8.2.2.3 Отдел Бурые водоросли – Phaeophyta
Все бурые водоросли (около 2 тыс. видов) — многоклеточные организмы. Имеются ветвистые с однорядными и с многорядными нитями, микроскопические и высокоорганизованные многоклеточные, кустистые (расчлененные) с талломами, достигающими десятков м. Среди них нет подвижных форм.
Бурые водоросли обитают в холодных и умеренных морях. В пресных водах встречаются редко. Они прочно прикрепляются к скалам, камням, образуя целые леса.
Клетки их – целлюлозные с ослизняющимися стенками, у них — одно ядро, одна или много мелких вакуолей, содержащих танины, хлоропласты с хлорофиллом «а» и «с», каротином, много ксантофиллов (фукоксантина), маскирующих зеленые пигменты и придающих бурый цвет водорослям. В клетках накапливается йодистый калий.
Запасной продукт – полисахарид (хризоламинарин), масло, сахарный спирт маннит.
Бурые водоросли имеют все три типа размножения: вегетативное — частями таллома, бесполое — гаплоидными спорами и половое — с изогамным, гетерогамным и оогамным половым процессом. Образовавшаяся зигота сразу прорастает в диплоидное растение.
У большинства бурых водорослей наблюдается смена поколений: полового гаплоидного – гаметофита, образующего половые клетки, и бесполого диплоидного – спорофита, дающего споры.
Выделяют две формы развития циклов: изоморфную — из одинаковых по внешнему виду растений (гаметофита и спорофита) и гетероморфную — с преобладанием в развитии спорофита или гаметофита.
Форма водорослей – разнообразная. Так, в северных и южных морях распространены эктокарпусовые водоросли со стелющимися ветвящимися нитями длинной до 60 см. Гаметофит в виде кустиков несет на боковых веточках многокамерные гаметангии, в которых образуются подвижные гаметы: одни сбрасывают жгутики и становятся женскими, другие сохраняют их, становятся мужскими и окружают женскую гамету. Пол у них не выражен.
Диктиотовые водоросли содержат многократно делящийся ветвящийся таллом. Гаметы формируются у них на разных растениях. Так, дихотомически ветвящаяся диктиота имеет гаплоидно диплоидный цикл с изомерной сменой поколений (гаметофит и спорофит имеют одинаковый вид). Цикл развития водорослей показан на рисунке 18.
Рисунок 18 – Цикл чередования изоморфных поколений
бурой водоросли диктиоты ( Dictyota)
1-спорофит (растение), 2-образование тетрады спор в результате редукционного деления (а-тетраспорангий, б-тетраспоры), 3- женский гаметофит, 4-мужской гаметофит, 5-оогоний с яйцеклеткой, 6-антеридий со сперматозоидами, 7-яйцеклетка, 8-сперматозоид, 9-копуляция (слияние гамет) и образование зиготы, 10-зигота, из которой вырастает спорофит.
У ламинарий цикл смены поколений – гетероморфный: спорофит большей величины, а гаметофит микроскопических размеров. Циклы чередования поколений показаны на рисунке 19.
Рисунок 19 – Цикл чередования гетероморфных поколений
бурой водоросли ламинарии (Laminaria)
1-спорофит (растение), 2-зооспорангии и парафизы, 3-редукционное деление и образование зооспор, 4-прорастание зооспоры (+) и образование женского гаметофита с яйцеклеткой, 5- прорастание споры (-), образование мужского гаметофита, дающего сперматозоиды, 6-оплодотворение, 7- образование зиготы, 8-прорастание ее в спорофиты.
Спорофиты ламинариевых высоко дифференцированы, а гаметофиты — мелкие и различаются вторичными половыми признаками: мужские – сильно ветвящиеся, быстро растут; женские — с крупными клетками, растут медленно (рисунок 19). Стволовая часть их достигает длины 25 м и на верхушке имеет плавательные пузыри, которые обеспечивают вертикальное положение.
Бурые водоросли используют в пищу («морская капуста»), из них получают альгинаты, используемые в текстильной, косметической и фотопромышленности, соду и маннит (сахарный спирт), йод.
