Відділ бурі водорості

0

Автор: admin | Розділ: Нижчі рослини | 29-02-2012

Бурі водорості — макроскопічні багатоклітинні, переважно морсь­кі організми, дуже різноманітні за своєю будовою і розміром. У найпрос­тіших видів таломи нитковидні, кущуваті, у вигляді кірочок, однорядні чивідділ бурі водорості багаторядні, у складніших — пластинчасті, шнуровидні, складно морфо­логічно збудовані, здебільшого дихотомічно галузисті. У високоорганізо-ваних видів тіло має паренхімну і навіть тканинну структуру.

Будова клітини. Цитоплазма в клітинах займає пристінне положен­ня, в ній розташовані дрібні численні хроматофори різноманітної і мінли­вої форми — у вигляді зерняток, дисків, у деяких зірчасті, пластинчасті.

Буре забарвлення цих водоростей зумовлене наявністю в хроматофо­рах бурих каротиноїдів — фукоксантину та інших ксантинів. З інших пігментів є основний за фізіологічним значенням хлорофіл а і с, ксантофіл, каротин. Залежно від концентрації тих чи інших пігментів хроматофори мають забарвлення від оливково-зеленого до темно-бурого.

Клітини здебільшого одноядерні, мають численні дрібні або одну центральну вакуолю з клітинним соком. Продукти асиміляції — сахари (ламінарин, маніт та ін.), олія, дубильні речовини та інколи крохмаль.

Клітинна оболонка целюлозна, часто з домішкою пектинових речо­вин, особливо в зовнішніх її шарах, звичайно, ослизнена. Слизуваті обо­лонки можуть мати у своєму складі альгіни і фукоїдини. У деяких водорос­тей оболонка інкрустована сполуками кальцію або заліза.

Електронно-мікроскопічне і цитохімічне дослідження клітинної обо­лонки деяких представників показало, що вона складається з двох шарів — зовнішнього, переважно із альгінової кислоти, і внутрішнього вуглевод­ного (целюлоза та інші вуглеводи). Мікрофібрили зовнішнього шару роз­міщені безладно, а внутрішнього — паралельно один одному.

Розмноження. Бурим водоростям властиві нестатевий, статевий і веге­тативний способи розмноження.

Нестатеве розмноження відбувається спорами. Спори бувають рух­ливі (зооспори) і нерухливі (апланоспори, моноспори, тетраспори). Зоо­спори, звичайно, грушовидні, мають хроматофори і два нерівних джгутики. Спори розвиваються в спорангіях; у деяких видів спорангії багатоклітин­ні. Водорості з порядку фукусових не мають нестатевого розмноження.

Статевий процес ізогамний, гетерогамний і оогамний. Ізогаметангії і гетерогаметангії багатокамерні, а антеридії і оогонії одноклітинні. Зигота вкривається оболонкою і після періоду спокою проростає без редукцій­ного поділу. Вегетативне розмноження — частинками талому.

Особливістю бурих водоростей є чітко виявлене явище чергування поколінь. Спори після проростання утворюють статеву генерацію — гаметофіт. На гаметофіті виростають гаметангії. Із зиготи розвивається неста­тева генерація — спорофіт, на якому утворюються редукційним поділом спори.

Цитологічно гаметофіт і спорофіт відрізняються кількістю хромо­сом у клітинах. Гаметофіт є, звичайно, гаплоїдним, а спорофіт — диплоїдним. Морфологічно вони можуть бути однаковими або відрізнятися розміром і будовою. Залежно від морфологічних особливостей спорофіту і гаметофіту зміна генерацій буває ізоморфною або гетероморфною. При гетероморфній зміні генерацій гаметофіт і спорофіт помітно відрізняються морфологічно, а при ізоморфній — вони однакові. Явище зміни генерацій відсутнє у фукусових водоростей, бо вони позбавлені спор.

Класифікація. Великого значення в класифікації цих водоростей надають таким ознакам, як характер чергування генерацій і розмноження, будова талому. Бурі водорості за особливостями чергування поколінь ділять на три класи: ізогенератні, гетерогенератні, циклоспорові.

До відділу належить 11 порядків, 240 родів (близько 1500 видів), представники яких поширені в прибережній зоні холодних і помірно холод­них морів, а також у деяких частинах Атлантичного і Тихого океанів.

