Реферат: Водоросли. Реферат водоросли

Реферат - Водоросли - Биология

I. Водоросли и их отличие от другихрастений.

Мирводорослей огромен. Он занимает в растительном царстве совершенно особое,исключительное по своему значению место, как в историческом аспекте, так и потой роли, которая принадлежит ему в общем круговороте веществ в природе. Вместес тем само понятие ''водоросли'' в научном отношении страдает большойнеопределённостью. Это заставляет специально рассмотреть отличие относимых сюдарастительных организмов от других представителей растительного царства

Действительно,слово «водоросли» означает лишь то, что это растения, живущие в воде. Однако вботанике этот термин применяется в более узком смысле, и не все растения,наблюдаемые нами в водоёмах, можно назвать водорослями. С другой стороны,именно водоросли мы часто попросту не замечаем в водоёмах, так как очень многиеиз них нелегко распознать невооружённым глазом.

Приглядываяськ различным водоёмам, особенно к озёрам, мы прежде всего замечаем обилие растений.Некоторые из них прикреплены ко дну. К ним относятся, например, крупные зелёныескопления так называемой тины. Здесь же нередко встречаются и более крупныеводоросли, состоящие из хорошо заметных на глаз простых или ветвящихся нитей,или совсем крупные хоровые водоросли, внешне похожие на хвощ.

Сдругой стороны, значительное количество микроскопических водорослей, таких жекак в водоёмах, произрастает и на суше: на поверхности почвы и в самой еётолще, на деревьях, камнях. Правда, жизнь этих водорослей тоже тесно связана сводой, однако они могут довольствоваться только атмосферной и грунтовой влагой,росой. В отличие от ''водных'' водорослей, эти водоросли легко переносятвысыхание и очень быстро оживают при малейшем увлажнении. В царстве растений водорослиотносятся к обширному подцарству низших, или слоевцовых растений, куда входяттакже бактерии, грибы и лишайники. Как и все низшие растения, водорослиразмножаются вегетативно или с помощью спор, то есть относятся к споровымрастениям. Однако в физиологическом отношении водоросли резко отличаются отостальных низших растений наличием хлорофилла, благодаря которому они способныассимилировать на свету углекислый газ. Кроме того, многие водоросли,обладающие хорошо развитым хлорофиллом, помимо фототрофного, могут бытьсвойственны и другие типы питания.

Такимобразом, исходя из сказанного, легко вывести точное научное определениеводорослей. Водоросли– это низшие, то есть слоевцовые споровые растения,содержащие в своих клетках хлорофилл, и живущие преимущественно в воде. Такоеопределение, однако, не даёт представление о том огромном разнообразии встроении тела, которое свойственно водорослям. Здесь мы встречаемся и смикроскопическими организмами – одноклеточными и многоклеточными, и с крупнымиформами различного строения. Большого разнообразия достигают здесь способыразмножения и строение органов размножения. Даже по окраске водорослинеодинаковы, так как одни содержат только хлорофилл, другие ещё ряддополнительных пигментов, окрашивающие их в различные цвета.

Разделениеводорослей на систематические группы высшего ранга в основном совпадает схарактером их окраски, связанной конечно, с особенностями строения. Водорослиразделены по 10 отделам:

1.сине – зелёные водоросли;

2.пирофитовые водоросли;

3.золотистые водоросли;

4.диатомовые водоросли;

5.жёлто – зелёные водоросли;

6.бурые водоросли;

7.красные водоросли;

8.эвшеновые водоросли;

9.зелёные водоросли;

10.хоровые водоросли.

Внаучной литературе до сих пор продолжаются споры о положении в общей системе, содной стороны, сине – зелёных водорослей и, с другой стороны, всех техводорослей, которые представлены одноклеточными подвижными формами, снабжённымиорганами движения – жгутиками (это почти все эвиленовые водоросли, большаячасть пирофитовых и золотистых водорослей и отдельные классы жёлто – зелёных изелёных водорослей).

Действительно,сине – зелёные резко отличаются от других водорослей простотой внутреннейорганизации клеток. Их клетки лишены оформленного ядра, что сближает их сбактериями. Вместе с бактериями сине – зелёные водоросли составляют разделорганизмов, обозначенный как прокариоты, то есть ''доядерные'', в отличие отвсех остальных растений и животных, обладающих оформленным клеточным ядром иобозначаемых как эукариоты.

Чтоже касается жгутиковых форм водорослей, то здесь вопрос осложняется тем, чтоони во многих случаях близки к подобным же бесцветным формам, что дало поводдля объединения всех их в общую систематическую группу ''жгутиковыхорганизмов'' и включение в систему животного мира.

Сэтих позиций мир водорослей как первичных фототрофных организмов един ицелостен. Морфологическое многообразие его различных ветвей есть следствиеэволюционного взрыва, вызванного появлением фотосинтеза, который обеспечилхлорофилоносным организмам успешное развитие в чисто абиотической среде.Учитывая особенности строения клеток сине – зелёных водорослей, следует думать,что возникновение хлорофилла произошло ещё на прокариотическом уровне, аналичие в настоящее время сходных хлорофилоностных и бесцветных эукариотическихжгутиковых форм обусловлено морфологическим параллелизмом эволюционногоразвития в разных ветвях организмов. Во всяком случае, у водорослей подобноеявление морфологического параллелизма распространено очень широко. Такая точказрения хорошо подтверждается ещё и тем, что в пределах большинствавышеперечисленных отделов водорослей жгутиковые формы тесно связанны переходамис другими, типично ''водорослевыми'' структурами – неподвижными клетками,колониями и нитями. С другой стороны в пределах некоторых отделов имеются ибезусловно вторичные обесцветившиеся формы.

Такимобразом, у нас нет оснований отказываться от рассмотрения водорослей какморфофизиологической целостности, от выяснения их многообразия в целом,происхождения и взаимных филогенетических связей. Точно так же с этих позицийцелостности хорошо выявляются место и роль водорослей в природе: в историческомплане они представляют собой первый этап в развитии всего зелёного стволарастительного мира, а в общем круговороте веществ в природе играют огромнуюроль как первичное звено всех пищевых связей в водной среде и гигантскийпоставщик кислорода в атмосферу.

Изучениевсех этих вопросов составляет предмет особой науки – альгологии.

II. Способы питания водорослей.

Несмотряна удивительное многообразие жизненных форм растений, большинство из нихобъединяет уникальная способность, которая определяется способом их питания.

Вотличие от животных организмов и многих бактерий, использующих для своейжизнедеятельности готовые органические соединения, у растений выработалась входе эволюции способность использовать для питания такие полностью окислённыевещества, как углекислота и вода, и создавать на их основе органическиесоединения. Этот процесс в природе осуществляется за счёт энергии солнечногосвета и сопровождается выделением кислорода. Использование световой энергии длябиологических синтезов стало возможным благодаря появлению у растений комплексапоглощающих свет пигментов, важнейшим из которых является хлорофилл.

Водоросли,уже простейшие из них – сине – зелёные, являются первыми организмами, у которыхпоявилась в процессе эволюции способность осуществлять фотосинтез сиспользованием воды в качестве источника водорода и выделением свободногокислорода, то есть процесс, свойственный всем другим водорослям, а за ними ивысшим растениям.

Осуществляемыйрастениями в грандиозном масштабе процесс преобразования энергии света вхимическую энергию продуктов фотосинтеза является практически единственным''руслом'', через которое ''вливается'' в биологически приемлемой формеэнергия, необходимая для поддержания жизни и круговорота веществ в биосференашей планеты. Именно поэтому выдающийся русский естествоиспытатель К.А.Тимирязев говорил о «космической роли зелёных растений». О размерахфотосинтетической деятельности растений в планетарном масштабе можно судить потому, что весь кислород атмосферы Земли имеет, как сейчас доказано,фотосинтетическое происхождение. Залежи каменного угля представляют собойсвоеобразный ''запас'' некогда преобразованной в результате фотосинтезарастений солнечной энергии, складированный в определённые геологические эпохи.

