Какие растения относятся к отделу зеленые водоросли

Обновлено: 05.10.2024

отдел (тип) низших растений, характеризующихся зелёной окраской в связи с преобладанием в их клетках Хлорофилла. З. в. содержат те же пигменты, что и высшие растения (хлорофиллы а и в, каротин и ксантофилл), и почти в таком же соотношении. Есть одноклеточные, колониальные и многоклеточные З. в.; последние большей частью нитевидной, реже пластинчатой формы. Некоторые З. в. имеют т. н. неклеточное строение, т. е. тело их, несмотря на крупные размеры и иногда сложное внешнее расчленение, не разделено на клетки. Подвижные одноклеточные и колониальные формы, а также Зооспоры и Гаметы З. в. имеют 2—4, редко больше, жгутика и светочувствительный глазок. Клетки З. в. одноядерные или реже многоядерные, в большинстве случаев одеты оболочкой преимущественно из целлюлозы. Хроматофоры часто с Пиреноидами. Размножение бесполое (зооспорами и неподвижными спорами), половое (Изогамия, Гетерогамия, Оогамия, Конъюгация) и вегетативное (одноклеточные — делением тела надвое, многоклеточные нитевидные — участками таллома). Функцию органов полового и бесполого размножения выполняют вегетативные клетки. Спорангии как особые образования известны лишь у некоторых дазикладовых, гаметангии — у части дазикладовых и сифоновых. У одних З. в. одна и та же особь может давать, в зависимости от внешних условий, органы либо бесполого, либо полового размножения, у других существуют Спорофиты и Гаметофиты, которые могут быть одинакового или разного строения. Мейоз у З. в. происходит в зиготе.

З. в. делят на 2 подотдела: собственно зелёные (Chlorophytina) — половой процесс в виде слияния гамет, и Конъюгаты (Conjugatophytina). Первый подотдел делят на 6 классов: протококковые, или хлорококковые (Protococcophyceae или Chlorococcophyceae), вольвоксовые (Volvocophyceae), улотриксовые (Ulotrichophyceae), сифонокладовые (Siphonocladophyceae), дазикладовые (Dasycladophyceae), сифоновые (Siphonophyceae). Известно около 5700 видов З. в., объединяемых в 360 родов. Распространены преимущественно в пресных водах, встречаются и в морях. Немногие З. в. приспособились к существованию на стволах деревьев, в почве и т.п. (плеврококк, трентеполия и др.). Одноклеточные и колониальные З. в. входят в состав планктона и, развиваясь в большом количестве, вызывают цветение воды. Ульва, или морской салат, и монострома в Восточной Азии употребляются в пищу. Во многих странах разрабатывают наиболее рентабельные методы интенсивного культивирования одноклеточных З. в. (Хлорелла, Сценедесмус и др.) в качестве источника пищи и корма, для биологической очистки сточных вод, регенерации воздуха в замкнутых экосистемах (на космических кораблях, подводных лодках) и т.п.

Зеленые водоросли – самый крупный отдел Водорослей. Включает около 20 тысяч видов. Зеленые водоросли обитают в пресных водах, морях и увлажненных местах суши. Их размеры могут достигать несколько десятков метров.

Зеленые водоросли – важная эволюционная группа, которая дала начало сложным многоклеточным организмам с дифференцированными клетками. Некоторым видам удалось выйти на сушу и стать эмбриофитами.

Зеленые водоросли

Общая характеристика

Среди зеленых водорослей встречаются одноклеточные, многоклеточные и колониальные представители. Они пластичны и способны выживать в различных условиях. Некоторые виды вступают в симбиоз с грибами и образуют лишайники.

Для представителей этого отдела характерно доминирование хлорофилла. Хроматофор водорослей, как и хлорофилл высших растений, состоит из двух модификаций хлорофилла – a и b. Помимо этого в них присутствуют пигменты каротины и ксантофиллы.

Клетки включают клеточные стенки из целлюлозы и пектина. Они включают крахмала и масла в качестве запасающего вещества. В отделе Зеленые водоросли множество разнообразных представителей.

Отдел зеленые водоросли - виды

Одноклеточные Зеленые водоросли

Большинству одноклеточных свойственны монадная и коккоидная формы.

Одноклеточная водоросль грушевидной формы, обитающая в пресных водах. Крахмал хламидомонады содержится в хлоропластах, что косвенно указывает на родство зеленых водорослей с настоящими растениями. Клетку покрывает бесцветная оболочка из гемицеллюлозы и пектина. Хламидомонада отличается от других видов наличием двух жгутиков одинаковой длины.

Строение хламидомонады

Рис. 1. Строение хламидомонады

Хламидомонада активно размножается в водоемах при цветении воды. Ей характерен частично гетеротрофный способ питания, т.к. употребляет готовые органические вещества. Она очищает водоемы от загрязнений.

