II Протоктисты – водоросли

1. Классификация. 6 отделов: Эвгленовые, Багрянки (Красные), Перидинеи, Диатомовые, Бурые, Зеленые. Нет единого мнения о числе видов.

2. Жизненная форма, анатомия и морфология. Тело водорослей называют слоевищем (талломом). Слоевище может быть 1-клеточным, колониальным или многоклеточным. Не имеют настоящих листьев, стеблей, корней и пр., хотя имеются похожие на них части тела.

Морфологические типы строения тела:

1) Амебоидная форма. Клетки лишены твердой оболочки, вместо нее – пелликула (уплотненная периферийная часть протопласта). Передвигаются как амебы, выпуская псевдоподии.

2) Монадная. Также имеется у 1-клеточных водорослей, имеющих ундулиподии и твердую клеточную стенку.

3) Коккоидная – как и 2), только без ундулиподиев, поэтому неподвижны.

4) Пальмеллоидная. Множество коккоидных клеток, погруженных в общее слизистое тело.

5) Нитчатая. Клетки собраны в простые или ветвящиеся нити.

6) Пластинчатая. В виде пластинки из одного или многих слоев клетки.

7) Сифональная. Очень оригинальна. Формально одноклеточные, но клетки крупные (несколько десятков см), с большим числом ядер.

8) Харофитная. Крупные многоклеточные слоевища линейно-членистого строения.

У представителей разных отделов водорослей – свой набор пигментов, определяющих их цвет. Пластиды водорослей называют хроматофорами.

3. Размножение. Способы:

1) Вегетативное – от талломов отламываются отдельные части, дающие начало новой водоросли.

2) Бесполое (споровое). Осуществляется с помощью спор, различающихся у представителей разных отделов по активности: зооспор (подвижные клетки, снабженные ундулиподиями) или апланоспор (неподвижные, без ундулиподиев).

3) Половое. Различается у представителей разных отделов, но сущность одна – слияние двух половых клеток (гамет) с образованием зиготы. Гаметы образуются в гаметангиях. Формы полового процесса:

- хологамия (слияние двух одноклеточных особей),

- изогамия (слияние специально вырабатываемых талломом жгутиковых половых клеток, одинаковых по величине и строению,

- гетерогамия – слияние подвижных гамет разной величины (более крупную считают женской),

- оогамия - крупная неподвижная клетка (яйцеклетка) оплодотворяется подвижной жгутиковой мужской гаметой (сперматозоидом),

- конъюгация (слияние двух вегетативных недифференцированных клток, физиологически выполняющих функции гамет).

Следует отметить, что у водорослей впервые (чего не было у предыдущих таксонов) наблюдается смена (чередование) поколений. Половое гаплоидное поколение (гаметофит) сменяет диплоидное бесполое поколение (спорофит). Сменяющие друг друга поколения сильно различаются.

4. Распространение. Экологические группы водорослей:

1) Водные

- планктонные (свободноплавающие в толще воды),

- бентосные (прикрепленные ко дну водоема, обитают на глубине до 50 м.).

2) Наземные – микроскопически малы

- водоросли почвы (их скопления образуют позеленение камней, порошковатые налеты),

- водоросли льда и снега. Напр., одноклеточная хламидомонада снежная вызывает «покраснение» снега,

- водоросли-симбионты (фотосинтезирующая часть лишайников).

5. Значение в природе и жизни человека.

В природе. Имеют большое значение в биосферном круговороте веществ, прежде всего – кальция и кремния. Фотосинтезируя, являются одним из главных источников органических соединений в водоемах. Так, в мировом океане водоросли ежегодно создают около 500 млрд. тонн биомассы (около ¼ всех органических веществ планеты). Огромна роль водорослей в питании обитателей вод, особенно рыб, а также в обогащении гидросферы и атмосферы Земли кислородом. Почвенные водоросли активно участвуют в почвообразовании, образуя гумус. Многие виды водорослей являются индикаторами загрязнения и засоления местообитаний. Диатомовые водоросли, играют первостепенную роль в осадконакоплении, составляя диатомовые илы. Осадочная горная порода диатомит на 50-80% состоит из панцирей диатомей.

Для человека. В пищу используются представители бурых водорослей (ламинария). Водоросли питательны, богаты витаминами, солями йода и брома.

Водоросли являются сырьем для получения различных веществ. Например, альгин и альгинаты, извлекаемые из бурых водорослей, обладают клеящими свойствами: из них готовят агар-агар (пастила), добавляют в таблетки, используют при выделке кожи, производстве бумаги и тканей, а также растворимых нитей. Используемых в хирургии.

Некоторые бурые водоросли применяют как удобрения и для кормления домашних животных. В древности из некоторых средиземноморских красных водорослей изготавливали красную краску. Зеленая водоросль хлорелла является объектом для изучения фотосинтеза [очень быстро происходит].

Задание:

Изучите и зарисуйте жизненные циклы представителей разных отделов водорослей

1. немалиона

Империя Клеточные организмы (Cellulata)

Подимперия Ядерные организмы = Эукариоты (Eucaryota)

Царство Протоктисты (Protoctista)

Подцарство Протоктисты – водоросли

Отдел Багрянки = Красные водоросли (Rhodophycota = Rhodophyta)

Род немалион (Nemalion)

1 – внешний вид таллома;

2 – карпогониальная ветвь (женский гаметофикот; n);

а – брюшко карпогона;

б – трихогина;

в – два спермация, прилипшие к трихогине;

3 – антеридиальная ветвь (мужской гаметофикот; n);

в – спермации;

4 – продвижение спермациев по трихогине;

5 – копуляция ядра карпогона и спермация;

6 – образовавшаяся зигота (2n);

з – зигота;

7 – мейотическое деление ядра зиготы;

8, 9 – карпоспорофикот (2n), формирующийся на гаметофикоте;

10 – совокупность созревших карпоспорангиев – цистокарпий;

кс – карпоспорангии;

к – карпоспора;

11 – карпоспора (2n);

12 – прорастание карпоспоры;

13 – тетраспорофикот (2n) с тетраспорангием;

т – тетраспорангий;

14 – тетраспора (n), впоследствии прорастающая в гаметофикот.