Второйособенностью питания водорослей и других растений, не менее важной, хотя и нетакой специфичной, как фотосинтез, является их способность усваивать азот, серуфосфор, калий и другие минеральные элементы в виде ионов минеральных солей ииспользовать их для синтеза таких важнейших компонентов живой клетки, какаминокислоты, белки, нуклеиновые кислоты, макроэргические соединения, веществавторичного обмена. Среди сине – зелёных водорослей имеются формы, способныеосуществлять процесс фиксации свободного азота атмосферы и превращать его ворганические азотные вещества своего тела.

III. Клетка водоросли.

Клетка– основная структурная единица тела водорослей, представленных либоодноклеточными, либо многоклеточными формами.

Особенностьодноклеточных форм определяется тем, что здесь организмы состоят всего из однойклетки, поэтому в её строении и физиологии сочетаются клеточные и организменныечерты.

Мелкая,не видимая простым глазом одноклеточная водоросль выполняет роль своеобразнойфабрики, которая добывает сырьё, его перерабатывает и производит такие ценныесоединения, как белки, углеводы и жиры. Кроме того, важным продуктом её деятельностисчитается кислород. Таким образом, она активно участвует в круговороте веществв природе. Одноклеточные водоросли иногда образуют временные или постоянныескопления в виде колоний.

Многоклеточныеформы возникли после того, как клетка проделала длительный и сложный путьразвития в качестве самостоятельного организма.

Признакомстве с водорослями бросается в глаза чрезвычайное разнообразие как форм,так и размеров их клеток. Наибольшая пестрота картин обнаруживается усвободноживущих одноклеточных водорослей.

Уводорослей, в отличие от высших растений, встречаются клетки, содержимоекоторых окружено лишь тонкой мембраной. Такие клетки обычно называют голыми.Они не способны сохранять свою форму и постоянно находятся в амёбоидномсостоянии. Подобного рода клетки встречаются как среди одноклеточных, так имногоклеточных водорослей, чаще всего на стадии гамет и зооспор.

Клеткинекоторых водорослей (эвгленовых, жёлто – зелёных) помимо плазмалеммы, окруженыкожистым, эластичным слоем. Этот слой получил название пелликулы, илиперипласта. Он состоит из фибриллярного вещества и имеет сложную, многослойнуюорганизацию. Клетки с такой пелликулой обычно очень изменчивы по форме. Толькотолстая, похожая на панцирь пелликула может прочно её зафиксировать. На поверхностипелликулы иногда возникают складки, выросты в виде зубцов или утолщения,называемые чешуйками. Эти структуры в различных сочетаниях образуют самыепричудливые узоры, придавая организму неповторимый облик. Но главная их функция– повышение прочности клеточного покрова.

Последующимразвитием растительной клетки следует признать появление на её поверхностипокрова в виде оболочки – сначала пектиновой, а затем и целлюлозной.Преимущество этого образования состоит в том, что оно удачно сочетает в себезащитную и опорную функции с возможностью ростовых процессов и проницаемостью.

Клеточныеоболочки водорослей весьма разнообразны как по своему строению, так и похимическому составу. Толщина оболочки варьируется не только от вида к виду, нои даже в пределах одного вида в зависимости от возраста клетки.

Повремени заложения и особенностям роста различают первичные и вторичныеоболочки. В активно делящихся клетках обычно образуется только первичнаяоболочка. Её рост идёт в двух направлениях: увеличивается поверхность итолщина.

Вторичнаяоболочка подвергается гидратации, становится эластичной и получает возможностьрастягиваться.

Оболочкимногих водорослей снабжаются разного рода выростами в виде щетинок, шипиков ичешуек. Их роль для клетки неоднозначна: в одних случаях они выполняют защитнуюфункцию, а в других обеспечивают оптимальные условия жизни.

Влюбой клетке различают два тесно связанных друг с другом компонента: ядро ицитоплазму, причём от степени их развития зависит уровень организации клетки вцелом. Водоросли – единственная группа растений, где представлены все известныев настоящее время типы клеточной организации: прокариотическая – у сине –зелёных водорослей, мезакариотическая – у панцирных жгутиковых, эукариотическая– у водорослей остальных отделов. У прокариот отсутствует морфологическиоформленное ядро, а его функции выполняет состоящий из микрофибрилл ДНКнуклеоид.

Убольшинства водорослей в клетке присутствует всего одно ядро, но известныслучаи, когда их бывает два-три и больше. Клетки с несколькими десятками илисотнями ядер называют цепоидными. Примечательно, что эти водоросли возвращаютсяк одноядерному состоянию при образовании специализированных клеток бесполого иполового размножения.

Форма,размеры и местоположение ядра в клетке сильно варьируется у разных водорослей,а также в зависимости от фазы развития, на которой находится тот или инойорганизм.

Оченьмелкие ядра характерны для большинства одноклеточных водорослей.

Вядре у водорослей выявлены те же самые структуры, что и в ядре другихэукариотов: оболочка, ядерный сок, ядрышко и включения хромотина.

Второйкомпонент клетки – цитоплазма – состоит из гомогеного основного вещества ипогружённых в него телец различного размера и формы: митохондрий, диктиосом,эндоплазматической сети. Этот основной набор органелл присущ клеткам не толькорастений, но и животных.

Винтенсивно растущих клетках, помимо перечисленных органелл, можно наблюдатьхорошо развитую систему пузырьков, или вакуолей.

Такжеу водорослей имеются хлоропласты. Они могут быть чашевидными, лентовидными,спиралевидными, пластинчатыми, звездчатыми. Как правило, в подвижных клетках узелёных водорослей присутствует всего один хлоропласт, у водорослей из другихотделов их бывает два и больше, у молодых эвиленовых от 50 до 80, а в старых200 – 300. Хлоропласты занимают в клетке либо центральное, либо постенноеположение. В строении хлоропласта, помимо пластичных структур, выявлены болееплотные зоны, представляющие собой скопление ДНК, многочисленных рассеяныхмелких частиц – рибосом, глобул различного размера, формы и состава, которыеобразуются в ходе фотосинтеза.

Существуютподвижные и неподвижные клетки. Перемещение в жидкой среде осуществляется приучастии особых структур, представляющих собой либо временные, либо постоянныевыросты клетки.

Ресничкаминазывают многочисленные короткие образования, совершающие энергичныеколебательные движения. Псевдоусики или ложные реснички, имеют вид длинных,очень тонких, неподвижных волосков, которые обнаруживаются чаще всего толькопосле подкраски.

Поджгутиками понимают длинные малочисленные образования, с меньшей, чем у ресничекчастотой биений и с волнообразным характером движения.

Перечисленныеобразования – единственные клеточные структуры, расположенные за пределамисамой клетки.

Средиводорослей чаще всего встречаются формы двух- или одножгутиковые, режечетырёх-, восьмижгутиковые и совсем единичные с большим числом жгутиков. Унекоторых золотистых водорослей между двумя подвижными жгутиками располагаетсятретий – неподвижный жгутик. С его помощью клетка прикрепляется к субстрату.

Жгутикибывают гладкими или опушёнными. Опушённым обычно оказывается двигательныйжгутик. Причём бывает, что у некоторых водорослей жгутики одновременно несутчешуйки, но чаще имеется какой-то один тип образований.