Відділ жовто-зелені, або різноджгутикові, водорості

0

Автор: admin | Розділ: Нижчі рослини | 27-02-2012

До відділу належать одноклітинні, колоніальні, багатоклітинні вільноплаваючі або прикріплені водорості різноманітної будови. Хроматофори жовто-зелені, містять хлорофіл, ксантофіл і каротин. Запасна речовина — олія. Зооспори, а у деяких — сперматозоїди з двома джгутиками неод­накової довжини і будови. У ряду видів довший джгутик має пірчасто розміщені вирости. У нижчих форм протопласт голий або в будиночку. У більшості видів оболонка пектинова, шарувата і складається з двох поло­винок — стулок. У нитчастих форм сусідні стулки дуже міцно з’єднані між собою. Розмножуються вегетативним поділом клітин, зооспорами, апла-носпорами, автоспорами, акінетами. Статеве розмноження виявлено тіль­ки в деяких видів (ізогамія, рідше оогамія).

Водорості цього відділу виявляють паралелізм в історичному розвит­кові з зеленими водоростями. Як і в зелених, серед жовто-зелених є форми рухливі у вегетативному стані, нерухливі одноклітинні, колоніальні, нит­часті і неклітинні.

Зустрічаються у прісних водах, морях, у грунті, як епіфіти на водоростях тощо. Відомо близько 250 видів. На території України поширені види хлорамеби, трибонеми, ботридію, вошерії.

Трибонема має нитчасту багатоклітинну слань, яка прикріплена у молодому віці, а пізніше відривається і вільно плаває. Базальна клітина має коротеньку ніжку, яка закінчується диском. Відома пальмелоїдна стадія. У водоймах різних типів найча­стіше трапляється трибонема однохроматофорна і трибонема менша.

Ботридій багатоядерний, з багать­ма пластинчастими хромато­форами, складається з вели­кої надземної частини у ви­гляді пухиря і підземної — з розгалужених безбарвних ризоїдів. У період посухи протопласт із надземної ча­стини переміщується в під­земну і там розпадається на цисти. Статеве розмноження достовірно не встановлене. На вологому грунті, в калюжах зустрічається ботридій зернистий.

У різноманітних екологічних умовах (у воді, на вологому грунті та ін.) поширені види вошерії.

Слань вошерії нитчаста, як і в ботридія, неклітинна, неправильно розгалужена, без перегородок, з численними ядрами і зернистими хрома­тофорами без піреноїдів. Як і в інших жовто-зелених водоростей, у хрома­тофорах вошерії відсутній хлорофіл в і наявний гетероксантин. Нестатеве розмноження відбувається за допомогою зооспор, голих, відносно великих, з багатьма ядрами і джгутиками, з вакуолею. Зооспорангії закладаються на кінцях ниток, відділяються перегородкою від порожнини слані; в кож­ному зооспорангії розвивається по одній зооспорі. Зооспора виходить назовні крізь отвір, який утворюється в стінці спорангія при його дозрі­ванні. Через кілька хвилин активного руху вона осідає на дно, втрачає джгутики, вкривається оболонкою і проростає в нову водорость. У деяких видів замість зооспор утворюються багатоядерні апланоспори, а іноді — спочиваючі спори. Статеве відтворення — оогамія. Антеридії і оогонії закладаються здебільшого поряд, у вигляді виростів на слані або на особ­ливих коротких гілочках. Оогонії мають косоовальну форму, спочатку вони багатоядерні, а в кінці дозрівання всі ядра, крім одного, а також хроматофори виходять у порожнину нитки, а оогонії відділяються від неї перегородкою. Антеридії мають форму зігнутої нитки з перегородкою в міс­ці вигину. В оогонії утворюється одна яйцеклітина, а в антеридії — чис­ленні, майже безбарвні дводжгутикові сперматозоїди. Один з джгутиків має пірчасту будову. Сперматозоїди виходять назовні через отвори на біч­ній стінці антеридія, один з них запліднює яйцеклітину. Зигота вкриваєть­ся товстою оболонкою і переходить у стан спокою; у ній нагромаджуються олія і гематохром. Після спокою зигота ділиться редукційно і проростає в нову гаплоїдну нитку. На спосіб розмноження вошерії помітний вплив мають умови навколишнього середовища. Статеві органи розвиваються добре в оптимальних умовах життя водорості, на поверхні грунту водо­рость дає апланоспори, а в стоячій воді — зооспори. Відомо близько 40 видів вошерії, на Україні виявлено 16 видів і 22 форми. Досить поширена на дні струмків і у вологому грунті вошерія сидяча, у Чорному, Азовському, Аральському морях зустрічається в. дихотомічна.

