или хлорококк.
Водоросли плеврококк под микроскопом
Водоросли хлорококк под микроскопом
Словарик
Водоросли — это одноклеточные или многоклеточные растения, которые живут в воде или обитают на сырых участках почве, коре деревьев или в других местах с повышенной влажностью. Это самые древние растения на Земле.
Хроматофор — это крупная чашеобразная пластида в клетке водоросли, в которой содержится хлорофилл и другие пигменты.
Ризоиды — это образования у низших растений, которые по форме и по функциям напоминают корни.
Хламидомонада — это одноклеточная зелёная водоросль грушевидной формы, с оболочкой и двумя жгутиками.
Хлорелла — это одноклеточная зелёная водоросль, широко распространённая в пресных водоёмах и на влажных почвах.
Ламинария — это крупная бурая водоросль, которая произрастает в дальневосточных морях и морях Северного Ледовитого океана. Часто ламинарию называют морской капустой.
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.
Хламидомонада
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.
Размножение хламидомонады
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.
Красный снег
Хлорелла
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
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.
Бесполое (вегетативное) размножение может осуществляться частями таллома: нить водоросли разрывается на отдельные участки, или даже клетки, которые дают начало новому организму.
Кладофора
Улотрикс
Плеврококк
Плеврококк распространен повсеместно, способен вынести полное пересыхание. Образует зеленый налет на стволах деревьев, поверхности скал и почве.
Вольвокс
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.
Сине-зеленые водоросли
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.