Умскул учебник стремится стать лучше! Если вы наткнулись на ошибку или неточность в нашем материале - просто сообщите нам, мы будем благодарны!
Биология

Водоросли

2.5.2022
1179

На этой странице вы узнаете

  • Почему взрослая хламидомонада всегда погибает при “родах”?
  • Что общего у колонии водорослей и студенческого общежития?
  • Для чего водорослям нужны глазки?
  • Зачем хлореллу берут с собой в космос?

Видели когда-нибудь цветущий водоём? Тот самый манящий в знойный июльский денёк пруд, в котором так хочется искупаться. Но когда подходишь к нему вплотную, желание часто исчезает – вода зеленая, мутная, а еще и воняет болотом… Кто же виновник такого разочарования? Ответ прост: водоросли! О них мы и поговорим в этой статье.

Общая характеристика водорослей

Водоросли – группа низших растений, включающая в себя множество отделов. В школьной программе из них подробно изучают:

  • Красные водоросли,
  • зеленые водоросли,
  • Бурые водоросли
Важно знать!

У низших растений отсутствуют настоящие ткани и органы, и все клетки организма выполняют одни и те же функции. Поэтому некорректно говорить о наличии корней у этих растений: функцию прикрепления к субстрату выполняют ризоиды.

Ризоиды – одноклеточные органы прикрепления к субстрату. Это своеобразные аналоги корням, присущие организмам, которые их не имеют.

Почему ризоиды хуже корней? 

Главный недостаток ризоидов в том, что они одноклеточные. Если мы внимательно посмотрим на строение корня, то увидим там множество зон, тканей и других структур. Так корень напоминает мощную водопроводную трубу, по которой питательные вещества поступают в растение. Ризоиды же представлены всего одной клеткой, они очень маленькие и слабенькие, поэтому не могут выполнять функцию всасывания веществ. Они, как зацепки, нужны только для того, чтобы растение не унесло течением. С чем они успешно справляются.

Тело любой водоросли представлено слоевищем, или талломом. Оно может быть одноклеточным или многоклеточным, разнообразной формы. 

Таллом – одиночная клетка или их недифференцированное скопление, образующее тело организма. 

Недифференцированные” – значит “одинаковые”, то есть в талломе все клетки имеют похожее строение и выполняют одни и те же функции. Примерно как карандаши: они отличаются только цветом и все нужны, чтобы рисовать.

Типы организации талломов

Типы организации одноклеточных талломов

  1. Монадный – жгутиковый. Чтобы запомнить термин, будем вспоминать представительницу этого типа – хламидомонаду. В её названии буква “Х” напоминает два жгутика. 
  1. Коккоидный – шарообразный. Корень “кокк” мы еще встретим, изучая микробиологию: кокками называют бактерии, напоминающие шарики, например, стрептококк. По этому признаку и запомним, буква “о” в слове “кокк” такая же круглая, как шарик.
  1. Амебоидный – не имеющий постоянной формы. Слово происходит от названия простейшего животного – амёбы, которая похожа на кляксу. Примерно так и выглядят амебоидные слоевища водорослей.

Типы организации многоклеточных талломов

  1. Нитчатый – представлен несколькими клетками, соединенными в длинную цепочку. Внешне напоминает нить, за что и получил такое название.
  1. Пластинчатый – состоящий из нескольких нитей, соединенных между собой в “пластину”. Такие водоросли нам наиболее известны: внешне они напоминают высшее растение с листьями.
  1. Сифоновый тип организации таллома представлен множеством слившихся клеток. Внутри такой водоросли не остается никаких перегородок, это своеобразный “кисель” из цитоплазмы всех клеток.
  1. Сифонокладиевый таллом тоже состоит из слившихся клеток, но в нём еще присутствуют какие-то перегородки. “Клада” – звучит так, будто что-то куда-то положили. Так и запомним: в сифонокладиевом талломе клеточные структуры лежат более упорядоченно, будто их разложили по полочкам.

Экология и значение 

Обитают водоросли не только в пресных и соленых водоемах – их можно найти даже в пробе воды из лужи в парке или в почве. Некоторые виды обнаруживаются во льдах за полярным кругом. Если подумать: водоросли неубиваемы, как старый телефон Nokia. Даже если нам кажется, что водоросли не живут где-то, скорее всего, мы ошибаемся.

В экосистемах водоросли выполняют роль продуцентов и составляют пищу водных животных. 

Интересный факт!

Из-за большого количества и повсеместного обитания водорослей, до 80% всего кислорода атмосферы Земли производится именно этими растениями. 

Водоросли могут быть свободноживущими или входить в состав лишайников. Лишайники – симбиотические организмы, тела которых составляют одиночные клетки водоросли, расположенные между грибными гифами. О том, что такое гифы можно подробнее прочитать в статье «Грибы. Лишайники».