Жовто-зелені водорості походять від первинних монадних одноклітинних форм, що мали вже сформоване клітинне ядро, незалежно від зелених водоростей і пройшли тривалу паралельну з ними еволюцію. Найбільш примітивні водорості цього відділу — голі одноклітинні (хлорамеба), складнішими е неклітинні форми (ботридій, вошерія) і найскладнішими — нитчасті багатоклітинні (трибонема). За складом пігментів, подібними запасними речовинами і різноджгутиковістю вони виявляють філогенетич­не споріднення з золотистими водоростями.

Серед ботаніків є різні погляди щодо положення вошерії в системі водоростей. Одні систематики зараховують її до порядку сифонових класу зелених водоростей, інші виділяють представників з сифоно­вим і близьким до нього типом будови слані в окремий, четвертий клас зелених водоростей — сифонові. Віднесення вошерії до від­ділу різноджгутикових обґрунтовується тим, що у вошерії і різноджгутикових подібні запасні і поживні речовини (олії), пігменти (наявність гетероксантину, відсутність хлорофілу в), будова джгутиків у зооспор різноджгутикових і в сперматозоїдів вошерії. Еволюція вошерії відбулася в напрямі ускладнення статевого процесу (оогамія) і збільшення поверх­ні талома без ускладнення внутрішньої будови його.

Відділ харові водорості

0

Автор: admin | Розділ: Нижчі рослини | 24-02-2012

Харові водорості відрізняються від зелених відносно великими, склад­но побудованими сланями, а також багатоклітинністю статевих органів. Слань розміром 20—30 см заввишки безкольоровими розгалу­женимивідділ харові водорості ризоїдами прикріплюється до грунту. Тіло розчленоване на голов­ну вісь, або «стебло», і бічні гілки, розміщені кільцями, які часто називають «листками». У пазухах «листків» розвиваються бічні пагони такої будови, як і головна вісь. Вони складаються з вузлів і меживузлів. «Стебло» і біч­ні «пагони» закінчуються брунькою з верхівковою клітиною, з якої росте слань. Меживузля складається з довгої циліндричної клітини, яка зовні вкрита шаром особливих дрібних корових клітин, оболонки яких нерід­ко просякнуті вапняком. У різних видів хари кора має відмінну будову (одно-, дво-, трирядні типи кори). Вузол складається з коротких клітин — двох центральних і шести периферійних, внаслідок поділу і розростання останніх утворюються «листки». Анатомічна будова «листків» подібна до «стебла». Клітини слані на початку одноядерні, але згодом, у міру їх росту, відбувається поділ ядра і клітини стають багатоядерними. Хромато­фори зернисті, численні, без піреноїдів. Вегетативне розмноження відбу­вається частинами слані і бульбочками. З клітин старих вузлів виростають особливі гілочки, які відриваються і дають початок новій рослині. Бульбоч­ки утворюються на вузлах або ризоїдах і проростають після зимівлі. Ста­теве відтворення — оогамія. Оогонії і антеридії багатоклітинні. Оогоній сидить на короткій ніжці в пазусі «листка». Він складається з великої яйцеклітини, вкритої з поверхні п’ятьма циліндричними покривними клі­тинами, які зростаються краями і з кінців відчленовують по одній або дві короткі клітини, утворюючи так звану коронку.

Антеридій являє собою тіло кулястої форми, складене з восьми, рід­ше чотирьох плоских клітин — щитків. Від кожного щитка до центра відходить розвивається кілька кулястих дрібних клітин — головок, від яких відхо­дять пучки особливих багатоклітинних ниток, що називаються сперматогенними. Сперматогенні нитки складаються із 100—350 клітин, і кожна з них здатна утворювати по одному спірально закрученому сперматозоїду з джгутиками. Кожний антеридій може давати до 50 тис. сперматозоїдів. Звільняються сперматозоїди через щілини, які утворюються при розход­женні щитків. Запліднена яйцеклітина одягається щільною оболонкою переходить у стан спокою. Покривні клітини оогонія в цей час, звичай­но, відпадають, залишаючи сліди на поверхні спочиваючої зиготи. Проростає зигота редукційним поділом ядра. В циклі розвитку харових тільки зигота є диплоїдною. Відомо понад 200 видів цих водоростей, поширених у прибе­режній зоні прісних і солоних водойм. Сюди належать роди хара, нітела.

Xара часто утворює зарості на дні водойм. Майже у всіх видів добре розвинута кора на «стеблі» і «листках». Крім «листків», є ще «прилистки». Оогонії розвиваються в пазусі «листка», а антеридії — під оогоніями. Зустрічаються дводомні види. Коронка оогонія п’ятиклітинна. Рослина часто інкрустована вапняком. У нас поширена хара ламка.

