Низшие растения. Водоросли
Строение вегетативного тела у низших растений довольно простое и однородное. Различают одноклеточные, колониальные и неклеточные формы. У многих низших растений таллом не дифференцирован на органы и ткани. Тело имеет не большие размеры. Органы полового размножения у них представлены одноклеточными женскими – оогонии, и мужскими – антеридии. Исключение имеют харовые водоросли.
Название «низшие» указывает на древность группы и их простату морфологической организации. Низшие растении возникли около $2$ млрд. лет назад. К ним относятся бактерии, водоросли, грибы, лишайники. Они делятся на две большие группы: автотрофы – водоросли и лишайники, и гетеротрофы – грибы и бактерии.
Водоросли
Водоросли – самые древние низшие растения, способны к фотосинтезу и распространенны обычно в водной среде, редко на суше.
Фотосинтез происходит благодаря наличию хлорофиллов и пигментов водорослей. Пигменты обеспечивают автотрофный способ питания. Лишь у некоторых водорослей сочетается фотосинтез с гетеротрофным способом питания. По условиям обитания водорослей, различают водные и вне водные группы. Водные организмы подразделяются на планктоны, бентос, перифитон и нейстон. Вне водные водоросли подразделяются на наземные и почвенные подгруппы.
Систематика водорослей
Водоросли по систематическому положению подразделяются на отделы, отличие которых зависит от окраски, набора пигментов, организации клетки и таллома.
- Надцарство PROCARYOTA – Прокариоты
- Царство MYCHOTA – Дробянки
- Подцарство OXYPHOTOBACTERIOBIONTA — Оксифотобактерии
Отдел CYANOPHYTA (CYANOBACTERIA) – Сине-Зелѐные водоросли, или Цианеи
Класс Chroococcophyceae (хроококковые), Класс Chamaesiphonophyceae (хамесифоновые), *Класс Hormogoniophyceae (гормогониевые).
- Надцарство EUCARYOTA — Эукариоты
- Царство VEGETABILIA – Растения
- Подцарство PHYCOBIONTA — Настоящие водоросли
Отдел CHLOROPHYTA — Зелѐные водоросли
Класс Euchlorophyceae (собственно зелѐные водоросли), Класс Conjugatophyceae (конъюгаты или сцеплянки), *Класс Charophyceae (харовые водоросли).
Отдел EUGLENOPHYTA – Эвгленовые Типичный представитель отдела – Euglena viridis (эвглена зелѐная).
Отдел CHRYSOPHYTA – Золотистые Класс Chrysocapsophyceae – Хризокапсовые Класс Chrysosphaerophyceae — Хризосферовые
Отдел DINOPHYTA – Динофитовые
Отдел XANTHOPHYTA – Желто-Зелѐные Класс Xanthotrichophyceae – Ксантотриховые Класс Xanthosiphonophyceae – Ксантосифоновые
Отдел BACILLARIOPHYTA (DIATOMOPHYTA) – Диатомовые Класс Pennatophyceae — Перистые Класс Centrophyaceae — Центрические
Отдел PHAEOPHYTA — Бурые водоросли Класс Isogeneratophyceae
Класс Heterogeneratophyceae *Класс Cyclosporophyceae
Отдел RHODOPHYTA — Красные водоросли, Багрянки Класс Bangiophyceae (бангиевые) Класс Florideophyceae (флоридиевые).
Организация водорослей
Амебоидная структура. Самая простая из организаций. Названа так потому что способ передвижение амебы. Такую структуру имеют представитель пирофитовых, золотистых и желто-зеленных водорослей.
Монадная структура. Характеризуется наличием жгутиков у одноклеточных и колониальных организмов. У водорослей с более сложной организацией монадная структура талломов сохраняется у клеток полового размножения.
Коккоидная структура. Одиночные или колониальные клетки неподвижны.
Пальмеллоидная структура. Временная, в виде слизи. В таком состоянии переживает неблагоприятные условия.
Нитчатая структура. Клетки водорослей соединяются в нитки. Разнонитчатая, или гетеротрихальная, структура. Усложненная нитчатая структура, горизонтально стелющаяся по субстрату.
Пластинчатая структура. Пластинчатые талломы в несколько слоев.