Хламидомонада имеет особое строение. Она представляет округлую клетку, на переднем конце которой есть выпячивание – носик с двумя равными жгутиками. Большую часть организма составляет хроматофор с пиреноидом – телом из белка, окруженным зерновым крахмалом. Считают, что пиреноид участвует в фиксации углекислого газа, а также в синтезе и накоплении питательных веществ.

На переднем конце одноклеточного организма есть две сократительные вакуоли, которые удаляют лишнюю воду и регулируют тургор. Для клетки характерно наличие светочувствительного глазка, обеспечивающего положительный фототаксис. Ядро одно.

Размножение хламидомонады

Рис. 2. Жизненный цикл хламидомонады

Хламидомонада способна переносить неблагоприятные условия. В этом случае жгутики отваливаются, стенки ослизняются и клетка утрачивает подвижность. При улучшении факторов жизни жгутики появляются вновь, и клетка начинает активный образ жизни.

Для хламидомонады свойствен простой жизненный цикл. Гаплоидная клетка резорбирует жгутики, делится митотическим способом и образует жгутики. Т.о., формируются новые клеточные организмы. Затем пара клеток совмещается и образуется зигота (2n) с четырьмя жгутиками. Она делится путем мейоза, в результате чего развиваются две клетки (n).

Одноклеточная шарообразная водоросль, лишенная жгутиков. Хлорелла населяет небольшие стоячие водоемы, лужи, канавы, влажные почвы и стволы деревьев. Клетку покрывает плотная оболочка из целлюлозы.

Строение хлореллы

Рис. 3. Строение хлореллы

Большую часть клетки занимает чашевидный хроматофор. Так же как и для хламидомонады, хлорелле характерно наличие пиреноида, окруженного крахмальными зернами. Стигма отсутствует.

Хлорелле характерен бесполый способ размножения с помощью неподвижных округлых автоспор. Ей так же свойственно фотоавтотрофное питание, активный фотосинтез и быстрое размножение. Из-за высокого процента белка, хлореллу часто выращивают в качестве корма.

Подвижные колониальные Зеленые водоросли

Клетки подвижных колониальных форм схожи с хламидомонадой. Они образуются в результате деления зиготы. Клетки удерживаются между собой с помощью слизистого вещества.

Колониальная водоросль в форме подвижных зеленых шариков. Колония включает около 20-50 тысяч клеток, большую часть которых составляют вегетативные. Клетки сообщаются между собой цитоплазматическими мостиками.

Вольвокс

Рис. 4. Вольвокс

Для вольвокса характерно вегетативное и половое размножение. В результате вегетативного образуются дочерние колонии, отделяющиеся от материнской последовательными продольными делениями. После этого они вываливаются в середину материнского организма и освобождаются после разрушения последней.


Рис. 5. Бесполое размножение вольвокса

Половое размножение реализуется специализированными клетками без жгутиков. Одна часть преобразовывается в женские половые клетки – оогонии, из которых формируются яйцеклетки (n), а другая часть – в мужские клетки – сперматозоиды (n). При их сливании образуется зигота – ооспора (2n). Сначала она делится путем мейоза, а затем – путем митоза. В результате развивается пластина из гаплоидных клеток.

Нитевидные многоклеточные Зеленые водоросли

Нитевидные многоклеточные Зеленые водоросли населяют пресные водоемы и моря. Они достигают до 10 см в длину. Нити состоят из клеток одинакового размера и формы.

Многоклеточная нитевидная водоросль из одного ряда клеток, прикрепляемая к субстрату длинной прозрачной клеткой – ризоидом. В клетке подкововидный хроматофор с одним или несколькими пиреноидами окружен крахмальными зернами.

Строение Улотрикса

Рис. 6. Строение улотрикса

Для улотрикса характерны бесполый и половой способы размножения. Каждая клетка может дифференцироваться в спорангий или гаметангий. В случае бесполого размножения развивается несколько зооспор грушевидной или яйцевидной формы. В зооспорах есть глазок, две сократительные вакуоли и четыре жгутика. Образовавшиеся клетки прикрепляются к субстрату и прорастают во взрослую водоросль. При бесполом размножении нить распадается на клетки, которые делятся митотическим путем. В результате образуются взрослые организмы.

Размножение Улотрикса

Рис. 7. Размножение улотрикса

Половое размножение улотрикса проходит с помощью изогамии. Гаметы и зооспоры формируются в одном организме. Они по строению схожи между собой, но различны по количеству, размерам и наличию жгутиков. Гаметы мельче и имеют по два жгутика, к тому же их образуется больше. При слиянии половых клеток (n) или участков нитей образуется зигота (2n), которая уходят на дно, лишается жгутиков и формирует толстую оболочку. Затем она делится мейозом и образует зооспоры (n), которые выходят из оболочки, закрепляются у субстрата и прорастают во взрослый организм.