Нітела має стеблоподібну слань, не вкриту коровими клітинами. «Листків» у кільці 6—8; крім того, є ще більш-менш розвинутих і дихотомічно розгалужених листків. Коронка оогонія складається з 10 клітин. Антеридії і оогонії розміщені на вузлах, а не в пазухах листків.

Походження харових водоростей неясне. Про їх давність свідчать скам’янілі залишки, які відомі з девонського періоду палеозойської ери.

Існують теорії про філогенетичну спорідненість харових з кільчасти­ми сифоновими, а також з нитчастими зеленими водоростями, близькими до улотриксових або кладофорових.

Відділ зелені водорості

0

Автор: admin | Розділ: Нижчі рослини | 22-02-2012

Відділ об’єднує понад 5000 видів мікроскопічних і макроскопічних, одноклітинних, колоніальних, ценобіальних і багатоклітинних водоростей різної зовнішньої будови. Для них властиві майже всі відомі для водорос­тей форми тіла, крім амебоїдної у вегетативному стані.

відділ зелені водоростіОднією з основних рис зелених водоростей є типове зелене забарвлення, оскільки хлорофіл у хроматофорах не замаскований додатковими пігмен­тами, як в інших водоростей.

Будова клітини. Клітини найбільш примітивних форм не мають відо­кремленої від цитоплазми оболонки. У всіх інших водоростей клітини вкри­ті пектиновою, целюлозно-пектиновою або целюлозною оболонкою. Прото­пласт виразно диференційований на цитоплазму, хроматофори, мітохондрії, клітинне ядро, вакуолі. Форма хроматофорів надзвичайно різноманіт­на— пластинчаста, стрічковидна, зірчаста, зерниста та ін. Часто в хрома­тофорах є піреноїди у вигляді щільних круглих тілець. Піреноїди є особли­вими органелами клітини, які віддиференціювалися з хроматофору як фі­зіологічний центр синтезу крохмалю. їм властиві відносно велика стійкість, упорядкованість структури, здатність до самовідтворення. Піреноїд від­різняється від хроматофора більшою щільністю строми, редукцією і потов­щенням ламелярної системи, аж до утворення канадець або трубочок. Строма піреноїда складається з фібрилярних елементів завтовшки 80 ± 20А0. В піреноїді, як і в хлоропластах, є подвійні ламели (диски), які в свою чергу складаються з елементарних дуже тонких ламел завтовшки 60—100А0. У хроматофорах диски зібрані в пучки, від 2—3 до 20—80 в кожному. Гран хроматофори, як правило, не мають. Диски піреноїдів є, очевидно, продов­женням дисків хроматофорів. У піреноїдах їх кількість у пучках менша, вони значно товстіші і втрачають паралельне розташування. У деяких во­доростей виявлені піреноїди без дисків і каналець.

Пігменти хроматофорів — хлорофіл а і в, каротин, різні ксантофіли (ауроксантин, віолоксантин та ін.). В пристінному шарі цитоплазми або в центрі клітини на цитоплазматичних тяжах розміщене клітинне ядро. Клі­тини одноядерні, рідше багатоядерні. Запасні речовини — крохмаль, рідше олієподібні речовини.

Розмноження. Зелені водорості розмножуються вегетативно, нестате­во і статево.

Вегетативне розмноження відбувається внаслідок поділу клітин, час­тинами слані, утворенням нових ценобіїв із вмісту клітин старих ценобіїв, а у деяких — особливими бульбочками.

Нестатеве розмноження — зооспорами, автоспорами, апланоспорами і гемізооспорами. Зооспори несуть 2-4 або багато джгутиків, утворю­ються внаслідок поділу протопласта і після дозрівання завжди залишають оболонку материнської клітини. Вони не мають ізольованої целюлозної оболонки, містять ядро, хроматофори, скоротливі вакуолі, вічко. Гемізооспори дуже нагадують зооспори, розвиток яких не закінчився, а затримався на ембріональній амебоїдній стадії. Вони мають скоротливу вакуо­лю, позбавлені джгутиків і виходять назовні у вигляді голих амебоїдних клітин або безпосередньо в клітині перетворюються в автоспори або апланоспори.