Источник
3. Многоклеточные водоросли
В водоёмах со стоячей водой часто можно обнаружить ярко-зелёные комки. Эти комки состоят из скользких нитей зелёной водоросли спирогиры . Клетки спирогиры вытянуты в длину, имеют клеточную стенку из целлюлозы и покрыты слизью. Они соединены между собой торцами и образуют нити. В клетках находится цитоплазма с закрученными в спираль лентовидными хроматофорами.
В водоёмах c проточной водой встречается ещё одна нитчатая водоросль — улотрикс . Его ярко-зелёные нити прикреплены к различным подводным предметам. Нити улотрикса образованы короткими клетками, соединёнными между собой. В каждой клетке имеется ядро и хроматофор, напоминающий по форме незамкнутое кольцо. Нить улотрикса растёт за счёт деления клеток.
Большое количество многоклеточных зелёных водорослей обитает в солёных водах морей и океанов. Одна из морских зелёных водорослей — ульва , или морской салат . Слоевище ульвы пластинчатое. Оно состоит из двух слоёв клеток, имеет длину от \(30\) см до \(1,5\) м.
Сложнее устроены пресноводные харовые водоросли . Эти растения по внешнему виду похожи на хвощи. Одну из харовых водорослей — нителлу , или блестянку гибкую , можно увидеть в аквариумах.
Слоевище харовых внешне напоминает высшее растение. Их части могут выглядеть как стебли, листья и корни. Так, к грунту слоевище харовой водоросли прикрепляются ризоидами — нитевидными неокрашенными выростами. Но сходство только обманчивое, по строению эти образования совсем не похожи на органы высших растений.
Бурые водоросли — многоклеточные организмы, имеющие желтовато-бурую окраску и обитающие в основном в морской воде.
Размеры бурых водорослей разные. Среди них встречаются такие, которые можно рассмотреть только в микроскоп, и огромные, длина которых составляет десятки метров. По форме талломы бурых водорослей могут напоминать нити, шары, пластины или кусты. К грунту они прикрепляются с помощью дисковидных выростов основания или ризоидами. Удерживать слоевище вертикально некоторым бурым водорослям помогают воздушные пузыри.
В северных морях широко распространена ламинария , или морская капуста . На небольших глубинах в Чёрном море можно увидеть бурую водоросль цистозейру .
Среди багрянок есть микроскопические формы, но обычно они имеют размеры от нескольких сантиметров до одного метра.
Формы слоевищ у красных водорослей разнообразные. Некоторые напоминают нити, другие похожи на цилиндры или рассечённые и разветвлённые пластины.
Благодаря наличию в клетках красных пигментов эти водоросли способны улавливать даже тот свет, который проходит сквозь толстый слой воды, и поэтому они могут расти даже на глубине \(100\)–\(200\) м.
Источник
Водоросли и их характеристика. Важнейшие признаки зеленых, бурых и красных водорослей.
Водоросли— гетерогенная экологическая группа преимущественно фототрофных одноклеточных, колониальных или многоклеточных организмов, обитающих, как правило, в водной среде, в систематическом отношении представляющая собой совокупность многих отделов. Водоросли лишены корней и поглощают нужные им вещества из воды всей поверхностью. Крупные донные водоросли имеют органы прикрепления — подошву (уплощённое расширение в основании) или ризоиды (разветвлённые выросты). У некоторых водорослей побеги стелются по дну и дают новые слоевища.
Зеленые водоросли (около 6000 видов), обитают в различных водоемах. Клетка содержит обособленное ядро, окруженное оболочкой: пигменты (хлорофилл a и b, каротин, ксантофилл) сосредоточены в хлоропластах; питательные вещества запасаются в виде крахмала, имеется целлюлозная клеточная стенка. От зеленых водорослей, вероятно, произошли высшие растения.
Бурые водоросли (около 1000 видов) обитают на скалах в полосе прибоя, прибрежных районах океана. Бурые водоросли содержат значительно количество золотисто-бурого пигмента фукоксантина. Некоторые бурые водоросли представляют собой достаточно крупные растения с сложным и немного расчлененным телом, отдельные части которого напоминают вегетативные органы высших растений. Наблюдается чередование поколений.
Красные водоросли, как и бурые, встречаются почти исключительно в океанах. Помимо хлорофилла они содержат пигмент фикоэритин, придающий им красный цвет. Красные водоросли способны расти на больших глубинах, т.к. фикоэритин поглощает проникающие глубже всего синие лучи.