Многоклеточная нитевидная водоросль, достигающая до 10 см в длину. В отличие от улотрикса, спирогира не прикрепляется к субстрату, а плавает свободно. Нити состоят из ряда одинаковых цилиндрических клеток, характеризующихся наличием целлюлозной клеточной стенки, слизистой оболочки, одного ядра и крупной вакуоли. Образование спор не свойственно.

Строение клетки спирогиры

Рис. 8. Строение клетки спирогиры

Жизненный цикл спирогиры

Рис. 9. Размножение спирогиры

Пластинчатые многоклеточные Зеленые водоросли

Пластинчатые многоклеточные Зеленые водоросли обитают в морях. Они могут достигать в длину до полуметра. Для них характерно прикрепление к субстрату.

Пластинчатая многоклеточная Зеленая водоросль, таллом которой имитирует листовую структуру. Строение ульвы сложнее, чем у нитчатого улотрикса, но их жизненные циклы схожи. Гаплоидная зооспора со жгутиками также вырастает в нить, клетки которой делятся в нескольких направлениях. В результате образуется листовидная структура. Клетки у основания водоросли образуют ризоидоподобные выросты.

Размножение ульвы

Рис. 10. Размножение ульвы

Для жизненного цикла ульвы характерно чередование изоморфных поколений. Гаметофит и спорофит внешне схожи. Во время полового процесса клетки гаметофита образуют анизогаметы с двумя жгутиками. При сливании гамет (n) развивается зигота (2n). Затем из нее формируется нить и листовидный таллом как у гаметофита.

Значение

Зеленые водоросли играют важную роль в жизни обитателей планеты:

  1. создают органическое вещество в водоемах,
  2. гаметы, зооспоры и сами водоросли служат пищей для зоопланктона,
  3. обогащают воду кислородом,
  4. фильтруют сточные воды,
  5. из нитчатых водорослей производят бумагу, ацетон, спирты и др.,
  6. пластинчатые водоросли человек употребляет в пищу и т.д.

Помимо пользы водоросли могут приносить вред. Они могут провоцировать зарастание водоемов, обрастать на сооружениях, судах и т.д. Сверлящие водоросли повреждают раковины моллюсков. Также водоросли могут быть паразитами животных и человека.

Отдел зеленые водоросли представляет самую многовидовую группу организмов, входящих в подцарство настоящие водоросли. В него входят несколько классов: равножгутиковые, сцеплянки и харовые. Они разнообразны по внешнему виду и могут существовать как в виде одноклеточного организма, так и в виде многоклеточного. Некоторые представители образуют колонии. Водоросли осмотически чувствительны, большинство из них обитает в пресных водоемах.

Особенности строения и жизненный цикл

Для всех растений характерно наличие целлюлозной клеточной стенки, и водоросли не являются исключением. Как и для большинства представителей царства, водоросли содержат зеленый пигмент – хлорофилл (обоих типов А и Б), который необходим для осуществления фотосинтеза. Есть и другие пигменты, но их содержание в клетке значительно меньше. Зеленые водоросли фотоавтотрофы.

зеленые водоросли

Зеленым водорослям присущи характеристики всех других отделов водорослей. Многоклеточные водоросли очень просты по своему строению, для них характерно слоевище, или таллом, – совокупность недифференцированных клеток. Эти клетки едины по своей функции, все они могут фотосинтезировать, обмениваться со средой жидкостью и электролитами, продуктами жизнедеятельности, газами и т.д., но у них нет специфических функций, каковые появляются уже у моховидных и далее – более сложных растений.

В зависимости от вида и формы существования (одноклеточный или многоклеточный организм, колониальный) у водорослей преобладают различные циклы развития, причем иногда с чередованием гаметофита и спорофита. Также у водорослей наблюдается наличие конъюгации, в ходе которой не происходит увеличение числа особей, но осуществляется обмен генетической информации. Его польза заключается в передаче свойств, необходимых для адаптации к новым (часто неблагоприятным) условиям, новым особям.

Важно! У водорослей появляется возможность мейоза и образования диплоидного набора для формирования комбинативной изменчивости и адаптации.

Отдел зеленые водоросли

ОдноклеточныеКолониальныеНитевидныеПластинчатые
РостРост растяжением при клеточном тургореМногократное митотическое деление одной колониальной клеткиПродольное деление в виде последовательных звеньевБеспорядочное деление, асимметрия листовой пластины
РазмножениеЧередование полового (изогамия) и бесполого - зооспорПоловая гетерогамия, бесполая миграция дочерних клеток внутрь колоний и их деление митозомДеление талломом или зооспорами и половая изогамия, либо конъюгацияДеление талломом или зооспорами и половая изогамия
ОбитаниеПланктонный организм, поверхностный типПланктонный организмПридонный или поверхностный типПридонный
ПредставителиХлорелла, хламидомонада, плеврококкВольвоксСпирогира, улотриксУльва

Представители зеленых водорослей

Хламидомонада

Данный род включает около 320 видов одноклеточных организмов, обитающих в пресных водоемах (прудах, лужах, каналах). Клетка имеет грушевидную форму тела.