Автоспори не мають джгутиків, покриті оболонкою; за формою вони є точною копією материнської клітини, тільки менші. Апланоспори — не­рухливі клітини, які виникають так, як і зооспори. їх вважають вторин­ними утворами — зооспорами, які втратили джгутики. Апланоспори вкри­ваються щільною оболонкою і проростають після стану спокою. Клітини, які дають спори нестатевого розмноження, відповідно називають зооспо-рангіями, автоспорангіями, апланоспорангіями.

Статеве відтворення представлене різноманітними типами і формами статевого процесу. Зеленим водоростям властиві гологамія, ізогамія, гете­рогамія, оогамія, кон’югація.

Гологамія — найпримітивніший тип статевого процесу. При ньому ко­пулюють цілі особини, наприклад, одноклітинні водорості (деякі вольво­ксові).

У переважної більшості зелених водоростей у материнських клітинах— гаметангіях — утворюються статеві клітини — гамети, які попарно копу­люють, і утворюється зигота. Залежно від будови гамет, що копулюють між собою, розрізняють такі форми статевого процесу: ізогамію — попарне злиття рухливих гамет, однакових за величиною і формою; гетерогамію — попарне злиття рухливих гамет, з яких одна більша; оогамію — попарне злиття жіночої гамети — яйцеклітини, великої за розміром, із значним запасом поживних речовин, без джгутиків, і чоловічої гамети — сперма­тозоїда, малого за розміром, рухливого, з джгутиками.

Оогамна форма статевого процесу є найбільш складною внаслідок ди­ференціації гамет на чоловічу і жіночу. Гаметангій, який дає численні сперматозоїди, називають антеридієм, а гаметангій, де утворюється яй­цеклітина,— оогонієм. Гаметангії, в яких розвиваються ізогамети, гетерогамети, відповідно називають ізогаметангіями і гетерогаметангіями.

В одноклітинних водоростей кожний організм може утворювати гаме­ти, тобто перетворюватися у гаметангії. У водоростей з диференційованою сланню тільки деякі клітини можуть утворювати гамети.

Помічено, що при ізогамії часто копулюють гамети, які виникли на тій самій особині. Це явище дістало назву гомоталізму, а водорості, у яких воно має місце, називають гомоталічними, або одностатевими. Проте у багатьох зелених водоростей можлива копуляція гамет, які походять з різ­них особин. Таке явище називають гетероталізмом, а ізогамети, які похо­дять із різних особин, умовно позначають знаками + і —.

У водоростей, які не мали в історії свого розвитку джгутикових ста­дій, зустрічається особлива форма статевого процесу — кон’югація. При цьому процесі зливаються протопласти вегетативних клітин, які зовнішньо не диференційовані на гамети, хоч виконують їх функцію. У багатьох ви­дів зигота перебуває тривалий час у стані спокою. Під час проростання її відбувається редукційний поділ ядра, утворюється здебільшого 4 зооспо­ри (проростки), з яких розвиваються нові водорості.

У циклі розвитку переважної більшості зелених водоростей лише зи­гота є диплоїдною. У деяких видів відомі інші типи зміни ядерних фаз і на­віть зміна поколінь (генерацій). Усі зелені водорості, крім вольвоксових, нерухливі у вегетативному стані.

Відділ діатомові водорості

0

Автор: admin | Розділ: Нижчі рослини | 20-02-2012

Відділ налічує близько 10 000 видів — мікроскопічних одноклітин­них, рідше колоніальних організмів, світло-бурих або жовтих, дуже різно­манітних за формою клітин, колоній і способів з’єднання клітин у них.

Будова клітини. Діатомові водорості характерні своєрідною будовою клітини, зокрема наявністю кремнієвого панцира. Цитоплазма займає пристінне положення, є центральна вакуоля, яка іноді розділенабудова панцира цитоплазматичним містком. Клітини одноядерні; ядра бувають кулясті, веретеноподібні, ниркоподібні та інших форм і містять одно або декілька ядерець. Цитоплазма містить зернисті або пластинчасті хроматофори. Розмір хроматофорів та їх кількість у різних груп і видів неоднакові. Зде­більшого великі пластинчасті хроматофори властиві бентичним видам, а дрібні, зернисті або дисковидні — планктонним. Колір хроматофорів бурувато-жовтий і визначається пігментами хлорофілом а і с, каротином, бурими пігментами фукоксантйном, філоксантином та ін. (деякі з них рані­ше називали діатоміном). Хроматофори мають один або кілька піреноїдів. Запасні поживні речовини — олії, волютин, у деяких — лейкозин. Крохмаль в клітинах не утворюється. Протопласт укритий пектиновою оболонкою, до якої щільно прилягає зовнішня тверда кремнеземна оболон­ка — панцир, хімічний склад якого близький до опалу (SiO2 * nH2O).