Использование водорослей человеком

Некоторые представители (например, ламинария – морская капуста, ульва – морской салат) издавна используются человеком в пищу. Азиатские кухни особенно знамениты своими блюдами из водорослей. Например, японцы заразили весь мир своей любовью к салату чука: его можно найти даже в некоторых российских супермаркетах.

Красные водоросли используют в промышленности для получения желатинообразных веществ, например, агар-агара.

Агар-агар – смесь полисахаридов, используемая для приготовления различных кулинарных блюд или субстрата, на котором хорошо растут колонии различных организмов в лаборатории. 

Теперь перейдем к отделам водорослей.

Зеленые водоросли

Отдел Зеленые водоросли назван так из-за характерной окраски представителей, вызванной преобладанием хлорофиллов a и b над другими пигментами. 

Представители: хламидомонада, хлорелла, хлорококк, улотрикс, ацетабулярия, вольвокс, ульва.

Отличительные особенности

  1. Хлорофиллы a и b

Хлорофилл – пигмент растений, необходимый для фотосинтеза. У разных групп водорослей разный пигментный состав. Пигменты являются красящими веществами, они определяют цвет растения.

  1. Запасное вещество – крахмал

Крахмал откладывается у зеленых водорослей в пиреноиде – особом месте в клетке, где содержится много ферментов. Эти ферменты в буквальном смысле притягивают к себе молекулы глюкозы и соединяют их в одно большое крахмальное зерно. 

  1. Преобладающее поколение гаплоидное

Это значить, что имеется одинарный набор хромосом. Взрослое растение любой зеленой водоросли представлено гаплоидным поколением – гаметофитом. 

Запомним правило трёх “Г” – оно не раз еще пригодится нам при изучении ботаники.
Гаметофит – гаметы – гаплоидный. Все эти слова начинаются на букву “Г”, а значит, они взаимосвязаны: гаметофит и гаметы имеют гаплоидный набор хромосом, гаметы образуются из гаметофита.

Важнейшие представители отдела

Хламидомонада – одноклеточная водоросль с монадным талломом. 

В передней части клетки располагаются 2 жгутика. Фотосинтезирующий аппарат представлен крупным чашевидным хроматофором, заполняющим практически всю цитоплазму клетки. Зёрна крахмала скапливаются в центральной области хроматофора — пиреноиде. Имеется светочувствительный органоид – стигма. 

Зачем водорослям нужны глазки?

Глазок водоросли  не то же самое, что глаз человека. Глазками у одноклеточных водорослей называются светочувствительные органоиды – стигмы. Они улавливают световые лучи и определяют направление движения клетки. Водоросли фотосинтезируют, а для этого нужен свет. Поэтому клетки будут двигаться к наиболее освещенному месту.

Размножается водоросль как бесполым путем, так и половым. 

Почему взрослая хламидомонада всегда погибает при “родах”?

При бесполом размножении цитоплазма внутри клетки делится много раз митозом, разрывая целлюлозную оболочку. Получается, взрослая водоросль никогда не выживает при появлении “детей”.

Вышедшие из клетки гаметы попарно сливаются, образуя зиготу, которая далее делится мейозом на 4 зооспоры. Каждая из зооспор затем превращается во взрослую водоросль.

Зооспора – спора, имеющая один или несколько жгутиков. Вспомним, где еще нам встречался корень “зоо”: например, в словах “зоология” (наука о животных), “зоопарк”. Зооспора похожа на маленькое животное: она активно двигается, имеет своеобразный “хвостик”.

Хлорелла, плеврококк – одноклеточные водоросли с коккоидным талломом. 

Размножаются эти водоросли только бесполым путем с образованием безжгутиковых автоспор. 

Автоспора – неподвижная безжгутиковая спора. 

Термин можно запомнить так: автоспора АВТОномная и независимая, ей этот мир уже абсолютно понятен. Поэтому она спокойно лежит и не двигается, а созерцает происходящее вокруг.

Автоспора познала смысл бытия

Зачем хлореллу берут с собой в космос?

Хлорелла используется для восстановления состава воздуха на космических кораблях. Эта водоросль очень быстро делится, поэтому вырабатывает очень много кислорода – гораздо больше, чем может произвести комнатное растение в горшочке.

Плеврококк часто покрывает стволы деревьев, его скопления выглядят как зеленый налет на коре.

Ацетабулярия (“бокал русалки”) – крупная многоклеточная водоросль с сифоновым талломом.

Интересно, что во всем теле ацетабулярии имеется только одно ядро. Именно оно контролирует процессы жизнедеятельности, происходящие в таком большом организме.

