Водоросли. Общая характеристика. Размножение.
Водоросли – сборная группа преимущественно водных фотосинтезирующих протистов. Возникли в протерозое ~800–900 млн. лет назад. Наука, изучающая водоросли – альгология (от лат. algae – водоросли).
Известно более 40 000 видов водорослей, которые ранее объединялись в 9 отделов: красные, диатомовые, зеленые, бурые, пирофитовые, желтозеленые, золотистые, харовые, эвгленовые. В настоящее время вопрос о количестве и составе отделов водорослей, как представителей царства Протисты, окончательно не решен.
Общим для водорослей является их способность к автотрофному способу питания благодаря наличию фотосинтезирующего аппарата (вместе с тем у некоторых водорослей наряду с автотрофным существует и гетеротрофное питание). Разные группы водорослей различаются набором пигментов, строением хлоропластов, продуктами фотосинтеза, числом и строением жгутиков. Считается, что отделы водорослей произошли от разных групп одноклеточных организмов, т.е. непосредственно не родственны друг другу. От них, вероятно, происходят наземные хлорофиллоносные растения.
Строение клетки.
Организация клетки большинства водорослей мало отличается от организации типичных клеток растений, однако имеет и свои особенности.
Клетка большинства водорослей покрыта плотной оболочкой, состоящей в основном из целлюлозы и пектиновых веществ.
Оболочка водорослей слоистая (неоднородная, 2-х – 3-хслойная). Как правило, внутренние слои оказываются целлюлозными, а наружный – пектиновым, который защищает клетку от губительного действия кислот и других реагентов.
|
|
|
У многих водорослей в оболочке откладываются добавочные компоненты: карбонат кальция (харовые), альгиновая кислота (бурые), железо (красные, вольвоксовые). У диатомовых вместо целлюлозы в клеточной оболочке содержится кремний (он укрепляет матрикс оболочки, создавая структуру, похожую на панцирь).
Снаружи от оболочки у некоторых водорослей имеется кутикула (порфира, эндогониум, бурые водоросли), слизистая капсула (у многих одноклеточных зеленых водорослей) – продукт жизнедеятельности оболочки. Также оболочки многих водорослей снабжены различного рода выростами в виде щетинок, шипиков и чешуек (выполняют защитную функцию, способствуют парению организма в толще воды и др.).
Под оболочкой находится протопласт, включающий цитоплазму и ядро (ядра). У большинства водорослей цитоплазма расположена постенным тонким слоем, окружая большую центральную вакуоль с клеточным соком.
В клетках водорослей присутствуют все органоиды типичные растительным клеткам: эндоплазматическая сеть, рибосомы, комплекс Гольджи, митохондрии, хлоропласты и другие.
|
|
|
Однако, хлоропласты водорослей (хроматофоры) отличаются от хлоропластов растений огромным разнообразием форм, месторасположением в клетке, а также набором пигментов.
В хлоропластах водорослей находятся особые образования – пиреноиды – зоны синтеза и накопления запасных веществ (крахмала у зеленых и харовых, а у остальных – ламинарина (бурые), парамилона (эвгленовые), багрянкового крахмала (красные) и т.д.). Чаще всего хлоропласт содержит только 1 пиреноид, но у некоторых водорослей (спирогира, кладофора) их число доходит до нескольких десятков.
У одноклеточных водорослей присутствует также светочувствительный красный глазок – стигма (улавливает и преобразует свет, необходим для ориентации в пространстве), пульсирующие вакуоли (удаляют из клетки излишки воды, выполняют экскреторную функцию) и жгутики (служат для передвижения). Почти все водоросли, за исключением красных, могут образовывать подвижные клетки.
Строение тела.
Водоросли могут быть:
o Одноклеточными (хламидомонада, хлорелла)
o Колониальными (водяная сеточка, вольвокс, пандорина)
o Многоклеточными (нитчатые – спирогира, кладофора; пластинчатые – фукус, ламинария; харофитные – хара, нителла).
|
|
|
Их размеры колеблются от микроскопических (1 мкм – хлорелла) до гигантских (до 60 м в длину – макроцистис гигантский).
Тело многоклеточных водорослей представлено талломом, или слоевищем, не имеет настоящих тканей и органов (листьев, стеблей и корней), хотя у некоторых и есть внешне похожие части. Слоевище водорослей отличается большим разнообразием морфологических структур, отражающие основные этапы их эволюции. Выделяют следующие основные морфологические структуры водорослей:
Размножение.
Водоросли размножаются бесполым и половым путем.
Бесполое размножение осуществляется вегетативно или спорами.
Вегетативное размножение у одноклеточных осуществляется делением клетки (митоз), у колониальных и нитчатых – частями слоевища, или же специальными органами (например, клубеньками у харовых водорослей).
У некоторых нитчатых водорослей (Spirogira) нить (тело, таллом) расщепляется строго определенным образом вдоль, и при этом образуются две новые нити – фрагментация.
У ряда нитчатых водорослей (например, улотрикс) отдельные клетки округляются, накапливают большое количество запасных питательных веществ и пигментов, их оболочки утолщаются. Такие клетки называются акинетами. Они способны переживать неблагоприятные условия, при которых обычные вегетативные клетки водорослей погибают и их нити разрушаются. При наступлении благоприятных условий акинеты прорастают в нити.
|
|
|
Споровое размножение осуществляется при помощи апланоспор (неподвижных спор) или зооспор (подвижных – у большинства водорослей)), образующихся путем деления протопласта обычных клеток или в специальных клетках – спорангиях.
Половое размножение осуществляется с помощью половых клеток – гамет (гаметогамия), после их слияния образуется зигота, которая дает новую особь или зооспоры. Гаметы образуются в клетках, не отличающихся от вегетативных, или в особых клетках – гаметангиях (женский гаметангий – оогоний, мужской – антеридий). Лишь у харовых водорослей гаметангии многоклеточны. Основные типы полового размножения – изо-, гетеро- и оогамия. Также у водорослей встречаются конъюгация – слияние протопластов неспециализированных неподвижных клеток (спирогира) и хологамия – слияние двух взрослых одноклеточных подвижных организмов (некоторые вольвоксовые).
У примитивных водорослей (например, хламидомонада) каждая особь способна формировать и споры, и гаметы в зависимости от времени года и внешних условий (например, температуры). У других функции бесполого и полового размножения выполняют разные особи – спорофиты (образуют споры) и гаметофиты (образуют гаметы). У целого ряда водорослей происходит строгое чередование поколений – гаплоидного гаметофита и диплоидного спорофита.
Дата добавления: 2019-07-17; просмотров: 399; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!