Кремнеземна оболонка (панцир, або тека) складається з двох стулок, що насуваються одна на одну, як кришечка на коробочку. Більшу стул­ку називають епітекою (вона відповідає кришечці), а меншу — гіпотекою (вона відповідає коробочці). Епітека і гіпотека в свою чергу складаються із втулки і пояскового кільця (пояска). Поясок епітеки на вільному краю щільно охоплює такий самий поясок гіпотеки. Кількість поясків з кожного боку буває від одного до декількох.

Всю різноманітність форм стулок можна звести до двох основних типів: актиноморфні і зигоморфні. Актиноморфні стулки бувають круглі, трикутні, багатокутні, з радіальною структурою (клас Centricae), а зиго­морфні — продовгуваті, з бісиметричною структурою (клас Pennatae).

У багатьох діатомових водоростей у результаті життєдіяльності клі­тини в панцирі виникають додаткові кремнеземні утвори — вставні ободки, або проміжні кільця, септи (вирости на проміжних кільцях), особли­ві пластинки, вторинні стулки та інше. Вставні ободки, або проміжні кільця, виникають між загином стулки і пояском, вклинюються між ними, дещо розсувають їх. Вони дають можливість клітині збільшуватися у роз­мірі в кілька разів.

Загальні обриси клітин залежно від їх положення в просторі показу­ються різними для дослідника. Відрізняють вигляди клітин діатомових во­доростей із стулки таз пояска. Електронно-мікроскопічне дослід­ження стулок виявляє їх дуже складну і різноманітну тонку структуру у різних видів. Її створюють наскрізні пори, розміщені у певно­му порядку, реберця, боріздки, риски, камери, різні вирости тощо. Кожно­му видові властиве певне розміщення структурних елементів та їх розмір. Одні з таких утворів панцира є первинними (пори), а інші — вторинними і формуються в результаті його нерівномірного потовщення. Для окремих представників характерні на стулках (одній чи обох) особливі поздовжні щілини-шви. На кінцях і посередині шва у багатьох видів спостерігають­ся особливі потовщення оболонки — вузлики. Будова шва та вузликів складна і неоднакова у різних видів. Наявність шва завжди пов’язана із здатністю водоростей до активного руху. Еволюція шва спрямована на пристосування його до більш досконалого руху клітини. Шов, очевид­но, полегшує проникнення в клітину води і поживних речовин. Клітини пересуваються внаслідок виділення цитоплазми чи слизу з клітини. Цито­плазма або слиз рухаються вздовж шва і вузликів, виникає тертя об воду чи твердий субстрат, і клітина пересувається у протилежному до руху ви­ділень напрямку. Клітини деяких видів бувають оточені драглистими плів­ками. У діатомових відомі ви­падки диморфізму і полімор­фізму панцира.

Розмноження. Діатомо­вим водоростям властиве роз­множення вегетативним поді­лом клітин. При цьому клітинне ядро переміщується до середини клітини, хроматофори переміщу­ються з пояскових боків на стулкові, збільшується об’єм протопласта, а стулки поступово розсуваються. У клітині з’являється центральне ве­ретено, а в ядрі— хромосоми. Закладання нової оболонки розпочинається тоді, коли хромосоми розходяться. Діляться також хроматофори. Дочірня клітина одержує по одному клітинному ядру, хроматофори, частину цито­плазми і епітеку або гіпотеку. Добудовується завжди менша по відношен­ню до старої стулка панцира — гіпотека. Дочірні клітини розходяться після добудови гіпотек. Кремнієвий панцир припиняє ріст дочірніх клі­тин, а постійна добудова під час поділу гіпотеки призводить до посту­пового здрібнення клітин. Нормальний розмір клітин відновлюється у зв’язку з утворенням ауксоспор (ростучих спор). Ауксоспори здебільшого виникають внаслідок статевою процесу.

розмноження діатомових водоростей

Статевий процес у різних груп діатомових водоростей має свої особли­вості. У пенатних діатомових він відбувається так. Дві клітини наближаються одна до одної і вкриваються слизистою поволокою. Ядра клітин поділяються редукційно. З чотирьох ядер, які при цьому утворюють­ся, у одних видів два, а в інших три відмирають. У першому випадку вміст клітини ділиться і утворюються дві клітини, які відіграють роль гамет. Гамети джгутиків не утворюють, але здатні до амебовидного руху. Через пори і щілини панцира вони виходять назовні, зливаються попарно і утво­рюють зиготу. У другому випадку клітини скидають панцир, а весь прото­пласт стає гаметою. Після попарного злиття таких гамет утворюється зигота. Вона вкривається еластичною оболонкою, швидко збільшується, тобто перетворюється в ауксоспору. Після припинення росту клітина від­творює типову кремнеземну оболонку.