В отличие от большинства растений, хламидомонады способны к активному передвижению, благодаря наличию специальных органелл – жгутиков. Чаще всего их несколько, что позволяет им более интенсивно перемещаться в толще воды. Якорную функцию по отношению к жгутикам выполняют базальные тельца, которые наполняются жидкостью в зависимости от потребности в движении особи. Активность хламидомонады также регулируется количеством света, так как она обладает фототаксисом, то есть способностью перемещаться в точки, где освещенность оптимальна для световой фазы фотосинтеза. Основной органеллой, обеспечивающей фототаксис является стигма – красный светочувствительный глазок.

Фотосинтетическая органелла зеленых водорослей – хроматофор чашевидной формы. Он содержит зеленый пигмент – хлорофилл. Также для хламидомонад характерно наличие в хроматофоре специфической белковой структуры – пиреноида. Он выполняет фиксацию углекислого газа для синтеза полисахаридов в темновую фазу и запасание синтезированного крахмала и других углеводов.

зеленые водоросли

Для водорослей характерна осмотическая чувствительность. Роль регуляторов водно-солевого обмена клетки выполняют базальные тельца и сократительные вакуоли, которые фиксируют оптимальную концентрацию электролитов, белков и прочих веществ клетки с помощью способности к гидратации или дегидратации – выбросу и всасыванию воды. Жизнь в водной среде требует постоянного удаления излишков жидкости, за что и отвечает вакуо клетки.

Важно! Взрослая особь гаплоидна, для нее характерно два типа размножения – бесполое и половое.

Бесполое размножение проходит посредством зооспор обычно при пересыхании водоемов. Жгутики редуцируются, стенки покрываются слизью, а протопласт делится надвое. При этом происходит митоз ядра и деление хроматофора. У дочерних особей образуются новые органеллы, а основой для появления жгутиков служат базальные тельца. Затем материнская клетка распадается, давая начало новому потомству.

Половое размножение рассматривается как взаимодействие клеток-гамет, в которые превращаются взрослые особи при сбрасывании оболочки (клеточной стенки). Далее происходит слияние морфологически одинаковых гамет (изогамия) с образованием диплоидной зиготы с четырьмя жгутиками. Далее происходит отбрасывание жгутиков, накопление зиготой питательных веществ и образование прочной клеточной стенки. Ядро мейотически делится, давая начало четырем.

Хлорелла

Особи обитают в пресных, соленых водоемах и влажных почвах. Одноклеточные особи имеют чашевидный хроматофор и округлую форму. Они неподвижны, так как не имеют жгутиков и прочих приспособлений для передвижения.

зеленые водоросли

Размножаются хлореллы только бесполым путем: дочерние клетки появляются в ходе митоза гаплоидного материнского ядра на 4-8 частей. Образовавшиеся автоспоры покрываются в материнской клетке защитной клеточной стенкой. Затем потомство выходит из взрослой клетки. Данный процесс идет очень интенсивно – одна взрослая особь в сутки дает потомство примерно из 10 клеток. Также хлорелла способна к быстрому накоплению биомассы, так как использует большое количество (10-12%) световой энергии (а наземные растения около 1-2%). Это свойство позволяет применять данную водоросль в качестве корма.

Плеврококк

Это необычное название может ввести в диссонанс, так как обычно кокки используются по отношению к бактериям шаровидной формы.

Важно! Плеврококк – это зеленая водоросль, а не бактерия.

Она также шаровидной формы и имеет пластинчатый хроматофор без пиреноида. Вакуо-аппарат не просматривается.

зеленые водоросли

Данная водоросль очень вынослива и способна выживать даже при сильных пересыханиях биотопа, что открывает для нее широкий ареал обитания – она живет даже на деревьях (также водоемах, почвах, на скалах). Живут плеврококки либо одиночно, либо группируются.

Вольвокс

Существует в виде колонии в форме шара (2-3 мм). Шар состоит из 500-600 тыс. клеток, расположенных в один слой, причем каждая имеет по два жгутика, что делает ее похожей на хламидомонаду. Особи образуют межклеточные контакты в виде цитоплазматических тяжей, формируя таким образом суперорганизм. Клетки совместно передвигаются и питаются, внутри шар слизевый.

Существуют также определенные клетки, выполняющие репродуктивную функцию. Они крупнее, не имеют жгутиков. Половой процесс осуществляет путем преобразования одних клеток в подобие яйцеклеток, а других – в сперматозоиды. Половые клетки сливаются, образуя диплоидную зиготу (отдельная клетка гаплоидна) – ооспору. Весной она прорастает путем мейотического, а затем последовательных митотических делений. Полученные клетки формируют пластинку, которая постепенно выгибается в шарообразную колонию.