Внастоящее время не вызывает сомнения, что водоросли дали начало наземнымрастениям, проложив им дорогу на сушу. Этот акт подготавливался во время всегохода развития водорослей, в котором решающая роль, по-видимому, принадлежитклетке. Большое разнообразие строения, состава и свойств отдельных клеточныхкомпонентов свидетельствует о том, что здесь шел интенсивныйформообразовательный процесс.

IV. Основные типы морфологическойструктуры тела водорослей.

Вотличие от высших растений целиком и полностью характеризующихся однимлистостебельным типом строения, водоросли в пределах слоевцового типа строенияобнаруживают исключительное морфологическое разнообразие. Тело водорослей, какуже упоминалось, может быть всех четырех степеней сложности, вообще известныхдля организмов – одноклеточным, колониальным, многоклеточным и неклеточным. Ихразмеры в пределах каждой из этих форм отличаются огромным диапазоном – отмикроскопических, до очень крупных. Так некоторые виды зеленой одноклеточнойводоросли синехотистиседва достигают 1 мкм, одноклеточные зелёные водоросли изрода хлорелламогут быть в 2 мкм, а длинна клеток, часто составляет 15 – 20 см.

Однакосамыми крупными размерами отличаются многоклеточные морские бурые водоросли,слоевища которых у отдельных видов могут достигать в длину 30 – 45 см.Водоросли поражают многообразием своего внешнего облика. Вместе с тем всё этоисключительное многообразие имеет в своей основе несколько хорошо обособленныхтипов морфологической структуры, являющихся выражением главнейших ступенейморфологической дифференциации тела водорослей в процессе эволюции. Важноотметить, что эти ступени то в большей, то в меньшей степени повторяются вразных отделах водорослей, что свидетельствует об известном параллелизмеэволюционного развития в пределах этих отделов.

Внастоящее время различают 9 основных типов морфологической структуры телаводорослей. Из них 4 относятся к одноклеточным формам, 1 – к неклеточным,остальные 4 – к многоклеточным.

1.Амёбоидная структура представлена одноклеточными организмами;

2.Монадная структура свойственна одноклеточным организмам;

3.Коккоидная структура характеризуется отдельными клетками;

4.Палынелоидная структура представляет собой усложнённый; вариант коккоиднойструктуры;

5.Нитчатая структура представлена талломами;

6.Разнонитчатая структура представлена талломами;

7.Пластинчатая структура характеризуется многоклеточными слоевищами в формепластиков;

8.Сифональная структура представляет собой особый тип строения, свойственныйтолько некоторым водорослям и нередко называемый неклеточным;

9.Хорофитная структура свойственна только хоровым водорослям.

V. Размножение и циклы развитияводорослей.

Воспроизведениесебе подобных у водорослей совершается посредством вегетативного, бесполого иполового размножения.

Вегетативноеразмножение одноклеточных водорослей заключается в делении особей надвое. Умногоклеточных водорослей оно происходит несколькими способами. Например,делению нитей сине – зелёных водорослей на части нередко предшествует отмираниеотдельных клеток.

Хоровыеводоросли образуют одноклеточные и многоклеточные клубеньки, дающие развитиеновым растениям. У ряда нитчатых водорослей отдельные клетки округляются,накапливают большое количество запасных питательных веществ и пигментов,одновременно происходит утолщение их оболочки.

Вегетативноеразмножение, в сущности, представляет собой форму бесполого размножения,осуществляемого вегетативными частями.

Бесполоенастоящее размножение сопровождается, во-первых, выходом продуктов деления изоболочки материнской клетки, во-вторых, делением протопласта клетки на части.Бесполое размножение водорослей происходит посредством спор или зооспор.

Сине– зелёные водоросли являющиеся прокариотами, имеют два рода спор – эндоспоры иэкзоспоры. Эндоспоры образуются по нескольку в клетках в результате дроблениясодержимого. Экзоспоры возникают как вырост на вершине клетки.

Спорыи зооспоры обычно выходят в воду целой группой, окружённой слизистой оболочкой,которая вскоре раскрывается. На выходе, зооспоры находясь ещё в общей оболочке,начинают активно двигаться, а после разрыва оболочки моментально расплываются вразные стороны. Подобным образом выходят и гаметы при половом размножении.

Половоеразмножение заключается в слиянии двух клеток (гамет), в результате чегообразуется зигота, вырастающая в новую особь. У водорослей половое размножениебывает нескольких типов. У одноклеточных жгутиковых водорослей половой процесссводится к слиянию двух особей, этот процесс называют гологамией. Гораздо чащеполовое размножение у водорослей связанно с дроблением содержимого клеток иобразованием внутри их специализированных половых клеток – гамет. У всехводорослей, кроме красных водорослей, мужские гаметы имеют жгутики, а у гаметпротивоположного пола они имеются не всегда.

Зачаткиводорослей в виде спор, гамет и зигот не совсем стихийно разносятся водой. Ониобладают различного рода таксисами, определяющими направление их движения взависимости от внешних раздражителей: света, температуры, химических веществ,содержащихся в воде.

Теченияслужат основным средством переноса зачатков на большие расстояния. Зооспорысохраняют жизнеспособность в течение нескольких дней. Более длительноеперемещение зачатков водорослей происходит плодоносящими слоевищами или ихчастями.

Дляпрорастания спор и зигот водорослей требуется комплекс условий, включающийопределённые значения температуры, освещённости, содержания биогенных ибиологически активных веществ. В противном случае они не прорастают. При этомзиготы некоторых водорослей сохраняют жизнеспособность в течение трех – четырёхмесяцев. Воспроизведению и сохранению некоторых водорослей в неблагоприятныхусловиях способствует образование цист. Они наблюдаются у золотистых, жёлто –зелёных, диатомовых водорослей. В каждой клетке формируется одна циста.Содержимое клетки округляется, и вокруг неё вырабатывается твёрдая оболочка.При прорастании цист образуется одна особь, реже несколько

VI. Внешние условия жизни водорослей.

Дляводорослей, как фототрофных организмов, первым условием существования являетсяналичие света, источников углерода и минеральных веществ, а основной средойжизни для них служит свободная вода. Однако это справедливо не для всех, но длябольшинства водорослей и не исчерпывает всего многообразия наблюдающихся у нихспособов питания и мест поселения.

Крометого, на жизнь водорослей оказывают большое влияние и другие химические ифизические факторы внешней среды – химический состав субстрата, температура,весьма различные в разных местах. Физиологическая пластичность водорослей и ихприспособленность к разным экологическим условиям поистине огромна.

Всилу широкой приспособленности к внешним условиям водоросли в своём расселениипо земному шару распределяются в разнообразные экологические группировки,характеризующиеся более и менее определённым составом слагающих их водорослей,приспособленных к определённой амплитуде экологических факторов.

Однимиз важнейших факторов в распределении водорослей является общая солёность воды.Основную массу природных бассейнов, составляют бассейны морские со среднейсолёностью 35 г. солей на 1 л. воды и бассейны пресноводные, в которыхсодержится солей примерно 0,01 – 0,5 г. на 1 л. воды. Это определяет разделениеводорослей на морские и пресноводные, и только очень немногие из них, могут житькак в одной, так и в другой среде. Так, например, почти все бурые и красныеводоросли обитают в морях, около половины диатомовых водорослей живёт вморской, другая половина – в пресной воде.

