Біологія » Архив сайта » Водорості

Водорості

0

Автор: admin | Розділ: Нижчі рослини | 03-10-2012

водоростіРослинний світ винятково багатий і різноманітний. Наука, що вивчає різноманітність рослин, історичний розвиток рослинного світу, встановлює споріднені зв’язки між рослинами і об’єднує їх у систематичні групи, має назву систематики рослин. Всю різноманітність рослин на земній кулі поділяють на 2 великі групи: нижчі рослини, де налічується 200-250 тис. видів, та вищі рослини, що охоплюють 250-300 тис. видів. Характерною особ­ливістю нижчих рослин є те, що вегетативне тіло їх не розчлено­ване на органи, а представлене таломом, або сланню. Органи статевого розмноження (гаметангії) і безстатевого (спорангії) у нижчих рослин одноклітинні. У нижчих рослин усі клітини од­накові за будовою і функцією. До нижчих рослин належать бакте­рії, водорості, гриби та лишайники.

Водорості — це найдавніші з фотосинтезуючих організмів рос­линного світу. Водорості становлять екологічну групу рослин, яка включає понад 40 тис. видів, поширених крім водного середовища також у грунті і в повітрі. Вони виникли ще в архейську еру у водному середовищі і завдяки тому, що постійно жили в ньому, мало змінилися за тривалі геологічні часи. Еволюція водоростей відбувалася від одноклітинних і колоніальних організмів до бага­токлітинних, складноорганізованих.

Усі водорості крім обов’язкового пігменту хлорофілу містять ряд інших пігментів і живляться автотрофно. Тіло водоростей, як і у інших нижчих рослин (бактерій, грибів і лишайників), не роз­членоване на органи і називається таломом. Вегетативні клітини талому мають міцну целюлозну або пектинову оболонку, яка зовні часто вкрита слизом або інкрустована кремнеземом. Цитоплазма займає постійне положення. В ній міститься одне або кілька ядер, одна велика або кілька дрібних вакуолей, один чи кілька хромато­форів, які виконують функцію фотосинтезу. Запасними поживними речовинами водоростей є глікоген, волютин, лайкозин, крохмаль, Рідше олія.

Водорості розмножуються безстатево і статево. Безстатеве роз­множення здійснюється вегетативно неспеціалізованими клітинами або за допомогою спеціалізованих клітин — спор. Вегетативне роз­множення відбувається у одноклітинних водоростей амітотичним поділом, у колоніальних — розпаданням колоній, у багатоклітинних — частинами талому або брунькуванням. Безстатеве розмноження відбувається за допомогою рухомих зооспор або нерухомих спор, які утворюються в вегетативних клітинах або в спеціальних органах — спорангіях. Статеве розмноження у водоростей здійснюється в формі ізогамії (злиття двох рухомих гамет, одна­кових за розмірами і однакових за формою), гетерогамії (злиття двох рухомих гамет, різних за розмірами) і оргамії за допомогою спеціалізованих статевих клітин або у вигляді кон’югації (зигога­мії), суть якої полягає в злитті двох вегетативних клітин. Статеві клітини водоростей розвиваються в одноклітинних статевих орга­нах: яйцеклітина — в оогоніях, а сперматозоїд — в антеридіях. Після запліднення внаслідок редукційного поділу із зиготи утво­рюються гаплоїдні спори, які проростають у статеве покоління — гаметофіт з гаметангіями і гаметами.

Всю різноманітність водоростей поділяють на 11 відділів, се­ред яких найбільш цікавими і поширеними є синьо-зелені (Суапоphyta), зелені (Chlorophycophyta), діатомові (Baccilariophyta), золотисті (Chrysophyta), бурі (Phaeophyta), червоні, або багрянки (Rhodophyta), харові (Charophyta).

Синьо-зелені — це найпростіші із водоростей, оскільки їхні клі­тини не мають ядра, мітохондрій, пластид, вакуолей і центріолей. Оболонка пектинова. Цитоплазма їх розчленована на зовнішній шар — хроматоплазму, яка виконує функцію фотосинтезу, і центроплазму, яка містить нуклеїнові кислоти і виконує функцію ядра. Синьо-зелені водорості мають різне забарвлення — синьо-зелене, оливкове, темно-зелене тощо, зумовлене пігментами фікоціаном, фікоеритрином, каротиноїдами і хлорофілом. Синьо-зелені водо­рості ніколи не утворюють рухомих джгутикових форм. Розмно­жуються вони переважно поділом клітин або розпаданням коло­ній, а також за допомогою спор. У нитчастих форм поряд з веге­тативними клітинами є більші за розмірами товстостінні клітини — гетероцисти, по яких нитка розривається на окремі частинки — гормогонії. Амплітуда екологічних умов, де живуть синьо-зелені водорості, досить велика. До цього відділу належать одноклітинні: хроокок (Chroococcus); колоніальні: мікроцистис (Microcystis), глеокапса (Gleocapsa) і нитчасті форми — носток (Nostoc), осци-ляторія (Oscillatoria), лінгбія (Lyngbya), анабена (Anabaena) і ривулярія (Rivularia).

Зелені водорості — це найбільш численний відділ водоростей, який включає 5700 видів, поширених у різних екологічних умовах. Серед них є рухомі і нерухомі форми, одно- і багатоклітинні. Органи руху — джгутики однакової довжини і форми. Клітини мають одне або кілька ядер і хроматофори (пластиди), які містять пігменти і виконують функцію фотосинтезу. На хроматофорах роз­ташовані різні за формою білкові тільця — піреноїди, навколо яких відкладаються запасні поживні речовини. Для зелених водо­ростей характерне безстатеве і статеве розмноження. Статевий процес відомий майже у всіх видів і відрізняється великою різно­манітністю (гологамія, ізогамія, гетерогамія, оогамія і кон’югація).