зеленые водоросли

Бесполое размножение происходит благодаря образованию потомства из материнской клетки впоследствии многократных продольных делений протопласта. Полученные клетки оказываются внутри шара колонии и находятся там до ее разрушения.

Важно! Половые процессы данной колониальной особи позволили выдвинуть теорию образования многоклеточных организмов на пути эволюции.

Улотрикс

Нитчатая водоросль, для которой характерно прикрепление к субстрату с помощью специализированной удлиненной клетки – ризоида. Этот род обитает в пресных водоемах и образует тину.

Улотрикс представляет последовательно расположенный тяж клеток, содержащий подкововидный хроматофор с пиреноидом. Наиболее часто улотрикс размножается бесполым путем, образуя внутри любой из материнских клеток дочерние путем митоза. После выхода из материнской дочерние клетки приобретают 4 жгутика, становятся подвижными. Такие клетки называются зооспорами. Они оседают на дне водоема, прикрепляются к субстрату и прорастают путем митотического деления. Таким образом, в ряде поколений сохраняется гаплоидный набор хромосом.

зеленые водоросли

Существует и половой способ, который заключается в изогамическом образовании гаплоидных гамет и слиянием их в диплоидную зиготу в водной среде после выхода из взрослой клетки. Зигота делится мейозом, образуются новые клетки с одинарным набором хромосом и развиваются во взрослую особь.

Ульва

зеленые водоросли

Бесполое размножение чередуется с половым, жизненный цикл имеет те же стадии, что и у улотрикса.

Спирогира

Обитает в пресных водоемах, не прикрепляется к субстрату, а свободно плавает на поверхности или в тоще, образуя тину.

Спирогиры многоклеточны и относятся к нитчатым водорослям, но многие особенности строения и жизнедеятельности отличают ее от вышеописанного улотрикса:

  • отсутствие ризоидов, свободное плавание;
  • спирально закрученный хроматофор;
  • вегетация частями таллома, либо отдельными клетками;
  • половой процесс – конъюгация.

Одной из морфологических особенностей спирогиры является как бы подвешенное состояние ядра. Он закрепляется в центре клетки с помощью цитоплазматических тяжей.

зеленые водоросли

Половой процесс происходит при слиянии двух ближайших нитей водоросли: параллельные клетки сближаются, внешние оболочки диссоциируют в месте образования цитоплазматического мостика. Мостик – копуляционный канал – обеспечивает слияние содержимого клеток, в результате чего образуется диплоидная зигота. Чаще всего этот процесс осуществляется при наступлении неблагоприятных условий среды, поэтому после слияния зигота переходит в состояние покоя. После изменения условий зигота выходит из покоя и мейотически делится. Три из полученных клеток отмирают, а одна остается и митотически прорастает в новую особь.

Значение зеленых водорослей

Важно! Отдел зеленые водоросли эволюционно играет большую в роль в формировании биосферы. С их помощью происходило формирование озонового слоя и атмосферы, пригодной для жизни аэробов.

На данный момент выделяют множество других аспектов жизнедеятельности зеленых водорослей, влияющих на окружающий мир (как отрицательных, так и положительных):

  • пища для животных (корма из хлореллы) и людей (ульва, хлорелла);
  • составляются пищевых добавок (хлорелла) и многих других видов лекарственных препаратов;
  • фотосинтез – выделение кислорода и поглощение углекислого газа (применение хлореллы в космических полетах, как одного из самых эффективных источником кислорода);
  • индикаторы уровня загрязнения экосистем;
  • использование в косметологии в качестве добавок к маскам, кремам и т.д.;
  • материалов и синтез химических веществ – ацетона, спирта, бумаги и т.д.;
  • создание органического вещества водоема, тины – биотопа для многих водных обитателей;
  • индукция зарастания болот и других водоемов, что часто приводит к гибели различных организмов;
  • некоторые водоросли являются резервуаров инфекционных агентов (болезнь легионеров).

Рыбалка - это мое хобби, а кулинария - профессия. Главный редактор сайта.

Водные растения делятся на высшие (Cormobionta) и низшие (Thallobionta). К последним относятся все виды водорослей. Они одни из древнейших представителей флоры. Их главная черта — споровое размножение, а особенность заключается в умении приспосабливаться к различным условиям. Существуют такие виды водорослей, которые способны жить в любой воде: солёной, пресной, грязной, чистой. Но для аквариумистов они становятся большой проблемой, особенно в случае их буйного роста.

Водоросли: список разновидностей, их внешний вид, названия, характеристики сред, в которых они существуют


Существуют такие виды водорослей, которые способны жить в любой воде: солёной, пресной, грязной, чистой.

Общая характеристика

Среди зеленых водорослей встречаются одноклеточные, многоклеточные и колониальные представители. Они пластичны и способны выживать в различных условиях. Некоторые виды вступают в симбиоз с грибами и образуют лишайники.