Впределах каждого бассейна водоросли могут населять толщу воды, свободно плаватьв ней, составляя группировку, называемую планктоном. Однако водоросли могутжить не только в водоёмах. При наличии хотя бы периодического увлажнения многиеиз них успешно развиваются на различных наземных предметах – скалах, коредеревьев. Вполне благоприятной средой для развития водорослей служит такжетолща почвенного слоя. Таким образом, здесь рассматриваются следующиеэкологические группировки, или сообщества водорослей:

1.планктонные водоросли;

2.бентосные водоросли;

3.наземные водоросли;

4.почвенные водоросли;

5.водоросли горячих источников;

6.водоросли снега и льда;

7.водоросли солёных водоёмов;

8.водоросли в известковом субстрате.

VII. Систематический образ водорослей.

Зелёныеводоросли– одноклеточные, колониальные и многоклеточные формы, разнообразногостроения, зелёного цвета. Продукт ассимиляции – крахмал, мука, масло. Имеютсякак подвижные формы со жгутиками на переднем конце клеток, так и неподвижные,прикреплённые или пассивно плавающие. Размножение вегетативное, бесполое иполовое. У ряда форм имеется чередование бесполого и полового размножения.Зооспоры и гаметы с 2 или 4 жгутиками, расположенными на переднем конце.Пресноводные и морские водоросли.

Котделу пирофитовых относятся весьма своеобразные, одноклеточные водоросли. Онипредставляют собой неоднородную группу. У громадного большинства представителейэтого отдела в строении клеток отчётливо выражены спинная, брюшная и боковыестороны. Особо следует сказать о хлоропластах. По разнообразию их окраскипирофитовым принадлежит первое место среди водорослей. Обычно хлоропластыокрашены в оливковый, бурый или коричневый цвет. Громадное большинствопирофитовых водорослей характеризуется жгутиками. Продуктом ассимиляцииявляется крахмал или масло, изредка лейкозин и валютин. Размножение в основномвегетативное. Реже наблюдается бесполое размножение. Половой процесс достовернонеизвестен. Пирофитовые водоросли широко распространены в водоёмах и обитают впресных и солоноватых водах, как и в морях.

Котделу золотистых относятся водоросли, преимущественно микроскопические,хлоропласты которых окрашены в золотисто – жёлтый цвет. В зависимости отпигментов окраска водорослей может приобрести различные оттенки: от чисто–золотисто – жёлтой до зеленовато – жёлтой и золотисто – бурой.

Впроцесс фотосинтеза в клетках золотистых водорослей вместо крахмалавырабатывается особый углевод – лейкоцин.

Живутпреимущественно в чистых пресных водах. Небольшое число их обитают в морях исолёных озёрах.

Золотистыеводоросли бывают одноклеточными, колониальными и многоклеточными. Многие видыснабжены жгутиками. Размножаются золотистые водоросли простым делением клетки.Наблюдается также бесполое размножение.

Диатомовыеводоросли– это совершенно особая группа одноклеточных организмов, одиночно живущихили объединенных в колонии различного типа: цепочки, нити, ленты, звёздочки.

Окраскахлоропластов у диатомовыз водорослей имеет различные оттенки жёлто – бурогоцвета в зависимости от набора пигментов. В процессе фотосинтеза у диатомовыхводорослей образуется масло в виде капелек различной величины.

Чащевсего диатомовые размножаются вегетативным делением клетки на две половины.

Большинстводиатомовых водорослей передвигаются по субстрату толчками вперёд, назад ислегка в сторону. Диатомовые водоросли живут повсюду. Водная среда – основное ипервичное их место обитания.

Котделу жёлто – зелёных водорослей относятся водоросли, хлоропласты которыхокрашены в светло- или тёмно – жёлтый цвет, очень редко зелёный и лишь иногдаголубой. Окраска эта определяется наличием в хлоропластах основного элемента –хлорофилла. Кроме того, у них в клетках отсутствует крахмал, а в качествеосновного продукта ассимиляции накапливаются капли масла и лишь у некоторыхглыбки лейкоцина и валюцина. Встречаются они главным образом в чистыхпресноводных водоёмах, реже в солоноватых водах и морях.

Отличительнойособенностью жёлто – зелёных водорослей является наличие жгутиков. Именно этотпризнак в своё время послужил основанием для того, чтобы назвать эту группуводорослей разножгутиковыми. Помимо различий в длине, жгутики здесь различаютсяи морфологически: главный жгут состоит из оси и перисто расположенных на неймерцательных волосков, боковой жгут бичевидный.

Размножаютсяжёлто – зелёные водоросли простым делением клетки или распадом колоний имногоклеточных талломов на отдельные части. Наблюдается также бесполоеразмножение. Половой процесс известен лишь у немногих видов.

Эвиленовыеводоросли– обычные обитатели небольших пресных стоячих водоёмов. Форма телаэвиленовых водорослей хорошо приспособлена к движению в воде. Движениеэвиленовых водорослей совершается с помощью жгута. Процесс размножения уэвиленовых водорослей наблюдается обычно вечером или рано утром. Заключается онв делении особи надвое.

Хоровыеводоросли– представляют собой совершенно своеобразные крупные растения, резкоотличающиеся от всех остальных водорослей. Они широко распространены впресноводных прудах и озёрах, особенно с жёсткой известковой водой.

Наборассимиляционных пигментов сходен с таковым у зелёных водорослей. Приразмножении этих клеток их ядра делятся метотически. Количество выявляющихсяпри этом хромосом у разных видов различное, от 6 до 70.

Сине– зелёные водоросли– старейшая группа организмов. Сине – зелёные водоросливстречаются во всевозможных и почти невероятных для существования местахобитания, на всех континентах и во всевозможных водоёмах Земли.

Окраскаих варьируется от чисто-сине-зелёной до фиолетовой или красноватой, иногда допурпурной или коричневато-красной. Самым обычным типом размножения усине-зелёных водорослей является деление клеток надвое. Сине-зелёные водорослиразмножаются и другими способом — образованием спор.

Известно,что большинство сине-зелёных водорослей способно синтезировать все веществасвоей клетки за счёт энергии света. Отдел сине-зелёных водорослей считаютстарейшей группой автотрофных растений на Земле (примитивное строение клетки,отсутствие полового размножения, жгутиковых стадий). По цитологии сине-зелёныеводоросли сходны с бактериями.

Бурыеводоросли- многоклеточные организмы сложного строения, бурого и синевато-бурогоцвета. Продукт ассимиляции — полисахариды, масло. Бурые водоросли — неподвижные, прикреплённые формы. Размножение вегетативное, бесполое и половое,с чередованием гаметофита и спорофита. При половом размножении развиваютсяизогаметы, гетерогаметы или антерозоиды с яйцеклетками. Зооспоры и гаметыснабжены двумя жгутиками, расположенными с боков, неравной длинны инаправленными в разные стороны. Бурые водоросли живут в основном в море, заисключением нескольких пресноводных видов.

Красныеводоросли- многоклеточные, очень редко одноклеточные, сложного строения,красного или голубоватого цвета. У громадного большинства красных водорослейзигота не сразу прорастает в новое растение, а проходит очень сложный путьразвития, прежде чем из неё образуются новые споры, прорастающие уже в новыерастения. Споры собранны в компактные группы, носящие название цистокарпа,последний часто имеет специальную оболочку. Цистокарп всегда тесно связан с темрастением, на котором происходило оплодотворение яйцеклетки и дальнейшееразвитие зиготы.

VIII. Распространённость водорослей вводоёмах.

Водоросли- одни из древнейших организмов, населяющих нашу планету. Пожалуй, толькобактерии могут поспорить с ними в древности происхождения и длительностисуществования. В прошлые геологические эпохи, как и в настоящее время,водоросли населяли океаны, реки, озёра и другие водоёмы. Обогатив атмосферукислородом, они вызвали к жизни мир разнообразных животных и способствовали развитиюаэробных бактерий; они явились родоначальниками растений, заселивших сушу, икак это не удивительно, создали могучие толщи горных пород.