Статевий процес у пенатних водоростей різноманітний. В одних видів копулюють гамети однакового розміру (ізогамна копуляція у Pleurosigma nubecula, Achnanthes brevipes та ін.), у інших копулюють гамети неодна­кового розміру (гетерогамічна копуляція у Cymbella lanceolata).Є автогамне утворення зиготи, коли копулюють ядра або гамети, що походять із однієї материнської клітини (Amphora normandi, Achnanthes subsessilis). Апогамний і партеногенетичний спосіб утворення ауксоспор описаний у видів Cocconeis, Rhabdonema.

У центричних водоростей особливості статевого процесу досконало ще не вивчені. У представників морського планктону спостерігається редук­ційний поділ клітин і утворення численних клітин — мікроспор. Мікроспори несуть один або два джгутики, ведуть себе як ізогамети. В окремих видів мелозири статевий процес дещо нагадує оогамію. В клітинах однієї нитки внаслідок редукційного поділу вини­кають рухливі чоловічі статеві клітини (сперматозоїди, антерозоїди). В клітинах інших ниток теж відбувається редукційний поділ, життєздат­ним виявляється тільки одне ядро, і весь протопласт стає жіночою гаметою (яйцеклітиною). Внаслідок запліднення такого протопласта сперматозої­дом утворюється ауксоспора.

Водорості, в яких виникають вставні кільця, звичайно здатні рости і ауксоспор не утворюють (Rhizosolenia, Epithemia та ін.).

За формою і будовою стулок діатомові водорості поділяють на два класи: пенатні і центричні.

Відділ синьо-зелені водорості

0

Автор: admin | Розділ: Нижчі рослини | 15-02-2012

До синьо-зелених водоростей належать одноклітинні, колоніальні та багатоклітинні нитчасті форми, що характеризуються низьким рівнем клітинної диференціації, синьо-зеленою пігментацією периферійного шару цитоплазми, сильним виділенням слизистих продуктів, утворенням чох­лів, піхв, у які занурені клітини, відсутністю диференційованих органів розмноження, а також рухливих джгутикових стадій розвитку, утворенням у клітинах глікогену.

Основним елементом слані багатоклітинних форм є нитка. Ниткою називають комплекс клітин, вкритий слизуватою піхвою, а ряд клітин у піхві — трихомом. Трихоми бувають нерозгалужені й роз­галужені. Є різні способи галуження трихом; найбільш поширене — не­справжній

Будова клітини. Найважливішою рисою синьо-зелених водоростей є відсутність у клітині оформлених ядра і хроматофорів, чітко виявлених мітохондрій. Протопласт у бага­тьох видів диференційований на два шари: периферійний забарвле­ний — кірковий шар, або хроматоплазму, і центральний — централь­не тіло, або центроплазму. Хроматоплазма має дрібнозернисту гра­нулярну будову і містить фотосинтезуючі пігменти — хлорофіл в різ­них формах, каротин, ксантофіл, а також пігменти фікобілінового комплексу — синій фікоціан і чер­воний фікоеритрин. Залежно від співвідношення цих пігментів си­ньо-зелені водорості можуть мати синьо-зелений, оранжевий, олив­ково-зелений, жовто-зелений, фіал­ковий, рожевий або коричневий ко­лір і ніколи не бувають зеленими.

За допомогою електронного мікроскопа виявлено складну, хоча відмінну в різних видів пластинча­сту (ламелярну) будову гранул хроматоплазми.

Пластинки (ламели) гранул ут­ворені подвійними мембранами і завжди розділені тонким шаром цитоплазми.

Систему ламел хроматоплазми називають парахроматофором. Місцями мембрани парахроматофора розширені в граноподібні утво­ри. В пластинках та їх розширен­нях виявлені упорядковані волок­нисті й ситовидні структури, які, очевидно, є місцем локалізації фотосинтезуючих пігментів. Отже, пігменти в хроматоплазмі знахо­дяться не в розчинному дифузному стані, а зібрані на фотосинтезуючих пластинчастих утворах пара-хроматофора. У вищих форм (носток) структура гранул виражена більш чітко. Мембрани хромато­фора синьо-зелених водоростей є виростами внутрішньої клітинної мембрани (в інших водоростей мем­брани хлоропластів не зв’язані з клітинною мембраною).