Для представителей этого отдела характерно доминирование хлорофилла. Хроматофор водорослей, как и хлорофилл высших растений, состоит из двух модификаций хлорофилла – a и b. Помимо этого в них присутствуют пигменты каротины и ксантофиллы.

Клетки включают клеточные стенки из целлюлозы и пектина. Они включают крахмала и масла в качестве запасающего вещества. В отделе Зеленые водоросли множество разнообразных представителей.







Спирогира

Спирогира является самой распространенной многоклеточной водорослью. Она окрашена в ярко-зеленый цвет и состоит из множества тонких ниточек различной длины. Спирогира встречается как в пресных, так и в соленых водах. Она появляется в медленно текущих и застойных водоемах, в аквариумах, за которыми неправильно ухаживают. Вместе с другими водорослями она образует липкую тину, наощупь напоминающую вату.

водоросль спирогира



Одноклеточные Зеленые водоросли

Большинству одноклеточных свойственны монадная и коккоидная формы.

Одноклеточная водоросль грушевидной формы, обитающая в пресных водах. Крахмал хламидомонады содержится в хлоропластах, что косвенно указывает на родство зеленых водорослей с настоящими растениями. Клетку покрывает бесцветная оболочка из гемицеллюлозы и пектина. Хламидомонада отличается от других видов наличием двух жгутиков одинаковой длины.

Рис. 1. Строение хламидомонады

Хламидомонада активно размножается в водоемах при цветении воды. Ей характерен частично гетеротрофный способ питания, т.к. употребляет готовые органические вещества. Она очищает водоемы от загрязнений.

Хламидомонада имеет особое строение. Она представляет округлую клетку, на переднем конце которой есть выпячивание – носик с двумя равными жгутиками. Большую часть организма составляет хроматофор с пиреноидом – телом из белка, окруженным зерновым крахмалом. Считают, что пиреноид участвует в фиксации углекислого газа, а также в синтезе и накоплении питательных веществ.

На переднем конце одноклеточного организма есть две сократительные вакуоли, которые удаляют лишнюю воду и регулируют тургор. Для клетки характерно наличие светочувствительного глазка, обеспечивающего положительный фототаксис. Ядро одно.

Рис. 2. Жизненный цикл хламидомонады

Хламидомонада способна переносить неблагоприятные условия. В этом случае жгутики отваливаются, стенки ослизняются и клетка утрачивает подвижность. При улучшении факторов жизни жгутики появляются вновь, и клетка начинает активный образ жизни.

Для хламидомонады свойствен простой жизненный цикл. Гаплоидная клетка резорбирует жгутики, делится митотическим способом и образует жгутики. Т.о., формируются новые клеточные организмы. Затем пара клеток совмещается и образуется зигота (2n) с четырьмя жгутиками. Она делится путем мейоза, в результате чего развиваются две клетки (n).

Одноклеточная шарообразная водоросль, лишенная жгутиков. Хлорелла населяет небольшие стоячие водоемы, лужи, канавы, влажные почвы и стволы деревьев. Клетку покрывает плотная оболочка из целлюлозы.

Рис. 3. Строение хлореллы

Большую часть клетки занимает чашевидный хроматофор. Так же как и для хламидомонады, хлорелле характерно наличие пиреноида, окруженного крахмальными зернами. Стигма отсутствует.

Хлорелле характерен бесполый способ размножения с помощью неподвижных округлых автоспор. Ей так же свойственно фотоавтотрофное питание, активный фотосинтез и быстрое размножение. Из-за высокого процента белка, хлореллу часто выращивают в качестве корма.

Хламидомонада

Род хламидомонада объединяет больше 500 видов зеленых водорослей, обитающих преимущественно в пресных водоемах. Это одноклеточные организмы грушевидной или овальной формы. Они оснащены специальными светочувствительными глазками и парой жгутиков, вращательные движения которых помогают хламидомонадам перемещаться в воде к более освещенным местам.

хламидомонада снежная

Большинство из них обитают в небольших, хорошо прогретых водоемах и могут способствовать их цветению. Самый необычный представитель – хламидомонада снежная, живущая при низких температурах. Она обитает в снегах и льдах, и благодаря пигменту астаксантину окрашивает их в розоватый оттенок.

Подвижные колониальные Зеленые водоросли

Клетки подвижных колониальных форм схожи с хламидомонадой. Они образуются в результате деления зиготы. Клетки удерживаются между собой с помощью слизистого вещества.

Колониальная водоросль в форме подвижных зеленых шариков. Колония включает около 20-50 тысяч клеток, большую часть которых составляют вегетативные. Клетки сообщаются между собой цитоплазматическими мостиками.

Для вольвокса характерно вегетативное и половое размножение. В результате вегетативного образуются дочерние колонии, отделяющиеся от материнской последовательными продольными делениями. После этого они вываливаются в середину материнского организма и освобождаются после разрушения последней.