Вводе и на суше, в снегах, льдах и горячих источниках, по всему земному шару — от просторов Северного Ледовитого океана и его островов, до тропиков, и оттропиков до снегов и скал Антарктиды, от морских глубин до высоких гор — всюдумы находим водоросли. Их микроскопические размеры способствуют переносу набольшие расстояния. Водные течения разносят их по морям и океанам. Такую жероль выполняют рыбы, особенно проходные. Выброшенные из воды на берег ивысохшие, подхваченные с илом и пылью с поверхности скал и почвы ветром иптицами — водоросли переносятся на большие расстояния. Пути и способыраспространения водорослей исключительно многообразны и полностью обеспечиваютих повсеместное разнесение.

Наиболееобщим выражением их является распределение водорослей по широтным зонам: втёплых тропических морях, где условия более благоприятны, мы находим и большееколичество видов; в холодных арктических морях флора водорослей по видовомусоставу значительно беднее.

Распространённыепо всему земному шару, водоросли, несомненно должны играть значительную роль вжизни природы. На первый взгляд водоросли малозаметны и роль их кажетсянезначительной, и только в исключительных случаях, как, например, в густыхзарослях морских макрофитов или при «цветении» воды, вызываемомпланктонными водорослями, они поражают своим изобилием. Произведённые подсчётыпоказывают, что в масштабе всей Земли роль водорослей в общем балансе живоговещества оказывается поистине огромной.

Основноезначение водорослей в жизни природы вытекает из их физиологических особенностейкак зелёных растений: подобно высшим зелёным растениям на суше, водоросли вводе являются основным созидателем органического вещества. Таким образом, можносказать, что весь остальной мир современных живых существ воды в той или иноймере обязан своим существованием водорослям, так как водоросли, благодарясодержанию в них хлорофилла, способны созидать органические вещества своеготела из неорганических веществ окружающей их воды. Следовательно они являются вводе производителями той первопищи, которой в дальнейшем пользуются всеостальные лишённые хлорофилла водные организмы.

Огромноезначение имеет также то обстоятельство, что водоросли в процессе фотосинтезавыделяют свободный кислород, необходимый для дыхания водных организмов, какживотных, так и растительных.

Список литературы.

«Жизньрастений — водоросли» А.А. Фёдоров, А.Л. Курсанов, Н.В. Циуин, М.В.Горленко, С.Р. Жилин. Москва — Просвещение — 1977 год

«Ботаническийатлас»

Н.А.Монтеверде «Малая современная энциклопедия»

Дляподготовки данной работы были использованы материалы с сайта www. bolshe.ru/

www.ronl.ru

Реферат - Водоросли - Биология

<span Arial",«sans-serif»; mso-fareast-font-family:Arial;letter-spacing:1.0pt;mso-font-kerning:1.0pt">1.<span Times New Roman"">     

<span Arial",«sans-serif»; mso-fareast-font-family:Arial;letter-spacing:1.0pt;mso-font-kerning:1.0pt">2.<span Times New Roman"">     

<span Arial",«sans-serif»; mso-fareast-font-family:Arial;letter-spacing:1.0pt;mso-font-kerning:1.0pt">3.<span Times New Roman"">     

<span Arial",«sans-serif»; mso-fareast-font-family:Arial;letter-spacing:1.0pt;mso-font-kerning:1.0pt">4.<span Times New Roman"">     

<span Arial",«sans-serif»; mso-fareast-font-family:Arial;letter-spacing:1.0pt;mso-font-kerning:1.0pt">5.<span Times New Roman"">     

<span Arial",«sans-serif»; mso-fareast-font-family:Arial;letter-spacing:1.0pt;mso-font-kerning:1.0pt">6.<span Times New Roman"">     

<span Arial",«sans-serif»; mso-fareast-font-family:Arial;letter-spacing:1.0pt;mso-font-kerning:1.0pt">7.<span Times New Roman"">     

-<span Times New Roman"">   

-<span Times New Roman"">   

-<span Times New Roman"">   

-<span Times New Roman"">   

-<span Times New Roman"">   

-<span Times New Roman"">   

-<span Times New Roman"">   

-<span Times New Roman"">   

-<span Times New Roman"">   

-<span Times New Roman"">   

<span Arial",«sans-serif»; mso-fareast-font-family:Arial;letter-spacing:1.0pt;mso-font-kerning:1.0pt">8.<span Times New Roman"">     

<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family: «Times New Roman»;mso-font-kerning:1.0pt">

Мир водорослейогромен. Он занимает в растительном царстве совершенно особое, исключительноепо своему значению место, как в историческом аспекте, так и по той роли,которая принадлежит ему в общем круговороте веществ в природе. Вместе с темсамо понятие ''водоросли'' в научном отношении страдает большойнеопределённостью. Это заставляет специально рассмотреть отличие относимых сюдарастительных организмов от других представителей растительного царства

Действительно,слово «водоросли» означает лишь то, что это растения, живущие в воде. Однако вботанике этот термин применяется в более узком смысле, и не все растения,наблюдаемые нами в водоёмах, можно назвать водорослями. С другой стороны,именно водоросли мы часто попросту не замечаем в водоёмах, так как очень многиеиз них нелегко распознать невооружённым глазом.

Приглядываясь к различным водоёмам, особенно к озёрам,мы прежде всего замечаем обилие растений. Некоторые из них прикреплены ко дну.К ним относятся, например, крупные зелёные скопления так называемой тины. Здесьже нередко встречаются и более крупные водоросли, состоящие из хорошо заметныхна глаз простых или ветвящихся нитей, или совсем крупные хоровые водоросли,внешне похожие на хвощ.

С другой стороны, значительное количествомикроскопических водорослей, таких же как в водоёмах, произрастает и на суше:на поверхности почвы и в самой её толще, на деревьях, камнях. Правда, жизньэтих водорослей тоже тесно связана с водой, однако они могут довольствоватьсятолько атмосферной и грунтовой влагой, росой. В отличие от ''водных''водорослей, эти водоросли легко переносят высыхание и очень быстро оживают прималейшем увлажнении. В царстве растений водоросли относятся к обширномуподцарству низших, или слоевцовых растений, куда входят также бактерии, грибы илишайники. Как и все низшие растения, водоросли размножаются вегетативно или спомощью спор, то есть относятся к споровым растениям. Однако в физиологическомотношении водоросли резко отличаются от остальных низших растений наличиемхлорофилла, благодаря которому они способны ассимилировать на свету углекислыйгаз. Кроме того, многие водоросли, обладающие хорошо развитым хлорофиллом,помимо фототрофного, могут быть свойственны и другие типы питания.

Таким образом, исходя из сказанного, легко вывеститочное научное определение водорослей. Водоросли– это низшие, то есть слоевцовые споровые растения, содержащие в своих клеткаххлорофилл, и живущие преимущественно в воде. Такое определение, однако, не даётпредставление о том огромном разнообразии в строении тела, которое свойственноводорослям. Здесь мы встречаемся и с микроскопическими организмами –одноклеточными и многоклеточными, и с крупными формами различного строения.Большого разнообразия достигают здесь способы размножения и строение органовразмножения. Даже по окраске водоросли неодинаковы, так как одни содержаттолько хлорофилл, другие ещё ряд дополнительных пигментов, окрашивающие их вразличные цвета.