Царство растений. Важнейшие отличия высших растений. Систематика высших растений.
Растения — биологическое царство, одна из основных групп многоклеточных организмов, включающая в себя в том числе мхи, папоротники, хвощи, плауны, голосеменные и цветковые растения. Нередко к растениям относят также все водоросли или некоторые их группы.
Основные отличия высших и низших растений:
· Среда обитания: у низших – вода, у высших – в основном, суша.
· Развитие у высших растений разнообразных тканей – проводящей, механической, покровной.
· Наличие у высших растений вегетативных органов – корня, листа и стебля – разделение функций между различными участками тела: корень – закрепление и водно-минеральное питание, лист – фотосинтез, стебель – транспорт веществ (восходящий и нисходящий токи).
· Высшие растения обладают покровной тканью – эпидермисом, выполняющей защитные функции.
· Усиленная механическая устойчивость стебля высших растений за счет толстой клеточной стенки, пропитанной лигнином (придает жесткость целлюлозному остову клетки).
· Органы размножения: у большинства низших растений – одноклеточные, у высших растений – многоклеточные. Стенки клеток высших растений надежнее защищают развивающиеся гаметы и споры от высыхания.
Систематика высших растений
Мохообразные — совокупность высших растений, включающая как собственно мхи, так и другие сходные с ними организмы. Одно из главных отличий мохообразных от других высших растений — преобладание в цикле воспроизведения гаплоидного гаметофита над диплоидным спорофитом.
Одна из самых древнейших групп папоротниковидных — это и есть плауновидные растения, которые по-другому называются плауны. Они представляют из себя зачастую вечнозеленые, многолетние растения.
Папоротниковидные, или папоротники, — отдел сосудистых растений, в который входят как современные папоротники, так и одни из древнейших высших растений, появившихся около 405 млн лет назад в девонском периоде палеозойской эры.
Голосеменные растения — древняя группа семенных растений, появившаяся в верхнем девоне, около 370 млн лет назад. Название указывает на главную отличительную черту этих растений, a именно на то, что семяпочки, а затем и развивающиеся из них семена не имеют, в отличие от покрытосеменных, замкнутого вместилища.
Цветковые растения, или Покрытосеменные — отдел высших растений, отличительной особенностью которых является наличие цветка в качестве органа полового размножения и замкнутого вместилища у семяпочки. Ещё одна существенная особенность цветковых растений — двойное оплодотворение.
Источник
Бурые водоросли
Бурые водоросли помимо хлорофилла имеют в хроматофорах бурый пигмент — фукоксантин, маскирующий остальные пигменты. Это многоклеточные водоросли, большинство которых растет на глубине 5-15 метров, однако некоторые растут на глубине от 40 до 100 метров. По размерам являются наиболее крупными из всех водорослей. Типичные представители — фукус, саргассум и ламинария сахарная, изображенная ниже.
Строение ламинарии
Ламинария сахарная может достигать в длину до 60 м. Тело водоросли подразделяется на таллом (слоевище), стволик, ризоиды. Внешне напоминает лист на черешке. Вода всасывается всей поверхностью слоевища (таллома), ризоиды выполняют исключительно функцию прикрепления к субстрату.
Хроматофор имеет округлую форму, содержит помимо хлорофилла, каротина, ксантофилла бурый пигмент — фукоксантин. Запасное питательное вещество — ламинарин, откладывается в цитоплазме.
Жизненный цикл
Жизненный цикл представлен чередованием спорофита (2n, бесполое поколение) — имеет вид взрослого растения ламинарии, и гаметофита — гаплоидной фазы(n), представленной небольшими разветвленными нитями. В результате мейоза в зооспорангиях на спорофите (2n) образуются зооспоры (n). Зооспоры на почве прорастают в женские и мужские гаметофиты, на которых расположены соответственно оогонии с яйцеклетками (n) и антеридии со сперматозоидами (n). В результате оплодотворения образуется зигота (2n), из которой начинает расти взрослая особь — спорофит. Цикл замыкается.
Значение бурых водорослей
Бурые водоросли являются основным источником органического вещества в прибрежной зоне (являются звеном в цепи питания). Служат для морских животных местом размножения, укрытия и питания.
Не самое лучшее значение бурых водорослей состоит в том, что они очень любят участвовать в обрастании морских судов, ухудшая тем самым их характеристики.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2023
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