Рис. 5. Бесполое размножение вольвокса

Половое размножение реализуется специализированными клетками без жгутиков. Одна часть преобразовывается в женские половые клетки – оогонии, из которых формируются яйцеклетки (n), а другая часть – в мужские клетки – сперматозоиды (n). При их сливании образуется зигота – ооспора (2n). Сначала она делится путем мейоза, а затем – путем митоза. В результате развивается пластина из гаплоидных клеток.

Применение

Как и высшие растения, водоросли также используют в пищу, применяют в медицине и косметологии.

Кулинария


Большая часть съедобных водорослей относится к трём группам – красные, зелёные и бурые. Они содержат большое количество белков, витаминов и йода, кроме того из них получают полезные вещества (вроде агар-агар, альгиновая кислота, каротиниды), которые используют в качестве пищевых добавок. Преимущественно блюда из водорослей используют в пищу в странах Юго-Восточной Азии, особенно в Японии.

Съедобные водоросли примеры:

  • ламинария или морская капуста – богата йодом, стимулирует метаболизм;
  • спирулина – богата белком;
  • ульва или морской салат – содержит большое количество железа, белка и клетчатки;
  • порфира или нори – традиционная часть блюд Японии, Китая и Кореи, полезен для снижения холестерина, источника витаминов А, D и В12;
  • литотамния – богата витамина, содержит большое количество магния и железа, полезна для профилактики анемии;
  • анфельция – используется для выработки агар-агар.

Также, существуют различные блюда с применением с добавками веществ, производимых из водорослей, к примеру японская пастила ёкан, с добавкой из агар-агара.


Медицина

Водоросли известны в первую очередь за высокое содержание йода, который хорошо борется с вирусами и улучшает синтез гармонов щитовидной железы. С древних времён их использовали для лечения запора, диареи, анемии, нарушении работы щитовидной железы. Регулярное употребление водорослей восполняет нехватку таких микроэлементов как фтор, марганец, железо. Также они способствую выведению из организма солей тяжёлых металлов, радионуклидов и других вредных веществ. Наконец, в них содержатся множество витаминов.

Косметология

Водоросли также активно применяют в косметологии, преимущественно морские водоросли. Косметические препараты с водорослями обеспечивают уход и питание за кожей, омолаживают кожу и обладают противовоспалительным эффектом, а также улучшают структуру и вид волос и ногтей. Каждая из группы водорослей обладает своими полезными свойствами:

  • зелёные богаты железом и антиоксидантами, улучшают микроциркуляцию и обменные процессы;
  • синие способствуют укреплению, тонизации и подтягиванию кожи. Богаты аминокислотами и бета-каротином;
  • бурые содержат высокое количество витаминов и минералов, применяются при детоксикации и увлажнении кожи.

Нитевидные многоклеточные Зеленые водоросли

Нитевидные многоклеточные Зеленые водоросли населяют пресные водоемы и моря. Они достигают до 10 см в длину. Нити состоят из клеток одинакового размера и формы.

Многоклеточная нитевидная водоросль из одного ряда клеток, прикрепляемая к субстрату длинной прозрачной клеткой – ризоидом. В клетке подкововидный хроматофор с одним или несколькими пиреноидами окружен крахмальными зернами.

Рис. 6. Строение улотрикса

Для улотрикса характерны бесполый и половой способы размножения. Каждая клетка может дифференцироваться в спорангий или гаметангий. В случае бесполого размножения развивается несколько зооспор грушевидной или яйцевидной формы. В зооспорах есть глазок, две сократительные вакуоли и четыре жгутика. Образовавшиеся клетки прикрепляются к субстрату и прорастают во взрослую водоросль. При бесполом размножении нить распадается на клетки, которые делятся митотическим путем. В результате образуются взрослые организмы.

Рис. 7. Размножение улотрикса

Половое размножение улотрикса проходит с помощью изогамии. Гаметы и зооспоры формируются в одном организме. Они по строению схожи между собой, но различны по количеству, размерам и наличию жгутиков. Гаметы мельче и имеют по два жгутика, к тому же их образуется больше. При слиянии половых клеток (n) или участков нитей образуется зигота (2n), которая уходят на дно, лишается жгутиков и формирует толстую оболочку. Затем она делится мейозом и образует зооспоры (n), которые выходят из оболочки, закрепляются у субстрата и прорастают во взрослый организм.

Многоклеточная нитевидная водоросль, достигающая до 10 см в длину. В отличие от улотрикса, спирогира не прикрепляется к субстрату, а плавает свободно. Нити состоят из ряда одинаковых цилиндрических клеток, характеризующихся наличием целлюлозной клеточной стенки, слизистой оболочки, одного ядра и крупной вакуоли. Образование спор не свойственно.