У хроматоплазмі відкладаються деякі запасні поживні речовини — зерна білка ціанофіцину, іноді краплі олії, глікоген, кристали органіч­них і неорганічних речовин. Центроплазма безбарвна, містить ядерні (хроматинові) речовини — нуклеопротеїди у вигляді численних зерняток, пали­чок чи ніжної сітки. У ній виявлено також метахроматинові тільця, що складаються з фосфатів (без ДНК), ліпоїдів, білків, та ціанофіцинові гра­нули. Методом кольорового мікрохімічного аналізу в центроплазмі виявле­ні РНК і ДНК. Крохмалю в клітинах синьо-зелених водоростей не буває.

Центроплазма виконує функцію клітинного ядра, а хроматоплазма — функцію хроматофорів.

Клітинна оболонка пориста, переважно пектинова. Вона буває в одних випадках дуже тоненькою, а в інших — набухлою, товстою, ослизненою, дво-тришаровою, у вищих представників пронизана плазмодесмами. Крізь нори клітинної оболонки часто назовні виділяються слизуваті речо­вини, тому окремі клітини і нитки цих водоростей звичайно вкриті слизови­ми піхвами (чохлами). Товщина оболонки, кількість виділюваного слизу значною мірою залежать від умов існування. Піхви бувають тонкі й товс­ті, одно- і багатошарові; вони можуть обгортати один або кілька трихомів. Піхви являють собою трубчасті утвори різної консистенції (шкірясті, слизуваті). Деякі водорості в складі піхв містять целюлозу і геміцелюло­зу. Іноді вони бувають інкрустовані вапняком, рідше — солями заліза. У піхвах деяких синьо-зелених водоростей виявлено переплетені мікрофібрили, занурені в аморфну слизову масу.

У деяких видів (осциляторія) клітинна оболонка має зовнішню клітин­ну мембрану, яка з’єднується з внутрішньою мембраною крізь пори обо­лонки. Отже, клітина синьо-зелених водоростей складається з різних спе­ціалізованих структурних елементів, містить серію паралельних мембран, які по-різному розташовані в протопласті — залежно від виду водорості, фізіологічного стану і стадії розвитку клітин. У клітинах цих водоростей типових вакуолей немає. Вони є тільки в клітинах волосків деяких пред­ставників. У багатьох видів є незвичайні газові вакуолі — псевдовакуолі. Їх утворення пов’язують з інтермолекулярним диханням, яке виникає через нестачу кисню. Газові вакуолі існують пос­тійно або утворюються на певній стадії розвитку. Це циліндричні, зібра­ні в пакетики міхурці, розташовані між ламелами.

У деяких нитчастих представників серед вегетативних клітин бувають особливі клітини — гетероцисти, які утворюються з вегетативних клітин, трохи більші від них, безбарвні або жовто-зелені, з товстою оболонкою. Функція гетероцист ще не з’ясована. Очевидно, їм належить певна роль у розмноженні.

Розмноження. Розмножуються синьо-зелені водорості переважно вегетативно: одноклітинні форми — поділом клітин, а нитчасті — ділян­ками трихому, які називаються гормогоніями (від грецького «гормос» — нитка, «гонос» — народження). Гормогонії складаються з двох-трьох або більшої кількості клітин (до кількох сот). Вони утворюються на кінцях трихом і завдяки виділенню з клітин слизу вислизають з піхви і пророста­ють у нові нитки. Якщо нитка не має слизової піхви, то вона просто роз­падається на гормогонії. Деякі види (хамесифонові) розмножуються неста­тево: ендо- і екзоспорами. Ендоспори утворюються внаслідок поділу вміс­ту материнських клітин і звільняються після руйнування їх оболонок. Екзоспори утворюються послідовним відокремленням по одній від верхньо­го кінця материнської клітини. У деяких нитчастих водоростей із вмісту вегетативних клітин утворюються спо­чиваючі спори. Вони вкриваються товстою оболонкою, в їх густій цито­плазмі нагромаджуються запасні поживні речовини у вигляді зерен ціанофіцину. Спочиваючі спори дуже стійкі. Вони є важливим пристосуван­ням водоростей до виживання в несприятливих умовах. Є відомості, що ці спори можуть зберігати життєздатність до 70 років. Багато видів синьо-зелених водоростей переносять вплив несприятливих умов без видимих морфологічних змін, завдяки добре виявленій фізіологічній стійкості, тоб­то певним внутрішнім особливостям живого вмісту клітин.