Сифональная, или неклеточная, структура. Отсутствуют клеточные перегородки. Такая структура характерна для желто-зеленых и зеленых водорослей.
Харофитная структура. Слоевище крупное многоклеточные. Различают главный «побег» и сидячие «боковые побеги». Характерна такая структура ,только для харовых водорослей.
Источник
Строение водорослей
Водоросли относятся к низшим растениям, наиболее примитивным: у них отсутствует разделение организма на стебель, корень и листья. Спешу заметить, что термин «низшие растения» — отжившее понятие, использовавшееся в ботанике до второй половины XX века.
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.
Клетки водорослей характеризуются наличием клеточной стенки (из целлюлозы и гликопротеинов — от греч. glykys сладкий (углеводы) + греч. prōtos — первый, важнейший (белок)) Органоиды располагаются в цитоплазме (син. — внеядерной протоплазме), где также располагается(-ются) один или несколько хроматофоров. Размножение происходит бесполым, вегетативным или половым путем.
Тело водорослей представлено слоевищем (син. — талломом) — недифференцированным скоплением клеток. С помощью ризоидов (от др.-греч. ῥίζα — корень и εἶδος — вид) водоросли прикрепляются к субстрату (камням, коралловым полипам), функцию всасывания ризоиды не выполняют. У водорослей отсутствуют настоящие ткани, механических тканей нет, так как таллом водоросли поддерживается (парит) в толще воды. Нет проводящих тканей: каждая клетка имеет доступ к воде напрямую, так что в клетку из окружающей воды поступает кислород, а в воду удаляется углекислый газ.
Хроматофор (от греч. chroma — цвет и phoros — несущий) — органелла в клетке водоросли, аналогичная хлоропласту и осуществляющая фотосинтез. Отличается от хлоропласта упрощенным строением, меньшим размером и иным составом хлорофилла. Внешне отличаются между собой по форме, хроматофор может быть: чашевидный, спиралевидный, в виде незамкнутых колец, цилиндрические, лентовидные, дисковидные. В хроматофорах находятся пигменты, которые придают окраску растению.
Система вакуолей в клетках водорослей развита отлично, в подвижных клетках водорослей можно обнаружить пульсирующие (сократительные) вакуоли. Их основная функция — поддержание постоянного осмотического давления внутри клетки. Вообразите: в глубине пресного водоема (не моря — в море концентрация солей выше) находится клетка водоросли, в которую постоянно поступает много воды. Если бы не было таких сократительных вакуолей, то клетка просто лопнула бы, но их работа обеспечивает удаление избытка воды.
Также у многих подвижных водорослей в клетках присутствует светочувствительный глазок (стигма), что обуславливает их чувствительность к свету — фототаксис. Подвижные водоросли стремятся занять как можно более освещенное место, чтобы активно шел процесс фотосинтеза.
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
- Изогамия — копулирующие элементы (гаметы) не отличаются друг от друга, подвижны
- Анизогамия — от греч. anisos неравный и gamos брак (гетерогамия) — при таком типе копулирующие элементы различаются по размерам, форме, величине, поведению
- Оогамия — от др. греч. ᾠόν яйцо и γάμος брак — копулирующие элементы резко отличаются друг от друга: крупная женская гамета без жгутиков обычно с мужской мелкой подвижной гаметой. Допустимо считать оогамию в некотором смысле подтипом анизогамии.
Особо стоит выделить тип полового процесса — конъюгацию. Конъюгация отличается тем, что сливаются не гаметы, а обычные вегетативные клетки, лишенные жгутиков. Клетки соединяются друг с другом с помощью боковых выростов, формируется копуляционный (конъюгационный) канал, по которому содержимое из одной клетки перетекает в другую — образуется зигоспора. В дальнейшем из зигоспоры развивается новая водоросль.
Отметим, что зооспора представляет собой подвижную клетку, которая способна двигаться в воде с помощью жгутиков. Образуется она в зооспорангии. Зооспора участвует в бесполом размножении у многих водорослей и простейших грибов. У некоторых водорослей имеются апланоспоры (гр. aplanes неподвижный + spora семя) — неподвижные безжгутиковые споры. Зооспоры и апланоспоры выходят в окружающую среду, разрывая стенки спорангия, в котором они находятся.
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 2018-2023
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