Відділ Зелені водорості поділяють на 2 класи: Власне зелені, або Рівгноджгутикові (Euchlorophyceae), і Кон’югатові (Conjugatophyceae). Власне зелені водорості поділяють на кілька порядків: Вольвоксові (Volvocales), Хлорококові (Chlorococcales), Улоктриксові (Ulotrichales), Хетофорові (Chaetophorales), Кдадофоровї (Cladophorales), Сифонові (Siphonales). Розглянемо деякі з них.

Порядок Вольвоксові об’єднує одноклітинні і колоніальні види, які характеризуються тим, що мають джгутики і у вегетативному стані рухомі. Типовими представниками є роди хламідомонада і вольвокс.

Хламідомонада (Chlamidomonas) — одноклітинна водорість,, поширена в неглибоких забруднених водоймах, часто спричиняє цвітіння води. Клітина її має округлу або овальну форму, зверху вкрита пектиново-целюльозною оболонкою. На передньому кінці клітини розташовані два джгутики, а в центрі — великий хромато­фор, ввігнутою частиною обернений до переднього кінця клітини. На хроматофорі розташований один піреноїд з крохмальними зер­нами. В цитоплазмі, яка заповнює заглибину хроматофору, місти­ться ядро, пульсуюча вакуоля і стигма, або червоне вічко, яке орієнтує клітину в просторі.

У сприятливих умовах хламідомонада розмножується безстате­во поділом клітини на 2, 4 і 8 частин, з яких ще в материнській клітині формуються зооспори. Потім зооспори звільняються від материнської клітини і доростають до розмірів дорослої хламідо­монади. Статевий процес ізогамний, полягає в злитті 2 гамет однакових розмірів, які утворилися в вегетативних клітинах. Зи­гота ділиться редукційно, утворюючи 4 гаплоїдні зооспори.

Вольвокс (Volvox) поширений у прісних водоймах з добре роз­виненою водяною рослинністю. Таломхламідомонада вольвоксу багатоклітинний, кулястої форми 1—2 мм в діаметрі і включає 60—75 тис. клітин, розташованих в один шар. Кожна клітина містить 2 джгутики, на­прямлені до периферії. Безстатеве розмноження вольвоксу здій­снюється за допомогою особливих клітин — партеногонідій. Партеногонідії мітотично діляться, утворюючи багатоклітинні пластин­ки, які загортаються краями угору і набувають вигляду чаші,, а потім вивертаються, змикаються краями і занурюються в порож­нину кульки. Так утворюється дочірня колонія. Статевий процес оогамний і полягає в злитті сперматозоїда з яйцеклітиною. Зигота вкривається товстою оболонкою і переходить у стан спокою, а по­тім редукційно ділиться.

Представники порядку Хлорококових у вегетативному стані нерухомі, клітини не мають джгутиків, вічка і пульсуючих вакуолей. Типовим представником порядку є хлорела (Chlorella). Це дноклітинна водорість, досить поширена у водоймах, на стовбуpax дерев і в грунті. Хроматофор з одним піреноїдом, чашеподібний, оточений подвійною мембраною і має ламелярну будову, при­чому ламели зібрані пучками по 7-8 в кожному. Між пучками ламел формуються крохмальні зерна. У цитоплазмі добре помітна ендоплазматична сітка і мітохондрії. Розмножується хрорела не­рухомими спорами і поділом клітини, статевого розмноження не має.

Клас Кон’югат характеризується статевим процесом у вигляді кон’югації і відсутністю джгутикових форм. Характерним пред­ставником є багатоклітинна, нитчаста водорість спірогіра, пошире­на в прісних водоймах. Цитоплазма займає постійне положення, в центрі клітини розташоване ядро і велика вакуоля, пронизана тонкими цитоплазматичними тяжами. Хроматофор у вигляді однієї-двох спірально закручених стрічок з піреноїдами. Спірогіра розмножується вегетативно — частинами талому і статево — кон’­югацією, спори ніколи не утворюються. Суть процесу кон’югації полягає в тому, що оболонки клітин двох сусідних ниток випинаються, стикаються, перегородка розчиняється і вміст однієї ве­гетативної клітини переливається в іншу. Зигота вкривається тов­стою оболонкою і переходить в стан спокою. Після періоду спокою ділиться редукційно, утворюючи 4 клітини, з яких 3 відмирають, а одна проростає в нову особину.

Діатомові водорості — це переважно одноклітинні водорості мікроскопічно малих розмірів; поширені вони в водоймах, у грун­ті, на корі дерев. Пектинова оболонка клітин зовні просякнута кремнеземом і утворює захисний панцир, який складається з двох окремих частин, що тісно налягають одна на одну. Зовнішня (верх­ня) частина його має назву епітека, а внутрішня (нижня) — гіпотека. Епітека і гіпотека мають стулку — плоску сторону панцира і поясок (вузеньке кільце), щільно з’єднане із стулкою. Цитоплаз­ма займає постійне положення, містить центральну вакуолю, зер­нисті або пластинчасті хроматофори з одним-кількома піреноїда­ми. Запасними поживними речовинами є олія, волютин, лейкозин, крохмаль ніколи не утворюється. Розмножуються діатомові поді; лом клітин і статево. Типовими представниками є одноклітинні форми: пінуларія (Pinnularia), навікула (Navicula), цимбела (Cymbella), плевросигма (Pleurosigma), гомфонема (Gomphonema), сінедра (Synedra), ціклотела (Cyclotella) і колоніальні: астеріонела (Asterionella), фрагілярія (Fragilaria), табелярія (TabelІагіа).

Ваш відгук