Разделение водорослей на систематические группы высшегоранга в основном совпадает с характером их окраски, связанной конечно, сособенностями строения. Водоросли разделены по 10 отделам:

<span Arial",«sans-serif»; mso-fareast-font-family:Arial;mso-font-kerning:1.0pt">1.<span Times New Roman"">       

<span Arial",«sans-serif»; mso-fareast-font-family:Arial;mso-font-kerning:1.0pt">2.<span Times New Roman"">       

<span Arial",«sans-serif»; mso-fareast-font-family:Arial;mso-font-kerning:1.0pt">3.<span Times New Roman"">       

<span Arial",«sans-serif»; mso-fareast-font-family:Arial;mso-font-kerning:1.0pt">4.<span Times New Roman"">       

<span Arial",«sans-serif»; mso-fareast-font-family:Arial;mso-font-kerning:1.0pt">5.<span Times New Roman"">       

<span Arial",«sans-serif»; mso-fareast-font-family:Arial;mso-font-kerning:1.0pt">6.<span Times New Roman"">       

<span Arial",«sans-serif»; mso-fareast-font-family:Arial;mso-font-kerning:1.0pt">7.<span Times New Roman"">       

<span Arial",«sans-serif»; mso-fareast-font-family:Arial;mso-font-kerning:1.0pt">8.<span Times New Roman"">       

<span Arial",«sans-serif»; mso-fareast-font-family:Arial;mso-font-kerning:1.0pt">9.<span Times New Roman"">       

<span Arial",«sans-serif»; mso-fareast-font-family:Arial;mso-font-kerning:1.0pt">10.<span Times New Roman"">   

В научной литературе до сих пор продолжаются споры оположении в общей системе, с одной стороны, сине – зелёных водорослей и, сдругой стороны, всех тех водорослей, которые представлены одноклеточнымиподвижными формами, снабжёнными органами движения – жгутиками (это почти всеэвиленовые водоросли, большая часть пирофитовых и золотистых водорослей иотдельные классы жёлто – зелёных и зелёных водорослей).

Действительно, сине – зелёные резко отличаются отдругих водорослей простотой внутренней организации клеток. Их клетки лишеныоформленного ядра, что сближает их с бактериями. Вместе с бактериями сине –зелёные водоросли составляют раздел организмов, обозначенный как прокариоты, тоесть ''доядерные'', в отличие от всех остальных растений и животных, обладающихоформленным клеточным ядром и обозначаемых как эукариоты.

Что же касается жгутиковых форм водорослей, то здесьвопрос осложняется тем, что они во многих случаях близки к подобным жебесцветным формам, что дало повод для объединения всех их в общуюсистематическую группу ''жгутиковых организмов'' и включение в системуживотного мира.

С этих позиций мир водорослей как первичных фототрофныхорганизмов един и целостен. Морфологическое многообразие его различных ветвейесть следствие эволюционного взрыва, вызванного появлением фотосинтеза, которыйобеспечил хлорофилоносным организмам успешное развитие в чисто абиотическойсреде. Учитывая особенности строения клеток сине – зелёных водорослей, следуетдумать, что возникновение хлорофилла произошло ещё на прокариотическом уровне,а наличие в настоящее время сходных хлорофилоностных и бесцветныхэукариотических жгутиковых форм обусловлено морфологическим параллелизмомэволюционного развития в разных ветвях организмов. Во всяком случае, уводорослей подобное явление морфологического параллелизма распространено оченьшироко. Такая точка зрения хорошо подтверждается ещё и тем, что в пределахбольшинства вышеперечисленных отделов водорослей жгутиковые формы тесносвязанны переходами с другими, типично ''водорослевыми'' структурами –неподвижными клетками, колониями и нитями. С другой стороны в пределахнекоторых отделов имеются и безусловно вторичные обесцветившиеся формы.

Таким образом, у нас нет оснований отказываться отрассмотрения водорослей как морфофизиологической целостности, от выяснения ихмногообразия в целом, происхождения и взаимных филогенетических связей. Точнотак же с этих позиций целостности хорошо выявляются место и роль водорослей вприроде: в историческом плане они представляют собой первый этап в развитиивсего зелёного ствола растительного мира, а в общем круговороте веществ вприроде играют огромную роль как первичное звено всех пищевых связей в воднойсреде и гигантский поставщик кислорода в атмосферу.

Изучение всех этих вопросов составляет предмет особойнауки – альгологии.

Несмотря на удивительное многообразие жизненных формрастений, большинство из них объединяет уникальная способность, котораяопределяется способом их питания.

В отличие от животных организмов и многих бактерий,использующих для своей жизнедеятельности готовые органические соединения, урастений выработалась в ходе эволюции способность использовать для питаниятакие полностью окислённые вещества, как углекислота и вода, и создавать на ихоснове органические соединения. Этот процесс в природе осуществляется за счётэнергии солнечного света и сопровождается выделением кислорода. Использованиесветовой энергии для биологических синтезов стало возможным благодаря появлениюу растений комплекса поглощающих свет пигментов, важнейшим из которых являетсяхлорофилл. Процесс светового и углеродного питания растений получил названиефотосинтеза и в общем виде может быть записан следующим суммарным уравнением:

<div v:shape="_x0000_s1026"> свет

<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">

хлорофилл

<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; letter-spacing:1.0pt;mso-font-kerning:1.0pt;mso-ansi-language:EN-US">

<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family: «Times New Roman»;letter-spacing:1.0pt;mso-font-kerning:1.0pt;mso-ansi-language: EN-US">C6h3O6+6h3O+2815680

Из уравнениявидно, что на каждые 6 грамм-молекул углекислоты и воды синтезируетсяграмм-молекула глюкозы (<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-font-kerning:1.0pt;mso-ansi-language:EN-US">C

Водоросли, ужепростейшие из них – сине – зелёные, являются первыми организмами, у которыхпоявилась в процессе эволюции способность осуществлять фотосинтез сиспользованием воды в качестве источника водорода и выделением свободногокислорода, то есть процесс, свойственный всем другим водорослям, а за ними ивысшим растениям.

Осуществляемыйрастениями в грандиозном масштабе процесс преобразования энергии света вхимическую энергию продуктов фотосинтеза является практически единственным''руслом'', через которое ''вливается'' в биологически приемлемой формеэнергия, необходимая для поддержания жизни и круговорота веществ в биосференашей планеты. Именно поэтому выдающийся русский естествоиспытатель К.А.Тимирязев говорил о «космической роли зелёных растений». О размерахфотосинтетической деятельности растений в планетарном масштабе можно судить потому, что весь кислород атмосферы Земли имеет, как сейчас доказано,фотосинтетическое происхождение. Залежи каменного угля представляют собойсвоеобразный ''запас'' некогда преобразованной в результате фотосинтезарастений солнечной энергии, складированный в определённые геологические эпохи.

Второйособенностью питания водорослей и других растений, не менее важной, хотя и нетакой специфичной, как фотосинтез, является их способность усваивать азот, серуфосфор, калий и другие минеральные элементы в виде ионов минеральных солей ииспользовать их для синтеза таких важнейших компонентов живой клетки, какаминокислоты, белки, нуклеиновые кислоты, макроэргические соединения, веществавторичного обмена. Среди сине – зелёных водорослей имеются формы, способные осуществлятьпроцесс фиксации свободного азота атмосферы и превращать его в органическиеазотные вещества своего тела.

Клетка –основная структурная единица тела водорослей, представленных либоодноклеточными, либо многоклеточными формами.

Особенностьодноклеточных форм определяется тем, что здесь организмы состоят всего из однойклетки, поэтому в её строении и физиологии сочетаются клеточные и организменныечерты.

Мелкая, не видимая простым глазом одноклеточнаяводоросль выполняет роль своеобразной фабрики, которая добывает сырьё, егоперерабатывает и производит такие ценные соединения, как белки, углеводы ижиры. Кроме того, важным продуктом её деятельности считается кислород. Такимобразом, она активно участвует в круговороте веществ в природе. Одноклеточныеводоросли иногда образуют временные или постоянные скопления в виде колоний.