Рис. 8. Строение клетки спирогиры

Рис. 9. Размножение спирогиры

Эвдорина и пандорина – самые известные вольвоксовые

Относятся к колониальным водорослям и яркие представители класса вольвоксовых – эвдорина и пандорина. Колония эвдорины обычно состоит из 32, 64 либо 128 особей. Клетки находятся в небольшом комке слизи, обычно образующей сферическую форму. Пандорина также является шарообразной колонией водорослей. При этом она тоже подвижна. Встречается пандорина обычно там же, где и эвдорина.

колониальные водоросли примеры

Пластинчатые многоклеточные Зеленые водоросли

Пластинчатые многоклеточные Зеленые водоросли обитают в морях. Они могут достигать в длину до полуметра. Для них характерно прикрепление к субстрату.

Пластинчатая многоклеточная Зеленая водоросль, таллом которой имитирует листовую структуру. Строение ульвы сложнее, чем у нитчатого улотрикса, но их жизненные циклы схожи. Гаплоидная зооспора со жгутиками также вырастает в нить, клетки которой делятся в нескольких направлениях. В результате образуется листовидная структура. Клетки у основания водоросли образуют ризоидоподобные выросты.

Рис. 10. Размножение ульвы

Для жизненного цикла ульвы характерно чередование изоморфных поколений. Гаметофит и спорофит внешне схожи. Во время полового процесса клетки гаметофита образуют анизогаметы с двумя жгутиками. При сливании гамет (n) развивается зигота (2n). Затем из нее формируется нить и листовидный таллом как у гаметофита.

Ульва

Род ульва представляет морские зеленые водоросли, обитающие в пределах субтропического и умеренного поясов земного шара. Они являются многоклеточными организмами с ветвистым пластинчатым талломом размером от 30 сантиметров до 1,5 метра. У основания тела водоросли находятся нитевидные образования, ризоиды, при помощи которых они цепляются за различные поверхности.

морской салат

Ульва нуждается в солнечном свете, поэтому обитает на небольших глубинах. Она служит кормом морских животных и является отличным местом для откладывания икры рыбами. Некоторые виды ульвы люди употребляют в пищу. В кулинарии она больше известна как морской салат.

Нителла

Водоросли рода нителла широко распространены в пределах Северного полушария. Они обитают в пресных водоемах Азии, Европы и Северной Америки. Внешне водоросли сложно отличить от высших растений. Их таллом состоит из тоненьких стебельков с небольшими узлами, от которых по кругу отходит 5-7 узких и тонких листочков.


Они любят хорошо освещенные места и теплую температуру воды — в пределах 20-28 градусов. Растение довольно неприхотливо и способно делать воду прозрачнее, отчего его часто заводят в аквариумах. В естественных водоемах разросшаяся нителла становится убежищем небольших рыбешек и местом для их нереста.

Отношения с другими организмами

Зеленые водоросли могут существовать практически во всех влажных местах. Они встречаются в почве, на тенистой стороне камней и даже в снегах высоких гор и арктического пояса Земли. Если стакан с водой оставить на несколько дней в солнечном месте, то они появятся и там.

Водоросли легко вступают в симбиотические отношения с другими организмами. Они прекрасно сосуществуют с моллюсками, губками, простейшими, гидрами и плоскими червями. С грибами их сотрудничество оказалось настолько продуктивным, что даже получило отдельное название – лишайник. Когда-то такое объединение считали целостным растительным организмом, например мхом. В образовании лишайников участвует около 80 водорослей, из которых чаще всего встречаются представители рода требуксия.

Вольвокс

Вольвокс – подвижные колониальные водоросли, обитающие в стоячих пресных водоемах. В период массового размножения они способствуют цветению воды, окрашивая ее в зеленый цвет. Известно около 20 видов вольвокса.


Колония вольвокса выглядит как зеленый шар размером максимум 3 мм. В каждый из таких шаров входит от 10 до 200 тысяч микроскопических клеток, которые соединяются нитками из протоплазмы. Как и у хламидомонады, у них имеются жгутики для передвижения внутри водоема. Клетки не одинаковы и разделяются по своей специфике. Одни являются вегетативными, другие генеративными и принимают участие в половом размножении.

Вегетативный способ размножения

Водоросли размножаются несколькими способами. При вегетативном — ДНК родительского материала не взаимодействует с другими клетками. Этот способ может быть достаточно разнообразным, представляя собой:


  1. Отделение клеток. Некоторые виды размножаются при помощи деления клеток. Новые бинарные единицы начинают развиваться в отдельный организм.
  2. Почкование. На родительном теле нарастают новообразования, которые через определённое время отделяются.
  3. Фрагментация. Обычно встречается у различных колониальных видов. Тело родителя разделяется на несколько фрагментов, которые становятся новыми организмами.

Тип размножения зависит от конкретного вида водорослей и принадлежности к какой-либо группе. Также бывают подвиды вегетативного способа, но они встречаются очень редко.

Читайте также: