Низшие водные растения
Общая характеристика настоящих водных растений (низших, слоевцовых, талломных). Экологические группы водорослей (фитопланктон, фитобентос). Типы морфологического строения водорослей. Морфология, размеры, размножение, место обитания, классификация.
Рубрика | Биология и естествознание |
Вид | учебное пособие |
Язык | русский |
Дата добавления | 27.03.2018 |
Размер файла | 6,5 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
НИЗШИЕ ВОДНЫЕ РАСТЕНИЯ
1. Настоящие (низшие, слоевцовые, талломные) водные растения
водоросли низший фитопланктон размножение
Общая характеристика
Настоящие водные растения, часто называемые водорослями, относятся к двум подцарствам Царства растений - подцарству Багрянок и подцарству Настоящих водорослей.
Это первично-водные растения, т.е. растения, первичной и единственной средой обитания которых является водная среда. Они не имеют приспособлений для обитания на суше и, оказавшись там, погибают.
Отличаются упрощенным внутренним и внешним строением - нет тканей, нет настоящих вегетативных органов (стеблей, корней, листьев). По этой причине часто называются низшими растениями.
Приспособления к обитанию в водной среде с её особыми свойствами (высокая плотность и связанная с этим невесомость водорослей, потребление необходимых для жизни питательных веществ и газов всей поверхностью тела и т.д.) делают тело водорослей абсолютно непохожим на тело любого наземного растения. Это отличие подчеркивается и названием, которое дается телу водорослей - таллом или слоевище.
Известно около 50 тысяч видов различных водорослей. Среди них встречаются микроскопические одноклеточные формы и крупные многоклеточные, водоросли, обитающие в пресных и морских водоемах, приспособленные для парения в толще воды и к обитанию на грунте (в прикрепленном состоянии). Водоросли могут иметь самую различную окраску - от разных оттенков зеленого цвета до ярких оттенков красного, оранжевого, синего и, даже, насыщенного черного цвета. Среди них есть подвижные формы.
РАЗВИТИЕ. Развитие многих водорослей достаточно сложно и включает последовательную смену ядерных фаз (гаплоид и диплоид) и поколений (полового и бесполого), крупных и мелких форм. Мелкие формы очень часто подвижны.
ЗНАЧЕНИЕ. Есть мнения, в соответствие с которыми на долю водорослей приходится от 60 до 80% всего кислорода Земли, производимого биогенным путем, и первичной продукции, создаваемой на нашей планете. Кислород, содержащийся в воде, в своей основе является продукцией водорослей, и лишь малая часть его поступает из атмосферы. Водоросли являются основой всех трофических цепей в Мировом океане и первоосновой для формирования промысловых запасов всех используемых человеком морепродуктов.
ПИТАНИЕ водорослей. Водоросли - автотрофы и продуценты. Однако кроме автотрофного питания (за счет неорганических соединений) и самостоятельного производства органических соединений (продуценты) часть водорослей способна и к гетеротрофному питанию (за счет готовых органических соединений). Таким образом, эти водоросли выступают не только как важные продуценты, но и как активные «санитары» загрязненных вод и водоемов.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СВЕТА. Во многих случаях водоросли используют попадающий в водоем свет значительно более эффективно, чем вторично-водные (высшие) растения. Делают они это за счет значительно более широкого набора используемых пигментов и утилизации света всех участков видимого спектра солнечных лучей. Поэтому, в условиях жесткой конкуренции за свет в водных экосистемах чаще всего в выигрыше оказываются именно низшие растения (водоросли), а сама экосистема функционирует по принципу «или-или» (или низшие, или высшие растения). Пример - аквариумные экосистемы, в которых аквариум может пребывать либо в чистом состоянии, т.е. с чистой водой и хорошо произрастающими высшими водными растениями, или «грязном», т.е. в состоянии активного «цветения» за счет низших растений-водорослей). Полное преобладание высших водных растений с подавлением цветения водорослей в природе часто наблюдается в прибрежных участках пресноводных водоемов. И, наоборот, преобладание водорослевых форм растительности можно наблюдать в открытых участках водоемов.
Раньше к числу низших растений относили 14 отделов:
Отдел БАКТЕРИИ ( Bacteriophyta)
Отдел СИНЕ-ЗЕЛЕНЫЕ « водоросли» (Cyanophyta)
Отдел КРАСНЫЕ водоросли (Rhodophyta)
Отдел ПИРОФИТОВЫЕ водоросли (Pyrrophyta)
Отдел ЗОЛОТИСТЫЕ водоросли (Chrysophyta)
Отдел БУРЫЕ водоросли (Phaeophyta)
Отдел ДИАТОМОВЫЕ водоросли (Baccilariaphyta)
Отдел ЭВГЛЕНОВЫЕ водоросли (Euglenophyta)
Отдел ЖЕЛТО-ЗЕЛЕНЫЕ водоросли (Xanthophyta)
Отдел ХАРОВЫЕ водоросли (Charophyta)
Отдел ЗЕЛЕНЫЕ водоросли (Chlorophyta)
Отдел СЛИЗЕВИКИ (Myxophyta)
Отдел ГРИБЫ (Mycophyta)
Отдел ЛИШАЙНИКИ (Lichenophyta)
В настоящее время часть вышеперечисленных отделов (выделены наклонным шрифтом и подчеркиванием) относят к другим царствам живого мира, а истинными низшими растениями (водорослями) продолжают считать представителей лишь 9 оставшихся отделов. Именно они далее будут рассмотрены подробно.
2. Экологические группы водорослей (фитопланктон, фитобентос)
Представители
По зоне обитания водоросли делятся на две большие группы - фитопланктон и фитобентос.
Фитопланктон - включает все виды водорослей, обитающие в толще воды и передвигающиеся за счет течений и, в меньшей степени, за счет своей собственной подвижности. По большей части представлен микроскопическими одноклеточными формами. Иногда - небольшими (по числу клеток или по размерам) колониями.
Входящие в состав фитопланктона водоросли обладают самыми различными приспособлениями к парению в толще воды. Помимо увеличения относительной поверхности растений за счет очень маленьких размеров в число этих приспособлений входит образование разнообразных, иногда очень значительных выростов, удлинение и уплощение тела, накопление в протоплазме различных жиров, обводнение тела, образование мощных слизистых тел вокруг клетки или клеток, поддержание плавучести за счет образования газовых вакуолей (сине-зеленые «водоросли»).
В состав фитопланктона входят представители самых разных групп водорослей. Их соотношение зависит от многих факторов - степени солености вод (пресные или морские водоемы), соотношения минеральных элементов в воде, времени года (весна, лето, осень, зима), температуры воды, степени загрязненности водоема органическими соединениями и т.д.
В пресных, относительно чистых водоемах в летнее время при умеренных температурах преобладающими группами фитопланктона могут являться зеленые протококковые водоросли, при несколько более низких температурах - диатомовые, в холодное время года - золотистые.
В прудах рыбоводных хозяйств, при высокой степени эвтрофности (органической нагрузке) и высоком фоне температур, может наблюдаться «цветение» воды за счет сине-зеленых водорослей.
В сильно загрязненных сточных водах - преобладание пирофитовых и эвгленовых водорослей.
В морях умеренных и высоких широт при относительно невысоких температурах в фитопланктоне обычно преобладают диатомовые водоросли, в зонах более высоких температур - в массовых количествах могут развиваться кокколитофориды и силикофлагелляты (из отдела золотистых водорослей), пирофитовые, сине-зеленые и другие микроскопические водоросли.
Водные экосистемы на основе фитопланктона визуально характеризуются отсутствием растительности и абсолютным преобладанием животных, т.е. беспозвоночных, рыб и т.д. Такие экосистемы формируются в тех местах, где свет не достигает дна, или в тех местах, где по каким-либо причинам донная растительность не может формироваться, например, сложный грунт в виде подвижных песков, большое количество растительноядных рыб и т.д.
Водоросли, входящие в состав фитопланктона отличаются большой воспроизводительной способностью. У них самое большое соотношение между продукцией и биомассой взвешенных в толще воды водорослей (Р/В коэффициент более 200). Именно поэтому при кажущемся отсутствии растений в открытых водоемах они могут обеспечивать пищей и кислородом большое количество водных обитателей-животных.
Фитобентос - включает все виды водорослей обитающих в прикрепленном состоянии на дне, а также в составе различных пленок на подводных предметах.
Водоросли, входящие в состав фитобентоса, условно можно разделить на две группы: А. - крупные прикрепленные формы, образующие подводные заросли различной высоты и степени плотности; Б. - мелкие (часто микроскопические) формы, образующие тонкие пленочные покрытия на любых подводных поверхностях.
Подводные заросли и мощные скопления в пресных водоемах могут образовывать харовые водоросли, различные формы зеленых нитчатых водорослей (кладофора, спирогира и др.), в ручьях - отдельные представители золотистых водорослей (гидрурус). В морских водоемах (в прибрежных участках) - отдельные виды зеленых водорослей (до глубин 5-10м), а также бурые (10-20м) и красные (до 60м) водоросли.
Пленочные водорослевые структуры чаще встречаются в пресных водоемах. Включают: диатомовые, желто-зеленые, золотистые, зеленые и сине-зеленые одноклеточные водоросли.
Продуктивность планктонных фитоценозов, как правило, меньше, чем донных.
3. Типы морфологического строения водорослей
Особенности водной среды обитания - её высокая плотность, постоянная доступность (в воде нельзя высохнуть), а также особые физико-химические свойства воды, допускают существование таких растительных форм, которые просто невозможны на суше. Так, например, полная невесомость тела в воде позволяет реализовать самые сложные варианты пространственной организации растений, а более равномерное распределение света в воде - осуществлять их рост в любых направлениях и занимать весь доступный растению объем пространства. Водоросли в полной мере пользуются этими возможностями и образуют очень много необычных по внешнему виду форм.
Кроме того, водоросли не имеют вегетативных и генеративных органов, соответствующих органам наземных растений. Поэтому классифицировать их в соответствии с принятыми для наземных растений правилами, т.е. на основе морфологических признаков цветка и других органов, невозможно.
Для характеристики внешнего вида низших растений используют особое деление на типы морфологической структуры водорослей. Эти типы учитывают специфику среды обитания и характер приспособления к этой среде водорослей.
Обычно выделяют 9 (девять) основных типом морфологической структуры водорослей, которые могут быть разбиты на 3 группы.
Первая группа типов объединяет одноклеточные формы.
1. Амебоидная структура. Одноклеточные растения без твердой оболочки и постоянной формы тела. Внешне могут напоминать амебу. Клетка может образовывать временные протоплазматические выросты, в том числе ложноножки. Могут с их помощью передвигаться, осуществлять питание и взаимодействие с окружающей средой.
Часто образуют внешний панцирь в виде домика. Обильно представлены среди золотистых водорослей. Обычны в составе бентосных пленок.
Рис. 12. Амебоидная структура у золотистых водорослей (1 - Chrysamoeba, Chrysidiastrum, 3 - Rhizochrysis).
2. Монадная структура. Одноклеточные растения с твердой оболочкой, а также с одним или несколькими жгутиками. Подвижные формы. В ряде случаев образуют ценобии из нескольких клеток, или многоклеточные колонии. Многие представители - активные «санитары» загрязненных вод. Обычны в мелких, хорошо прогреваемых водоемах.
Этот тип морфологической структуры характерен для всех представителей эвгленовых и пирофитовых водорослей, монадные формы обширно представлены среди зеленых и золотистых водорослей.
Рис. 13. Монадная структура у зеленых водорослей (1 - Chlamydomonas, 2 - Pyrobotrys, 3 - Eudorina).
Коккоидная структура. Одноклеточные растения (иногда некрупные колонии - ценобии) с твердой оболочкой и без жгутиков в вегетативной стадии, т.е. неподвижные. Форма - разнообразна.
Есть шаровидные, овальные, вытянутые и уплощенные формы. Во многих случаях имеют выросты. Многие формы покрыты жестким панцирем. Коккоидную структуру имеют все виды диатомовых, среди зеленых водорослей - представители класса протококковых, некоторые виды и группы сине-зеленых и золотистых водорослей.
Рис. 14. Коккоидная структура у зеленых водорослей (1 -Chlorococcum, 2 - Characium, 3 - Sphaerocystis, 4 - Coelastrum)
Вторая группа типов объединяет различные формы нитчатых водорослей и формы, произошедшие от нитчатых.
3. Нитчатая структура. Клетки связаны друг с другом в нить, простую или ветвящуюся (в одной плоскости), прикрепленную, свободную, в слизевом мешке или без него. Очень распространенная форма тела для настоящих водорослей. Нить может содержать различное количество клеток - от нескольких крупных клеток до нескольких сотен мелких клеток. Они могут срастаться малой частью клеточной поверхности и внешне напоминать бусы. Могут срастаться значительной частью клеточной поверхности и внешне напоминать длинный цилиндр, составленный из множества отдельных элементов. Чаще всего нитчатая структура встречается у представителей фитобентоса. Однако некоторые нитчатые формы входят в состав фитопланктона (афанизоменон и др.). Нитчатые структуры обычны для зеленых водорослей (улотриксовые и зигнемовые), сине-зеленых (гормогониевые). Есть немного и в других группах водорослей.
Рис. 15. Нитчатая структура у сине-зеленых «водорослей» (1 - Oscillatoria, 2 - Endonema, 3 - Rivularia, 4 - Gleotriichia, 5 - Calothrix, 6 - Scytonema)
Разнонитчатая структура (или гетеротрихальная).
Характеризуется одновременным ростом нитей в различных направлениях - и в горизонтальном, и в вертикальном. Переплетение нитей во время роста дает большое разнообразие морфологических структур - от простых подушкообразных форм, до сложных кустарникоподобных. Наиболее ярко представлена в отделе красных водорослей или багрянок.
Рис. 16. Разнонитчатая структура у сине-зеленой водоросли (Fischerella).
4. Пластинчатая структура (или паренхимная).
Многоклеточное слоевище представлено в виде пластинок, в том числе в два и более слоев. На первоначальном этапе пластинка возникает из нити, каждая клетка которой начинает делиться в новом для нее направлении при сохранении своего соединения с новой соседней клеткой. Образующиеся пластинки могут иметь различные размеры и форму, срастаться между собой, сложным образом трансформироваться, в том числе в полые трубки. Результатом такого развития может оказаться водоросль внешне напоминающая обычное наземное растение - со стеблем, корнями и листьями. Пластинчатые формы характерны для зеленых, бурых и красных водорослей.
Рис. 17.Пластинчатая структура у зеленой водоросли (Prasiola).
Третья группа типов объединяет многоклеточные растения с особыми способами объединения клеток.
7. Сифональная структура (или неклеточная) Встречается только у водорослей. У сухопутных растений не встречается. Внутри исходно многоклеточного тела таких растений нет перегородок между отдельными клетками. Все растение - единая клетка, даже если оно крупное и очень сложное, например, как обычная в морях зеленая водоросль из рода Caulerpа. В таком растении обычно много ядер. Чаще всего такой тип морфологической структуры встречается у зеленых водорослей.