Вольвокс – шарообразный колониальный организм, состоящий из множества жгутиковых клеток. 

Строение колонии вольвокса

Что общего у колонии водорослей и студенческого общежития?

Колония – специфическая форма совместного проживания одноклеточных организмов. Клетки в колонии независимы друг от друга и могут существовать отдельно. 

Чтобы запомнить этот термин, будем ассоциировать его с общежитием. Колония состоит из множества особей, как и общежитие состоит из множества людей, взаимодействующих друг с другом. Однако каждая клетка колонии, как и каждый человек, могут существовать и отдельно от этого “сообщества”. 

Размножается вольвокс бесполым путем (делением колонии) или половым (с образованием жгутиковых гамет).

Красные водоросли – Багрянки

Красные водоросли – отдел, представители которого характеризуются отсутствием в жизненном цикле жгутиковой стадии. 

Представители: филлофора, родимения, анфельция, делессерия.

Отличительные особенности

  1. Особые пигменты: фикоэритрин и фикоцианин.
  2. Запасное вещество – багрянковый крахмал.
  3. Все стадии жизненного цикла неподвижны.

Разнообразие багрянок

Живут красные водоросли в основном в морских водах, на больших глубинах по сравнению с другими водорослями. Багрянки гораздо больше приспособлены к жизни на глубине, чем другие низшие растения. Дело в том, что они имеют красные и синие пигменты (фикоэритрин и фикоцианин), что позволяет им использовать для фотосинтеза энергию солнечных лучей синей части спектра. А на большие глубины проникают только такие лучи. Вот так багрянки обхитрили систему.

Багрянки обошли фотосинтез

Бурые водоросли

Представители: ламинария, саргассум, фукус, цистозейра.

Отличительные особенности

  1. Особый пигмент – фукоксантин.
  2. Запасное вещество – ламинарин. 
  3. Большую часть жизненного цикла проживают в диплоидной фазе. 

Талломы бурых водорослей имеют наиболее сложное строение среди всех представителей водорослей. 

Они образуют тканеподобные структуры, например, ситовидные клетки. Однако называть их настоящими тканями еще нельзя, потому что все клетки имеют одинаковое происхождение. По мнению некоторых ученых, именно бурые водоросли дали начало современным высшим растениям. 

Ламинария

Ламинария – крупная многоклеточная водоросль с пластинчатым талломом. Используется людьми в пищу.

Ламинария славится высоким содержанием йода, что делает её особенно полезной для людей с гипофункцией щитовидной железы. Размножается как половым, так и бесполым путем, гаметы и споры имеют жгутики.

Фактчек

  • Водоросли – группа низших растений, включающая в себя множество отделов. 
  • Тело представлено талломом, прикрепление к субстрату происходит за счёт ризоидов.
  • Отдел зеленые водоросли назван так из-за характерной окраски представителей, вызванной преобладанием хлорофиллов a и b над другими пигментами. В качестве запасного вещества накапливают крахмал и большую часть жизненного цикла проживают в гаплоидной фазе. 
  • Красные водоросли – отдел, представители которого характеризуются отсутствием в жизненном цикле жгутиковой стадии.
  • Бурые водоросли отличаются запасанием в клетках полисахарида ламинарина и наличием особого пигмента фукоксантина. 

Проверь себя

Задание 1.

Почему водоросли считаются низшими растениями?

  1. из-за малой численности
  2. из-за недостаточного разнообразия форм
  3. так как не имеют настоящих тканей и органов
  4. так как имеют слишком маленькие размеры тела

Задание 2.

Какое запасное вещество у бурых водорослей?

  1. фукоксантин
  2. крахмал
  3. олеин
  4. ламинарин

Задание 3. 

Почему багрянки живут на большой глубине?

  1. имеют красные и синие пигменты и могут улавливать лучи синей части спектра
  2. прикрепляются только к особому каменистому субстрату
  3. живут в симбиозе с глубоководными животными
  4. из-за большой массы тела не всплывают на поверхность

Задание 4.

Ламинария полезна людям с…

  1. сахарным диабетом
  2. несахарным диабетом
  3. гипофункцией щитовидной железы
  4. гиперфункцией щитовидной железы

Задание 5.

Пиреноид — это…

  1. фотосинтезирующий аппарат
  2. скопление ферментов
  3. хроматофор
  4. светочувствительный органоид

Ответы: 1 – 3; 2 – 4; 3 – 1; 4 – 3; 5 – 2.

Понравилась статья? Оцени:
Читайте также:

Читать статьи — хорошо, а готовиться к экзаменам
в самой крупной онлайн-школе — еще эффективнее.

50 000
Количество
учеников
1510
Количество
стобальников
>15000
Сдали на 90+
баллов