Рис. 18. Сифональная структура у морской зеленой водоросли (Caulerpa)
1. Пальмеллоидная структура. Клетки объединяются вместе при помощи слизи. Представляет собой усложненную коккоидную структуру, когда отдельные неподвижные клетки располагаются в крупных слизистых телах. Удерживаются клетки во многом механически, но на долговременной основе. Если клетки объединяются слизью на время - говорят о пальмелловидном состоянии.
Пальмеллоидная структура наиболее распространена среди сине-зеленых водорослей.
Рис. 19. Пальмеллоидная структура и пальмелловидное состояние (1 - пальмеллоидная структура у золотистой водоросли Hydrurus, 2 - пальмелловидное состояние у зеленой водоросли Chlamydomonas)
2. Харофитная структура. Встречается только у харовых водорослей. Может быть уподоблена сложному конструктору, где каждый элемент структуры - отдельная клетка. Таллом многоклеточный, крупный (до 20 см), нежный. Внешне напоминает обычное растение с тонким стеблем, боковыми побегами, корешками и мутовчато расположенными игловидными листьями. Между тем все эти элементы образованы отдельными клетками, соединяющимися через систему междоузлий.
Рис.20. Харофитная структура (1 - молодой экземпляр Chara, 2 - Nitella, 3 - Tolypella, 4 - Nitelopsis, 5 - схема расположения клеток в верхней части стебля хары).
4. Красные водоросли - багрянки (Rhodophyta)
Красные водоросли-багрянки самая многочисленная и своеобразная группа среди донных морских водорослей. Включает около 4000 видов и 600 родов. Распространены везде, особенно в южных морях. Встречаются до глубин 200м, но чаще 40-60м. Крупные формы.
Своеобразие группы заключается, во-первых, в наборе пигментов (помимо обычного для всех водорослей хлорофилла"a" имеют хлорофилл "д", каротины, ксантофиллы и, что особенно важно, билипротеины - фикоэритрин красного цвета, фикоциан и аллофикоциан синего цвета), а, во-вторых, в отсутствии в цикле развития подвижных стадий. Эти черты багрянок объединяют их с сине-зелеными «водорослями».
В зависимости от соотношения пигментов багрянки могут быть окрашены в различные оттенки красного цвета - от светло-розового до темно-фиолетово красного. Пресноводные представители по большей части оливково-зеленого, зеленовато-голубого, серовато-стального цвета (обычно некрупные).
К особенностям багрянок относится то, что в качестве запасных веществ они вырабатывают багрянковый крахмал.
СТРУКТУРА ТАЛЛОМА - редко коккоидная, у большинства - гетеротрихиальная, переходящая в псевдопаренхимный вариант (образуется переплетением боковых нитей по одной или многим осям), иногда пластинчатый тип структуры, т.е. истинно паренхимный. По анатомическому строению тело высокоорганизованных красных водорослей похоже на тело бурых и состоит из коры, промежуточного слоя и центральной части.
По ФОРМЕ различают нитевидные, пластинчатые, цилиндрические, корковидные, пузыревидные, хрящеватые, кораллоподобные, кустистые талломы, в разной степени рассеченные и разветвленные (рис. 21).
Рис.21. Красные водоросли (1 - Porphyra, 2 - Dumontia, 3 - Euthora, 4 - Chondrus yendoi, 5 - Rodimenia pertusa, 6 - Lomentaria, 7 - Chondrus pinnulatus, 8 - Chryzymenia, 9 - Odonthalia, 10 - Tokidodendron, 11 - Rhodomela, 12 - Dasya, 13 - Membranoptera, 14 - Rhodimenia stenogona, 15 - Phycodris, 16 - Ptilota.
РАЗМНОЖЕНИЕ - вегетативное, бесполое и половое. Все способы взаимосвязаны и друг друга сменяют. В цикле развития красных водорослей преобладает гаметофит. Спорофит либо слабо развит, либо вообще ведет паразитический образ жизни на гаметофите.
ЦИКЛЫ РАЗВИТИЯ КРАСНЫХ ВОДОРОСЛЕЙ - сложны и многообразны. Используются в систематике.
Значение. Широко используются. Съедобны, полезны (салаты, приправы, гарниры к мясу и рыбе, вварят супы). Первые в этом ряду - родимения и порфира. Порфиру культивируют (Япония). Самое ценное сырье содержится в оболочке красных водорослей - фикоколлоиды, т.е.слизистые вещества из группы полисахаридов, в частности - агар-агар, агароид, коррагинин. Вырабатывают агар-агар из более, чем 30 видов красных водорослей. В России - преимущественно из анфельции (Белое море и моря Дальнего Востока).
Агароид - из филлофоры (Черное море), рис.22.
Рис. 22. Промысловые виды красных водорослей: 1- филлофора жилковатая (Phyllophora nervosa), 2 - анфельция складчатая (Ahnpheltia plicata)
Фикоколлоиды по своим свойствам похожи на животный желатин, но остаются твердыми при более высоких температурах. Используются: в микробиологии (питательные среды), в кондитерской промышленности (желе, мармелады, мягкие конфеты - для защиты от засахаривания и др.), в фармакологии (оболочки для лекарств, изготовление таблеток), в виноделии (очистка вин), в консервах (сохранение ровной консистенции, устойчивости к перепадам температуры и др.), в кормлении с/х животных, в виде удобрений.
Классификация: на основе особенностей размножения.
Класс Бангиевые (Bangiophyceae) - рост таллома диффузный (все клетки делятся сразу). Клетки со звездчатым хроматофором и пиреноидом. Объединяет небольшое число самых примитивных красных водорослей. Среди них есть даже одноклеточные.
Пресноводные - самые примитивные. Род порфиридиум (рис.23) - одноклеточные, обычно в слизистых колониях. Кроваво-красные пленки на почве, влажных стенах. Род хроотеце (рис.23) - одноклеточкая, имеет слизистую ножку в 50 раз больше клетки. Морские: Род бангия (рис.23) - в зоне брызг в морях. Темно-красный таллом однорядного или многорядного нитчатого строения. Размеры - 20см. Род порфира - таллом синевато-пурпурный пластинчатый, 1-2 слойный. Спорофит - ниточка.
Рис.23. Бангиевые:
1 Porphyridium,
2 Chroothece,
3 Bangia (а - о снование растения с ризоидами, б - часть многорядной нити)
Класс Флоридеи (Florideophyceae) - клетки с париетальными (пристенными) хроматофорами без пиреноидов. Рост таллома апикальный (на конце побегов). Делят на 6 порядков. Разделить представителей на принадлежность к тому или иному порядку зачастую может только опытный специалист.
ПОРЯДОК Немалионовые (Nemalionales) Род немалион (Nemalion). Таллом в виде слабоветвящегося слизистого шнура розового цвета.10-15см. Верхняя сублитораль Черного моря, другие моря. Род леманеа (Lemanea). Род батрахоспермум (Batrachospermum).
ПОРЯДОК Гелидиевые (Gelidiales) - представители южных морей. Одноосевой тип строения. Растения некрупные, хрящеватые. Слоевище цилиндрическое с двусторонним перистым ветвлением с тенденцией к уплощению концов слоевища. Гаметофиты и спорофиты похожи.
ПОРЯДОК Криптонемиевые (Cryptonemiales). Слоевище разное. Цилиндрическое, пластинчатое, коркой. У ряда форм таллом сильно пропитан известью. Род кораллина (Corallina). Тело в виде членистых кустиков. Род литотамнион (Lithothamnion). Таллом в виде корочек, похож на красный камень ("живые камни").
ПОРЯДОК Гигартиновые (Gigartinales) - скорее всего искусственная группа, т.к. изучение дает все больше различий. Включает важных в практическом использовании представителей. Род филлофора (Phyllophora). Во всех морях, омывающих Россию. Слоевище небольшое пластинчатое, разветвленное дихотомически. До 50см. Род анфельция (Ahnfeltia). Северные моря, Белое море, побережье о. Сахалин). Дихотомически ветвящиеся веточки грубо нитевидного вида, хрящеватые. До 25 см. Добывают неприкрепленные формы. Может размножаться вегетативно. Род фурцеллярия (Furcellaria). Черное, Балтийское море, атлантическое побережье. Таллом цилиндрический, хрящевой, дихотомически разветвленный. До 15-20см.
ПОРЯДОК Церамиевые (Ceramiales). Род церамиум (Ceramium). Белое, Баренцево,Черное, дальневосточные моря) - грубо нитевидный таллом, дихотомическое ветвление. Род полисифония (Polysiphonia). Кустистый,грубонитевидный таллом, темно-пурпурного, почти черного цвета. Род дазия (Dasya). Таллом хрящевато-студенистый, разветвленный с длинными боковыми ветвями. Род делессерия (Delesseria). Имеется стеблевидная часть, диск-подошва и листовые пластины ланцетовидной формы.
ПОРЯДОК Родимениевые (Rhodimeniales). Род родимения (Rodimenia). В наших морях 4 вида. Съедобны. Слоевище пластинчатое.
5. Золотистые водоросли (Chrysophyta)
Преимущественно МИКРОСКОПИЧЕСКИЕ (меньше 50мкм) формы, хлоропласты которых окрашены в ЗОЛОТИСТО-ЖЕЛТЫЙ цвет. В пигментном наборе хлорофилл "а" (однажды найден "е"), много каротиноидов (каротин, ксантофиллы). У мертвых клеток окраска меняется на зеленую (каротиноиды растворяются и перестают маскировать хлорофилл). Запасное питательное вещество - лейкозин. Обитатели чистых ПРЕСНЫХ вод. ХОЛОДОЛЮБИВЫ: ранняя весна, поздняя осень, зима.
Есть почти все МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ФОРМЫ: амебоидная, монадная, коккоидная, пальмелловидная, нитчатая, разнонитчатая, пластинчатая. Есть одноклеточные, колониальные и многоклеточные, один даже в виде многоклеточного плазмодия (миксохризис парадоксум). ХЛОРОПЛАСТОВ (корытообразных) - один или два. Размножение - делением (надвое плюс вегетативным), бесполым и половым путем.
ЗНАЧЕНИЕ - золотистые водоросли прекрасный корм для зоопланктона. При «цветении» придают воде запах рыбьего жира.
СИСТЕМАТИКА. По типу морфологической структуры делят на пять классов:
1 Класс. Хризоподовые - амебоидная структура. Нежный перипласт. Но морфологически весьма разнообразны (рис.24). Поэтому выделяют 3 порядка, 6 семейств и более 30 родов. Делят по характеру выпячиваний, по форме "домиков", колоний. Род хризамеба (Chrysamoeba). Хризамеба лучистая (Ch.radians) - выпячивания как лучи. Диаметр 17 мкм. Глыбка лейкозина преломляет свет - "синий фонарик". Зачаточный жгутик. Род стипитохризис (Stipitochrysis) - сидячий, выросты как корни. Род хризидиаструм (Chrysidiastrum) - при делении не расходятся, связаны плазмодесмами (колония). Род хелиапсис (Heliapsis) - тоже колония, но клетки сидят в домиках. Род миксохризис (Myxochrysis) - в виде плазмодия с многими ядрами, как, миксохризис парадоксальный (М.paradoxa).
Рис. 24. Одноклеточные (А) и колониальные (Б) хризоподовые:
1 - 4 - Chrysamoeba radians на разных стадиях жизни (1 ризоподиальное состояние, 2 -клетка с зачаточным жгтиком, 3 - монадная стадия, 4 - стадия деления), 5 - Stipitochrysis, 6 - Eleutheropyxis, 7 - Derepyxis, 8 - Lagynion, 9 - Chrysidiastrum, 10 - Heliapsis, 11 - 13 - Myxochrysis paradoxa на разных стадиях жизни (молодой и взрослый плазмодий, образование амебоидов).
2 Класс. Хризомонадовые - монадная (жгутиковая) структура. Подвижны. Жгутиков может быть 1, 2, 3, 4 (две пары). Жгутики разные. Зоологи часто относят к простейшим, хотя они имеют много морфологических структур. Очень разнообразны.
Три подкласса:
А. Собственно хризомонадовые. Род хромулина - одноклеточны, 10мкм, желто-коричневый цвет воды при ее "цветении". Планктон, поверхностная пленка. Род малломонас - могут образовывать домик. Род динобрион - колониальная форма, плавающие в толще воды "канделябры". Клетки сидят у порога домиков. Когда превращаются в золоотисто-оранжевые цисты - то похожи на микроскопические гроздья спелой рябины.
Рис. 25. Хризомонадовые водоросли:
1-3 Chromulina (1 - растущая клетка, 2 - циста, 3 - зооспора), 4 Pseudokephyrion acutum, 5-6 Mallomonas (клетка и чешуйки панциря), 7 - Chrysococcus, 8 - Pseudokephyrion elegans, 9 -Hyalobryon, 10 - Uroglenopsis, 11 - Dynobryon, 12 - Chrysodendron/
Рис.26. Силикофлагеллаты (А) и кокколитофориды (Б): 1- клетка Dictyocha fibula, а также скелеты и скелетные элементы (2-9) других форм силикофлагеллат; 10 - Pontosphaera, 11 - Coccolitus, 12 - Discosphaera, 13 - Rabdosphaera. Рядом с представителями - типы кокколитов.
Б. Кокколитофориды - не более 30мкм. Похожи на хризоподовых, но поверхность тела инкрустирована известковыми образованиями (КОККОЛИТАМИ) разной формы (систематический признак). Они образуются внутри и выталкиваются наружу. Это морские формы. Встречаются в тропиках, в умеренной зоне. Ископаемые формы дали залежи известняков, мегрелей, мела. Сотни метров. Из-за быстрой смены форм удобны для определения геологического времени.
В. Силикофлагелляты - внутри тела кремниевый скелет. Очень нежные. 10-30мкм. Морские. Есть теплолюбивые - род диктиоха (Dictyocha) - 18-20"С, есть холодолюбивые - род дистефанус (Distephanus) - 0"С.
3 Класс. Хризокапсовые - пальмеллоидная (слизистая) структура. Неподвижные формы. Сидят или пассивно плавают. Рост тела за счет деления клеток в слизистой колонии. Видов мало.
Род гидрурус (Hydrurus) - бентосный представитель горных рек и арктических водоемов (рыжеватые "хвосты" или "космы", извивающиеся на течении). Прикрепляется к скалам, камням. По периферии слизистого таллома - клетки. Размножение зооспорами.
Род хризокапса (Chrysocapsa) - слизистые шары. Во всех водоемах бывшего СССР.
4 Класс. Хризосферовые - коккоидная структура. Нет ни ризоподий, ни жгутиков. Часто сидячие - эпифитные (на других растениях). Типичный представитель - эпихризис болотный. В болотах, прикрепляется к нитчатым водорослям. До 10мкм.
Рис. 27. Хризокапсовые (А) и хризосферовые (Б) водоросли:
1-3 Hydrurus (1а - часть таллома, 1б - весь таллом, 2 - зооспора, 3 - циста), 4 - колония Chrysocapsa, 5 - эпихризис болотный (Epichrysis paludosa) на нитчатой зеленой водоросли, 6 - E. nitellae на харовой водоросли нителле.
5 Класс. Хризотриховые - представлены нитчатая, разнонитчатая и пластинчатая структуры. Это типичные бентосные формы. Развиваются от одной клетки (зооспоры), посредством деления в простую нить, или (далее) в разветвленный кустик или пластину. Размеры даже кустиков 250мкм. Род нематохризис (Nematochrysis) - нитевидные. Нижняя клетка - базальная.
Род феотамнион (Phaeothamnion ). Кустистые. 250мкм. В холодное время года покрывает другие водоросли.
Род феодермациум (Phaeodermatium). Пластинчатые. В Крыму в верховьях горных речек. Рыжевато-коричневый налет на камнях - феодермациум речной (Phaeodermatium rivulare).
Рис.28. Хризотриховые: Кустистый таллом - Phaeothamnion, зооспора и разные части нитевидного таллома - нематохризис сидячий (Nematochrysis sessilis).
6. Желто-зеленые водоросли или разножгутиковые (Xanthophyta или Heterocontae)
Преимущественно пресноводные водоросли. Отличительная особенность - наличие двух разных по длине и строению жгутиков. Один из них перистый, т.е. с выростами (мастигонемами), другой - гладкий. Хлорофиллы "а" и "с". Плюс каротины. По набору пигментов, запасным веществам, строению оболочек сходны с золотистыми, диатомовыми, отчасти бурыми водорослями.
ЗАПАСНЫЕ ПИТАТЕЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА - жиры и лейкозин.
МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ТИПЫ. Есть все типы кроме харового. Именно по типам желто-зеленые водоросли делят на группы (классы):
КЛАССИФИКАЦИЯ. Делят на 6 классов.
1 Класс. Ксантоподовые - амебоидная структура. Род ризохлорис (Rhizochloris), например, ризохлорис глазковый (R.stigmatica) - в придонной зоне олиготрофных прудов и ям. Род миксохлорис (Myxochloris), например, миксохлорис сфагновый (M.sphagnicola) - в виде плазмодия с многими ядрами. Здесь видно родство с золотистыми (там тоже есть плазмодийный вид).
2 Класс. Ксантомонадные - монадная (жгутиковая) структура. Род хлорокардион (Chlorocardion), например, хлорокардион.зеленобокий (C.pleurochloron) - в прибрежье прудов.
3 класс. Ксантокапсовые - пальмеллоидная (слизистая) структура. Род хлоросаккус (Chlorosaccus). Хлоросаккус ульвовый (С.ulvaceus) в виде слизистых колоний в холодных ручьях. Род мишококкус (Mischococcus), например, мишококкус конфермный (M.confervicola) - дихотомически ветвящиеся нежные колонии. На конце веточек - круглые клетки. Сами нити почти не видны без обработки. Живут в сфагновых болотах на нитчатых водорослях. Довольно крупные. Ветвистые потому, что при росте клетка выделяет слизь в одну сторону, сама же остается на вершине.
4 класс. Ксантококковые - коккоидная структура. Обычно одноклеточные. Самый богатый класс. Род ботридиопсис (Botrydiopsis) - в почве, на дне прибрежий водоемов. Мелкий шарик 6-18мкм в диаметре. В других родах иные формы клеток - с выростами, треугольные, элипсовидные, копьевидные, изогнутые.
5 класс. Ксантотриховые - нитчатые, разнонитчатые и пластинчатые. Род трибонема (Tribonema) - неразветвленые нити. Трибонема зеленая (T.viride) выглядит ватообразными зелеными дерновинками, они мягкие, но не ослизненные. Отличить от других нитчатых можно по тому, что при разрыве нити клетка рвется посередине и по краям видны как бы рожки (края клетки), Край нити напоминает двухзубцовую вилочку.
6 класс. Ксантосифоновые - неклеточный тип строения. Включает два порядка. ПОРЯДОК ботридиевые - зеленая наземная часть и бесцветные ризоиды. Род ботридиум (Botrydium). Типичный вид - ботридиум зернистый (B.granulatum). Пузырек диаметром до 3мм. Встречается у берегов. Часто - на ложе выведенных на летование прудов. Внешне выглядит как рассыпанное на ложе зеленое "пшено". Требует известковых почв.
ПОРЯДОК вошериевые - слабоветвящиеся нити, размером до нескольких сантиметров, к грунту прикреплены ризоидами. Зооспоры многожгутиковые. Перегородок нет. Ядра мелкие. В цитоплазме капли масла. Очень нежные. Можно культивировать. Обычны в фитобентосе малых водоемов. Род вошерия (Vaucheria).
Рис.29. Желто-зеленые водоросли:
1 - Chlorocardion, 2 - Rhizochloris, 3- Myxochloris (плазмодий в водоносных клетках сфагнума), 4-6 - Botrydiopsis (клетки разного возраста), 7-8 - Botrydium (поросль на почве и отдельная особь), 9-10 - Chlorosaccus (колония и отдельные клетки при увеличении), 11 - Tribonema (часть нити), 12 - Vaucheria (часть нити с оогонием и антеридием), 13 - Mischococcus confervicola.
7. Диатомовые водоросли - Baccilariophyta (или БАЦИЛЛАРИЕВЫЕ)
Группа имеет и другие названия: ДИАТОМЕИ - по признаку деления панциря на две половинки и КРЕМНЕЗЕМНЫЕ - по составу оболочки (панциря). Название БАЦИЛЛАРИЕВЫЕ было дано по названию первого описанного рода (бациллария - палочковидный). Известно более 10 тысяч видов, относящихся примерно к 300 родам.
РАЗМЕРЫ - от 4 до 1000мкм, у некоторых - 2000мкм. Обычно одноклеточны. Иногда образуют непостоянные (распадающиеся) колонии. Вместе держатся за счет выростов и слизи.
Это совершенно особая группа одноклеточных водорослей, резко отличающаяся от других.
ГЛАВНОЕ ОТЛИЧИЕ - у диатомовых имеется ТВЕРДАЯ КРЕМНЕЗЕМНАЯ ОБОЛОЧКА состоящая из двух половинок. Оболочка называется панцирем. Его состав - аморфный кремнезем (близок к опалу). Толщина - от сотых долей до 3 мкм. Панцирь содержит большое количество пор - отверстий, через которые осуществляется обмен клетки с внешней средой. Под микроскопом поры придают панцирю некоторую зернистость и исчерченность.
СТРОЕНИЕ ПАНЦИРЯ. По строению панцирь похож на коробочку, состоящую из двух створок. Большая часть ("крышка") называется эпитекой, нижняя ("коробочка" на которую одевается крышка) называется гипотекой. Форма панциря («коробочки»), если смотреть на него сверху, может быть самой разной. При взгляде на панцирь сбоку он у всех диатомей выглядит одинаково - как некоторая прямоугольная конструкция (рис. 30).
Рис.30. Характерная форма панциря центрических (А) и пеннатных (Б) диатомей: а - вид со створки, б - вид с пояска.
Характерная особенность панциря диатомовых - геометрическая правильность его строения. Строение панциря диатомовых, а именно: его форма (обоих створок), наличие и характер шва (или швов, если их два) по продольной оси (у пеннатных), расположение пор (отверстий), форма выростов, шипов, валиков и прочее, имеет важное значение в систематике этой группы водорослей (рис. 31).
Рис.31. Различные варианты очертания (А), концов (Б), структуры (В) створок диатомей, а также объемное изображение (Г) некоторых из них.
ЗАПАСНЫЕ ПИТАТЕЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА - углеводы, белки, растительные масла (запах рыбьего жира).
ПИГМЕНТЫ. Хлорофилл "а" и "с", но преобладают бурые пигменты, поэтому цвет золотистый или бурый.
ПИТАНИЕ - автотрофное, но есть элементы и гетеротрофного питания. Могут медленно передвигаться. Подвижность диатомовых водорослей связана с их швом. Через него же - связь с внешней средой.
РАЗМНОЖЕНИЕ - делением. Дочерние клетки получают половину панциря, вторую достраивают сами, при этом всегда достраивается внутренняя часть - гипотека. В результате через несколько стадий деления клетки заметно уменьшаются в размерах. Восстановление исходных размеров осуществляется при помощи ауксоспорообразования и сопряжено с половым процессом (слиянием гаплоидных ядер двух клеток). Всю жизнь диатомовые диплоидны. Гаплоидны только перед образованием зигот.
РАСПРОСТРАНЕНИЕ. Встречаются диатомеи повсюду: водоемы, почва, поверхности, лед, снег (бурое окрашивание). Но основная масса - в водоемах разного типа (пресных, морских, холодных, горячих). Имеются планктонные (плавучесть за счет выростов, жира, слизи) и бентосные (входящие в состав донных пленок) формы. Оптимум развития в диапазоне 10-20"С.
РОЛЬ ДИАТОМОВЫХ. Исключительно велика, как минимум, по трем причинам: 1. Диатомовых очень много (до 5000т на один квадратный километр, например, в Баренцевом море); 2. Они очень питательны (в протопласте белка и жира больше чем в хлебе). Очень часто называют места массового развития диатомовых называют «пастбищем моря»; 3. Они очень активно участвуют в накоплении осадков (диатомовые илы, диатомит, сапропели).
СИСТЕМАТИКА. Основана на строении панциря. Подразделяют на 2 класса:
1 Класс. ЦЕНТРИЧЕСКИХ диатомей (Centrophyceae) В основе - морские формы, однако есть и пресноводные. Имеют радиальную симметрию, т.е. - симметричны по любой плоскости проходящей через центры створок. Внешне похожи на диски, линзы, цилиндры. Чаще встречаются в планктоне. Включает несколько порядков.
ПОРЯДОК дисковые - Diskoidales. Клетки низкоцилиндровые. Включает рода: мелозира - плотные нитевидные колонии во всех водах, гиалодискус (Hyalodiscus) - одиночные клетки, талассозира -колонии в виде нитей, в морях, косцинодискус - морской планктон, стефанодискус, циклотела (Cyclotella) - пресноводный планктон) и другие.
ПОРЯДОК бидульфовые. Клетки длиноцилиндровые. Включает род хетоцерос (нитевидные колонии, клетки с выростами в виде рогов, морской планктон).
Рис.32. Центрические диатомовые водоросли планктона. А - одиночные клетки родов Stephanodiscus (1), Coscinodiscus (2), Asteromphalus (3), Thalassiosira (4-6), Sceletonema (7), Actinocyclus (8); Б - колониальные формы рода Thalassiosira; В - колония диатомовых из рода Chaetoceros.
2 Класс. ПЕННАТНЫХ диатомей (Pennatophyceae) Имеют двустороннюю симметрию. Клетки обычно вытянуты. Многие имеют шов. Диатомеи обладающие швом подвижны. Включают 4 порядка.
ПОРЯДОК бесшовных. Роды: фрагеллярия, астерионелла, синедра, табеллярия и др.
ПОРЯДОК одношовные. Род кокконеис (Cocconeis) - в обрастаниях, встречается везде.
ПОРЯДОК двушовные. Роды: навикула, пиннулария, мастоглойя (Mastogloia), гиросигма, плеуросигма, гомфонема (Gomphonema), амфора (Amphora), цимбелла и др.
ПОРЯДОК каналошовные. Роды: эритемия (Erithemia), ницшия, бациллария и др. (рис.33).
Рис.33. Представители различных родов пеннатных диатомей. 1 - Bacillaria,
2 - Synedra, 3-4 - Fragilaria, 5 - Tabellaria (колония), 6-7 - Asterionella (отдельная клетка и колония), 8 - Pinnularia (вид со створки и пояска), 9-9а - Cymbella (колония и панцирь отдельной клетки), 10 - Navicula, 11 - Gyrosigma, 12 - Pleurosigma, 13 - Nitzschia (клетка и колония).
8. Бурые водоросли - Phaeophyta
БУРЫЕ ВОДОРОСЛИ - (Phaeophyta) Известно около 1500 видов. Преимущественно крупные (многоклеточные), морские и солоноватоводные формы. В пресных водах - представители всего трех родов.
Все виды - прикрепленные, донные формы. Исключения - единичны.
ОТЛИЧИЕ - в цвете слоевища. Оно - желтовато-бурое, за счет большого количества желтых и бурых пигментов. Клетки также содержат пузырьки с дубильными веществами (ФИЗОИДЫ) желтого или бурого цвета. Однако основным фотосинтезирующим пигментом является хлорофилл (формы "а" и "с").
ЗАПАСНЫЕ питательные вещества - в основном ламинарин и маннит.
ОБОЛОЧКА из особой целлюлозы (альгулеза) и пектиновых веществ, в основном из альгиновой кислоты, ее солей и соединений с белками.
РАЗМЕРЫ: от микроскопических до десятков метров (50м макроцистис, пелагофикус)
ФОРМА разнообразна: нитевидные, корковидные, шаровидные, мешковидные, пластинчатые (целые, с разрывами, дырами, выростами, складками, ребрами), кустистые, кустистые с листовыми пластинами (саргассум). Часто имеют воздушные пузыри. Для прикрепления - ризоиды.
МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА - нитчатая, разнонитчатая, пластинчатая.
У сложноорганизованных форм имеется специализация клеток с образованием некоторого прообраза примитивных тканей. В простейшем случае это поверхностные окрашенные клетки и бесцветные клетки сердцевины. В промежуточном случае коровой слой мощный, состоит из двух частей - верхней, где клетки активно делятся (меристодерма, делящаяся покровная ткань), и слабо окрашенной нижней, и центральной части, также из двух слоев - сердцевины и промежуточного слоя. У самых высокоорганизованных (ламинариевые) сердцевина кроме транспорта продуктов фотосинтеза выполняет и механические функции (содержит особые нити). Есть и особые каналы (типа ситовидных трубочек и трубчатых нитей).
РАЗМНОЖЕНИЕ. Имеются все типы размножения: вегетативное, бесполое и половое. Вегетативное - частями таллома (без образования ризоидов, спор и гамет). Бесполое - зооспорами (реже неподвижными спорами). Половой процесс - изогамия, гетерогамия, оогамия.
ЦИКЛ РАЗВИТИЯ. У большинства есть и гаметофит и спорофит или гаметоспорофит (т.е. таллом, который может давать одновременно и споры и гаметы). Эти формы могут быть по размерам одинаковыми и различными. У высокоразвитых (десмарестиевые, ламинариевые и циклоспоровые) - чередование поколений строгое. Гаметофит эфемерен. У примитивных долгое время может размножение идти при помощи бесполого поколения, затем приходит черед половому поколению. Формы тела при этом похожи.
ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ЖИЗНИ бурых водорослей. Есть эфемерные, однолетние и многолетние слоевища. У многолетних форм обычно сохраняются ризоиды и стволы. Бурые водоросли дольше живут при низкой температуре. Температурный оптимум бурых водорослей - умеренно низкие температуры.
МЕСТООБИТАНИЯ. Прибрежные участки моря (даже опресненные) до глубины 100-200м (чаще на глубинах 8-15м) с каменистым грунтом для прикрепления. Обязательно наличие достаточного количества света, движение воды и большое количество биогенов.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И РОЛЬ. В морях являются одним из главных источников органического вещества. Пища для многих морских обитателей. Дарвин сравнивал с тропическими лесами, но полагал, что водоросли кормят больше видов, чем леса. Отрицательное значение - обрастания на днище судов.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЧЕЛОВЕКОМ. Широко известны бурые водоросли как пищевой продукт («морская капуста»). Но главную ценность представляет содержащаяся в оболочке клеток бурых водорослей АЛЬГИНОВАЯ КИСЛОТА. Известна только у бурых. Ее соли (альгинат натрия) широко используются в промышленности для стабилизации растворов и суспензий. В пищевой промышленности - для повышения качества пищевых продуктов (консервов, мороженого, фруктовых соков), для сохранения свойств растворов при замораживании и размораживании. Кроме этого - для повышения качества различных красящих и клеющих веществ, качества печатания книг, изготовления невыцветающих и непромокающих тканей, при производстве пластмасс, синтетических волокон, стойких лакокрасочных покрытий, высококачественных смазок, растворимых хирургических нитей, в фармакологии и парфюмерии, в брикетировании топлива, в производстве электродов для сварки и многого другого. В фармацевтической промышленности широко используется МАННИТ: диабетические продукты и др. В лекарственных целях - препараты из бурых водорослей содержат йод, микроэлементы. Могут использоваться как добавки в еду, в корм животным, как удобрения.
СИСТЕМАТИКА БУРЫХ ВОДОРОСЛЕЙ. Из-за сложности строения и циклов размножения выделяют много порядков (10-14). Есть много классификаций. Чаще делят на два класса:
1 Класс. Циклоспоровые или круглоспоровые. Смены генераций нет, гаметофит развивается внутри спорофита в особых органах - концептакулах, которые и выглядят как круглые ямки.
Характерные представители:
Род фукус (Fucus). Многолетний таллом, плоский, ремневидный с ветвлением. Имеют воздушные пузыри. Северные и умеренные моря.
Род цистозира (Cystoseira). Таллом сильноразветвленный. Теплые моря. Воздушные пузыри в виде четок.
Род саргассум (Sargassum). Кустистый таллом, на веточках листообразные пластины, в пазухах шары пневматофоры.
Рис.34. Представители циклоспоровых: 1 - цистозира бородатая (Cystoseira barbata), 2 - цистозира косматая (C.crinita), 3 - саргассум (Sargassum), 4 - фукус (Fucus).
2 Класс. Феозооспоровых. Спорофит и гаметофит существуют как самостоятельные формы развития.
Включают две группы: изогенератные - одинаковы и спорофит и гаметофит, и гетерогенератные - спорофит мощный, гаметофит маленький.
К изогенератным бурым водорослям относятся представители родов эктокарпус, диктиота, падина и лр.
Род эктокарпус (Ectocarpus). В холодных морях. Однорядные нити, гетеротрихальная структура. Кустики из разветвляющихся нитей зеленовато-бурого цвета. Ветвление дихотомическое.
Род диктиота (Dictyota). Таллом плоский, дихотомически разветвленный. Род падина (Padina) - таллом плоский вееровидный.
Гетерогенератные включают больше родов. В частности:
Род ламинария (Laminaria). Крупные растения их одной или нескольких листовых пластин с цилиндрической стеблевой частью. Паренхимное строение. "Морская капуста". Зимует ризоид и черешок. Гаметофит в виде маленькой нити, отдельно мужской и женской. Женские клетки (одна в оогонии) оплодотворяются сперматозоидом. Зигота развивается в спорофит. Много видов. В северных морях значима ламинария сахаристая (L.saccarina), пальчаторассеченная (L.gigitata), северная (L.hyperborea).
Род макроцистис (Macrocystis) - длинные стебли на них листья, в пазухах пневматофоры . До 60 м. Прирост - 1м/сутки.
Род нереоцистис (Nereocystis) - ствол и на нем веточки с листьями. 15-25 м.
Род алария (Alaria) - пластина, стволик, ризоиды.
Род хорда (Chorda) - тело как шнур ("морская струна"), до 2м.
Рис.35. Представители феозооспоровых: 1 - Ectocarpus, 2 - Dictyota, 3 - Padina, 4 - Laminaria, 5 - Nereocystis, 6 - Alaria, 7 - Macrocystis.
9. Пирофитовые водоросли - Pyrrophyta
Своеобразные, преимущественно одноклеточные, неоднородные по многим признакам водоросли. Широко распространенны.
ХАРАКТЕРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ. Существует набор из 5 общих признаков, характерных для всех пирофитовых водорослей. Это: 1. Наличие спино-брюшного строения; 2. Наличие на теле бороздок; 3. Наличие двух разных по форме, месту расположения и функциям жгутиков; 4. Наличие глотки; 5. Наличие особых преломляющих свет телец (трихоцист).
ОКРАСКА пиррофитовых. Связана с окраской хлоропластов. По разнообразию окраски хлоропластов пирофитовым принадлежит ПЕРВОЕ МЕСТО среди водорослей. Помимо хлорофилла двух типов "а" и "с", содержат много других пигментов. Их сочетание таково, что среди пирофитовых можно встретить представителей с ОЛИВКОВЫМИ, БУРЫМИ, КОРИЧНЕВЫМИ, ЖЕЛТЫМИ, ЗОЛОТИСТЫМИ, КРАСНЫМИ, реже ГОЛУБЫМИ, СИНИМИ и иными по оттенкам хлоропластами. Есть неокрашенные. Только чисто зеленая окраска хлоропластов полностью отсутствует. В лучшем случае может встретиться светло-зеленая - у хлоромонадофитовых.
МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ТЕЛА Большинство пирофитовых имеют монадную структуру. Вследствие этого большинство зоологов относят их к животным - жгутиконосцам из типа простейших. Однако у них есть и другие типы морфологической структуры, присущие только растениям - ПАЛЬМЕЛЛОИДНАЯ, КОККОИДНАЯ, НИТЧАТАЯ (у одного рода). Есть и АМЕБОИДНАЯ.
КЛЕТОЧНОЕ СТРОЕНИЕ. Протопласт обычный. Запасные питательные .вещества - крахмал, масло. У многих поверх оболочки есть панцирь - бывает очень сложным. РАЗМНОЖЕНИЕ - делением, есть бесполое. Половое неизвестно.
МЕСТА ОБИТАНИЯ. Чаще всего делят на три подотдела:
Хлоромонадофитовые, Криптофитовые и Динофитовые. При этом каждая группа имеет свою преимущественную нишу обитания.
Хлороманадофитовые - в "закисленных" водоемах (рН<7).
Криптофитовые - в искусственных и загрязненных водоемах (пруды, отстойники).
Динофитовые - в чистых пресных и морских водоемах.
СЛОЖНОСТЬ ИЗУЧЕНИЯ - при фиксации изменяются до неузнаваемости. Лучше изучать на живых.
ЗНАЧЕНИЕ: Большое.
1. Могут давать большую биомассу (пища рыбам, отложения, большая роль в кругообороте веществ);
2. Индикаторы сапробности (степени загрязненности вод) и состояния водоема;
3. Являются активными «санитарами» грязных вод;
4. По панцирям динофитовых водорослей можно оценивать возраст осадочных пород естественных водоемов.
СИСТЕМАТИКА. Выделяют три подотдела: хлоромонадофитовые, криптофитовые, динофитовые.
1 подотдел Хлоромонадофитовые. Достаточно крупные (100мкм) формы. Обитатели болот. Тело сплющено сверху вниз. Бороздка одна. Глотка треугольная. Оболочка тела нежная. Хлоропласты многочисленные светло-зеленые. Запасные вещества - масла. Хлорофилл только один - "а". Трихоцисты среди хлоропластов. При соприкосновениях с предметами могут выбрасываться в виде слизистых нитей, а клетка отскакивает в сторону. Два жгутика - из глотки: плавательный вперед и рулевой назад.
Роды: гониостомус, меротрихия, вакуолярия и др.
Рис.36. Представители хлоромонадофитовых: 1 - Goniostomum (а - вид клетки со спинной стороны, б - вид сбоку), 2 - Vacuolaria (а - вид со спины, б - вид сбоку), 3 - Merotrichia.
2 подотдел Криптофитовые. Особенности - наличие в клетках особых эллипсовидных зерен Мопа.
Трихоцисты (преломляющие свет тельца) сконцентрированы на внутренней стороне глотки. Брюшная сторона тела плоская или слабо вогнутая. Спинная - выпуклая. На брюшную сторону открывается глотка. Жгутики выходят из глотки. Оба вперед, но они разные по длине. Хлоропластов 1-2 крупных. Разного цвета. Самый крупный род - криптомонас. Его представитель C.curvatus (криптомонас искривленный) в большом количетсве встречается в фитопланктоне городской канализации, сахарных заводов. Многие другие рода этой группы имеют свой собственный преобладающий цвет: родомонас - темно- или ярко-красный; хроомонас - синий; цианомонас - сине-зеленый; криптохризис - бурый; цианофора и хиломонас - бесцветные. Последний обычен в навозной жиже.
...Подобные документы
Общая характеристика зеленых водорослей – группы низших растений. Место обитания морских зеленых водорослей. Их размножение, строение и способы питания, химический состав. Описание наиболее распространенных видов морских водорослей Японского моря.
реферат [641,9 K], добавлен 16.02.2012Классификация низших растений. Строение и формы бактерий, их роль и распространение в природе. Характеристика отделов сине-зеленых, диатомовых, бурых и красных водорослей. Особенности их строения и размножения, области обитания, хозяйственное значение.
курсовая работа [43,2 K], добавлен 11.02.2014Реки и озера Беларуси, проблемы загрязнения. Антропогенное воздействие и его последствия. Изучение водорослей и их наличие в водах, общая характеристика растительности. Фитопланктон - экологическая группа водорослей. Альгофлора рек, озер и болот.
курсовая работа [73,8 K], добавлен 25.04.2009Разделение водорослей на систематические группы высшего ранга, его совпадение с характером окраски и чертами строения. Клеточные оболочки водорослей. Бесполое и половое размножение водорослей. Черты сходства и различия желто-зеленых и зеленых водорослей.
реферат [44,7 K], добавлен 09.06.2011Изучение видов и особенностей водорослей - примитивных организмов, у которых нет сложных органов, тканей и сосудов. Обзор основных физиологических процессов водорослей: рост, размножение, питание. Классификация и эволюция почвенных и водных водорослей.
реферат [30,5 K], добавлен 07.06.2010Трофическая цепь экосистемы водоема. Классификация водорослей, их распределение в зависимости от глубины, распространение и роль в биогеоценозах. Использование водорослей человеком. Вегетативное, бесполое, половое размножение. Группы почвенных водорослей.
презентация [1,8 M], добавлен 19.02.2013Морфология, физико-географическая характеристика водоемов. Фитобентос - совокупность растительных организмов, обитающих в морских и материковых донных грунтах: биология, классификация. Факторы, влияющие на развитие и распространение бентосных водорослей.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 11.03.2011Биологическая характеристика водорослей, их анатомическое строение. Размножение одноклеточной водоросли. Направления развития прикладной альгологии. Происхождение и эволюция водорослей, их экологические группы. Водоросли водных местообитаний, снега, льда.
презентация [1,6 M], добавлен 25.11.2011Способы питания и строение клетки водорослей. Основные типы морфологической структуры их тела. Сравнительный анализ видового разнообразия различных видов водорослей в экотопах. Размножение, циклы развития и распространенность растений в водоемах.
курсовая работа [927,6 K], добавлен 05.12.2014Способы питания и основные типы морфологической структуры тела водорослей. Строение их клетки, размножение и циклы развития. Сравнительный анализ видового разнообразия различных видов водорослей в экотопах. Сбор материала и гербаризация растений.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 11.12.2014Общая характеристика, строение, питание и размножение сине-зеленых водорослей. Основные типы спор у низших и высших грибов. Семейства покрытосеменных растений, распространенных в умеренных широтах, их роль в сложении различных растительных сообществ.
курсовая работа [11,1 M], добавлен 27.11.2010Типы размножения, их отличительные черты и характерные признаки, свойственность для тех или иных типов и классов водорослей. Схема бесполого размножения, механизмы освобождения клеток. Половое размножение и факторы внешней среды, провоцирующие его.
реферат [25,5 K], добавлен 29.07.2009Водоросли - низшие растительные организмы, причисляемые к группе споровых. Независимый образ жизни водорослей благодаря хлорофиллу, приготовление ими необходимых органических соединений из неорганических. Среда обитания и виды размножения водорослей.
реферат [23,3 K], добавлен 16.12.2009Схема стадий симбиогенеза. Разнообразие клеток высших растений. Направления эволюции в строении тела низших первичноводных растений - водорослей. Схема эволюции высших растений. Жизненный цикл равноспорового папоротника. Преимущества цветковых растений.
презентация [47,5 M], добавлен 05.05.2012Альголгия как наука о водорослях. Вегетативное, бесполое и половое размножение водорослей. Применение "водорослевиков" и скрубберов в системах биологической фильтрации, в образовании некоторых типов лечебных грязей. Деление протопласта клетки-спорангия.
презентация [258,7 K], добавлен 15.11.2013Общая характеристика клеточного строения и его функции разных групп растений. Клеточные оболочки водорослей, грибов, высших споровых растений. Особенность одноклеточных форм. Молекулы белка и липидов. Форма, размеры и местоположение ядра в клетке.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 27.05.2013Водные растения и водоросли. Границы между гидатофитами и гидрофитами. Особые черты организации водных растений. Корневая система, увеличение поверхности растения. Подводные, плавающие и надводные листья. Главные характерные особенности гидатофитов.
презентация [3,6 M], добавлен 04.10.2015Почвенные водоросли как участники процессов почвообразования. Изучение и характеристика качественного состава водорослей почв отдела Cyanophyta. Строение и размножение синезелёных водорослей. Сравнение качественного и количественного состава Cyanophyta.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 25.01.2013Рассмотрение основных функций тканей высших растений. Изучение места обитания, строения, питания и способов размножения водорослей, их роль в природе и в жизни человека. Ознакомление с разнообразием растений тундры и их адаптивными особенностями.
контрольная работа [22,9 K], добавлен 26.10.2011Исследование основных жизненных форм растений. Описание тела низших растений. Характеристика функций вегетативных и генеративных органов. Группы растительных тканей. Морфология и физиология корня. Видоизменения листа. Строение почек. Ветвление побегов.
презентация [21,1 M], добавлен 18.11.2014