Многоклеточные формы возникли после того, как клеткапроделала длительный и сложный путь развития в качестве самостоятельногоорганизма.

При знакомстве с водорослями бросается в глазачрезвычайное разнообразие как форм, так и размеров их клеток. Наибольшаяпестрота картин обнаруживается у свободноживущих одноклеточных водорослей.

У водорослей, в отличие от высших растений, встречаютсяклетки, содержимое которых окружено лишь тонкой мембраной. Такие клетки обычноназывают голыми. Они не способны сохранять свою форму и постоянно находятся вамёбоидном состоянии. Подобного рода клетки встречаются как средиодноклеточных, так и многоклеточных водорослей, чаще всего на стадии гамет изооспор.

Клетки некоторых водорослей (эвгленовых, жёлто –зелёных) помимо плазмалеммы, окружены кожистым, эластичным слоем. Этот слойполучил название пелликулы, или перипласта. Он состоит из фибриллярноговещества и имеет сложную, многослойную организацию. Клетки с такой пелликулойобычно очень изменчивы по форме. Только толстая, похожая на панцирь пелликуламожет прочно её зафиксировать. На поверхности пелликулы иногда возникаютскладки, выросты в виде зубцов или утолщения, называемые чешуйками. Этиструктуры в различных сочетаниях образуют самые причудливые узоры, придаваяорганизму неповторимый облик. Но главная их функция – повышение прочностиклеточного покрова.

Последующим развитием растительной клетки следуетпризнать появление на её поверхности покрова в виде оболочки – сначалапектиновой, а затем и целлюлозной. Преимущество этого образования состоит втом, что оно удачно сочетает в себе защитную и опорную функции с возможностьюростовых процессов и проницаемостью.

Клеточные оболочки водорослей весьма разнообразны какпо своему строению, так и по химическому составу. Толщина оболочки варьируетсяне только от вида к виду, но и даже в пределах одного вида в зависимости отвозраста клетки.

По времени заложения и особенностям роста различаютпервичные и вторичные оболочки. В активно делящихся клетках обычно образуетсятолько первичная оболочка. Её рост идёт в двух направлениях: увеличиваетсяповерхность и толщина.

Вторичная оболочка подвергается гидратации, становитсяэластичной и получает возможность растягиваться.

В любой клеткеразличают два тесно связанных друг с другом компонента: ядро и цитоплазму,причём от степени их развития зависит уровень организации клетки в целом.Водоросли – единственная группа растений, где представлены все известные внастоящее время типы клеточной организации: прокариотическая – у сине – зелёныхводорослей, мезакариотическая – у панцирных жгутиковых, эукариотическая – уводорослей остальных отделов. У прокариот отсутствует морфологическиоформленное ядро, а его функции выполняет состоящий из микрофибрилл ДНКнуклеоид.

У большинстваводорослей в клетке присутствует всего одно ядро, но известны случаи, когда ихбывает два-три и больше. Клетки с несколькими десятками или сотнями ядерназывают цепоидными. Примечательно, что эти водоросли возвращаются кодноядерному состоянию при образовании специализированных клеток бесполого иполового размножения.

Форма, размерыи местоположение ядра в клетке сильно варьируется у разных водорослей, а такжев зависимости от фазы развития, на которой находится тот или иной организм.

Очень мелкиеядра характерны для большинства одноклеточных водорослей.

В ядре уводорослей выявлены те же самые структуры, что и в ядре других эукариотов:оболочка, ядерный сок, ядрышко и включения хромотина.

Второйкомпонент клетки – цитоплазма – состоит из гомогеного основного вещества ипогружённых в него телец различного размера и формы: митохондрий, диктиосом,эндоплазматической сети. Этот основной набор органелл присущ клеткам не толькорастений, но и животных.

В интенсивнорастущих клетках, помимо перечисленных органелл, можно наблюдать хорошоразвитую систему пузырьков, или вакуолей.

Также уводорослей имеются хлоропласты. Они могут быть чашевидными, лентовидными,спиралевидными, пластинчатыми, звездчатыми. Как правило, в подвижных клетках узелёных водорослей присутствует всего один хлоропласт, у водорослей из другихотделов их бывает два и больше, у молодых эвиленовых от 50 до 80, а в старых200 – 300. Хлоропласты занимают в клетке либо центральное, либо постенное положение.В строении хлоропласта, помимо пластичных структур, выявлены более плотныезоны, представляющие собой скопление ДНК, многочисленных рассеяных мелкихчастиц – рибосом, глобул различного размера, формы и состава, которыеобразуются в ходе фотосинтеза.

Существуютподвижные и неподвижные клетки. Перемещение в жидкой среде осуществляется приучастии особых структур, представляющих собой либо временные, либо постоянныевыросты клетки.

Ресничкаминазывают многочисленные короткие образования, совершающие энергичныеколебательные движения. Псевдоусики или ложные реснички, имеют вид длинных,очень тонких, неподвижных волосков, которые обнаруживаются чаще всего толькопосле подкраски.

Под жгутикамипонимают длинные малочисленные образования, с меньшей, чем у ресничек частотойбиений и с волнообразным характером движения.

Перечисленныеобразования – единственные клеточные структуры, расположенные за пределамисамой клетки.

Средиводорослей чаще всего встречаются формы двух- или одножгутиковые, режечетырёх-, восьмижгутиковые и совсем единичные с большим числом жгутиков. Унекоторых золотистых водорослей между двумя подвижными жгутиками располагаетсятретий – неподвижный жгутик. С его помощью клетка прикрепляется к субстрату.

Жгутики бываютгладкими или опушёнными. Опушённым обычно оказывается двигательный жгутик.Причём бывает, что у некоторых водорослей жгутики одновременно несут чешуйки,но чаще имеется какой-то один тип образований.

В настоящеевремя не вызывает сомнения, что водоросли дали начало наземным растениям,проложив им дорогу на сушу. Этот акт подготавливался во время всего ходаразвития водорослей, в котором решающая роль, по-видимому, принадлежит клетке.Большое разнообразие строения, состава и свойств отдельных клеточныхкомпонентов свидетельствует о том, что здесь шел интенсивныйформообразовательный процесс.

В отличие отвысших растений целиком и полностью характеризующихся одним листостебельнымтипом строения, водоросли в пределах слоевцового типа строения обнаруживаютисключительное морфологическое разнообразие. Тело водорослей, как ужеупоминалось, может быть всех четырех степеней сложности, вообще известных дляорганизмов – одноклеточным, колониальным, многоклеточным и неклеточным. Ихразмеры в пределах каждой из этих форм отличаются огромным диапазоном – отмикроскопических, до очень крупных. Так некоторые виды зеленой одноклеточнойводоросли синехотистис едвадостигают 1 мкм, одноклеточные зелёные водоросли из рода хлорелла могут быть в    2мкм, а длинна клеток, часто составляет 15 – 20 см.

Однако самымикрупными размерами отличаются многоклеточные морские бурые водоросли, слоевищакоторых у отдельных видов могут достигать в длину 30 – 45 см. Водорослипоражают многообразием своего внешнего облика. Вместе с тем всё этоисключительное многообразие имеет в своей основе несколько хорошо обособленныхтипов морфологической структуры, являющихся выражением главнейших ступенейморфологической дифференциации тела водорослей в процессе эволюции. Важноотметить, что эти ступени то в большей, то в меньшей степени повторяются вразных отделах водорослей, что свидетельствует об известном параллелизмеэволюционного развития в пределах этих отделов.

В настоящеевремя различают 9 основных типов морфологической структуры тела водорослей. Изних 4 относятся к одноклеточным формам, 1 – к неклеточным, остальные 4 – кмногоклеточным.

<span Times New Roman""> 2.<span Times New Roman"">    

<span Times New Roman""> 3.<span Times New Roman"">    

<span Times New Roman""> 4.<span Times New Roman"">    

<span Times New Roman""> 5.<span Times New Roman"">    

<span Times New Roman""> 6.<span Times New Roman"">    

<span Times New Roman""> 7.<span Times New Roman"">    

<span Times New Roman""> 8.<span Times New Roman"">    

<span Times New Roman""> 9.<span Times New Roman"">    

Воспроизведение себе подобных у водорослей совершаетсяпосредством вегетативного, бесполого и полового размножения.

Вегетативное размножение одноклеточных водорослейзаключается в делении особей надвое. У многоклеточных водорослей оно происходитнесколькими способами. Например, делению нитей сине – зелёных водорослей начасти нередко предшествует отмирание отдельных клеток.

Хоровые водоросли образуют одноклеточные имногоклеточные клубеньки, дающие развитие новым растениям. У ряда нитчатыхводорослей отдельные клетки округляются, накапливают большое количествозапасных питательных веществ и пигментов, одновременно происходит утолщение ихоболочки.

Вегетативное размножение, в сущности, представляетсобой форму бесполого размножения, осуществляемого вегетативными частями.

Бесполое настоящее размножение сопровождается,во-первых, выходом продуктов деления из оболочки материнской клетки, во-вторых,делением протопласта клетки на части. Бесполое размножение водорослейпроисходит посредством спор или зооспор.

Сине – зелёные водоросли являющиеся прокариотами, имеютдва рода спор – эндоспоры и экзоспоры. Эндоспоры образуются по нескольку вклетках в результате дробления содержимого. Экзоспоры возникают как вырост навершине клетки.

Споры изооспоры обычно выходят в воду целой группой, окружённой слизистой оболочкой,которая вскоре раскрывается. На выходе, зооспоры находясь ещё в общей оболочке,начинают активно двигаться, а после разрыва оболочки моментально расплываются вразные стороны. Подобным образом выходят и гаметы при половом размножении.

Зачатки водорослей в виде спор, гамет и зигот несовсем стихийно разносятся водой. Они обладают различного рода таксисами,определяющими направление их движения в зависимости от внешних раздражителей:света, температуры, химических веществ, содержащихся в воде.

Течения служат основным средством переносазачатков на большие расстояния. Зооспоры сохраняют жизнеспособность в течениенескольких дней. Более длительное перемещение зачатков водорослей происходитплодоносящими слоевищами или их частями.

Для прорастания спор и зигот водорослей требуетсякомплекс условий, включающий определённые значения температуры, освещённости,содержания биогенных и биологически активных веществ. В противном случае они непрорастают. При этом зиготы некоторых водорослей сохраняют жизнеспособность втечение трех – четырёх месяцев. Воспроизведению и сохранению некоторыхводорослей в неблагоприятных условиях способствует образование цист. Онинаблюдаются у золотистых, жёлто – зелёных, диатомовых водорослей. В каждойклетке формируется одна циста. Содержимое клетки округляется, и вокруг неёвырабатывается твёрдая оболочка. При прорастании цист образуется одна особь,реже несколько.

Для водорослей,как фототрофных организмов, первым условием существования является наличиесвета, источников углерода и минеральных веществ, а основной средой жизни дляних служит свободная вода. Однако это справедливо не для всех, но длябольшинства водорослей и не исчерпывает всего многообразия наблюдающихся у нихспособов питания и мест поселения.

Кроме того, на жизнь водорослей оказывают большоевлияние и другие химические и физические факторы внешней среды – химическийсостав субстрата, температура, весьма различные в разных местах.Физиологическая пластичность водорослей и их приспособленность к разнымэкологическим условиям поистине огромна.

В силу широкой приспособленности к внешним условиямводоросли в своём расселении по земному шару распределяются в разнообразныеэкологические группировки, характеризующиеся более и менее определённымсоставом слагающих их водорослей, приспособленных к определённой амплитудеэкологических факторов.

Одним из важнейших факторов в распределении водорослейявляется общая солёность воды. Основную массу природных бассейнов, составляютбассейны морские со средней солёностью   35 г. солей на 1 л. воды и бассейны пресноводные, в которых содержитсясолей примерно 0,01 – 0,5 г. на 1 л. воды. Это определяет разделение водорослейна морские и пресноводные, и только очень немногие из них, могут жить как водной, так и в другой среде. Так, например, почти все бурые и красные водорослиобитают в морях, около половины диатомовых водорослей живёт в морской, другаяполовина – в пресной воде.

В пределах каждого бассейна водоросли могут населятьтолщу воды, свободно плавать в ней, составляя группировку, называемуюпланктоном. Однако водоросли могут жить не только в водоёмах. При наличии хотябы периодического увлажнения многие из них успешно развиваются на различныхназемных предметах – скалах, коре деревьев. Вполне благоприятной средой дляразвития водорослей  служит  также толща  почвенного  слоя. Таким образом,

здесьрассматриваются следующие экологические группировки, или сообщества водорослей:

1.<span Times New Roman"">      

2.<span Times New Roman"">      

3.<span Times New Roman"">      

4.<span Times New Roman"">      

5.<span Times New Roman"">      

6.<span Times New Roman"">      

7.<span Times New Roman"">      

8.<span Times New Roman"">      

<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; letter-spacing:1.0pt;mso-font-kerning:1.0pt">Зелёные водоросли

К <span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; letter-spacing:1.0pt;mso-font-kerning:1.0pt">отделу пирофитовых

К <span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; letter-spacing:1.0pt;mso-font-kerning:1.0pt">отделу золотистых

В процесс фотосинтеза в клетках золотистых водорослей вместо крахмалавырабатывается особый углевод – лейкоцин.

Живут преимущественно в чистых пресных водах. Небольшое число их обитаютв морях и солёных озё

www.ronl.ru

Доклад - Водоросли - Биология

I. Водоросли и их отличие от другихрастений.

Мирводорослей огромен. Он занимает в растительном царстве совершенно особое,исключительное по своему значению место, как в историческом аспекте, так и потой роли, которая принадлежит ему в общем круговороте веществ в природе. Вместес тем само понятие ''водоросли'' в научном отношении страдает большойнеопределённостью. Это заставляет специально рассмотреть отличие относимых сюдарастительных организмов от других представителей растительного царства

Действительно,слово «водоросли» означает лишь то, что это растения, живущие в воде. Однако вботанике этот термин применяется в более узком смысле, и не все растения,наблюдаемые нами в водоёмах, можно назвать водорослями. С другой стороны,именно водоросли мы часто попросту не замечаем в водоёмах, так как очень многиеиз них нелегко распознать невооружённым глазом.

Приглядываяськ различным водоёмам, особенно к озёрам, мы прежде всего замечаем обилие растений.Некоторые из них прикреплены ко дну. К ним относятся, например, крупные зелёныескопления так называемой тины. Здесь же нередко встречаются и более крупныеводоросли, состоящие из хорошо заметных на глаз простых или ветвящихся нитей,или совсем крупные хоровые водоросли, внешне похожие на хвощ.

Сдругой стороны, значительное количество микроскопических водорослей, таких жекак в водоёмах, произрастает и на суше: на поверхности почвы и в самой еётолще, на деревьях, камнях. Правда, жизнь этих водорослей тоже тесно связана сводой, однако они могут довольствоваться только атмосферной и грунтовой влагой,росой. В отличие от ''водных'' водорослей, эти водоросли легко переносятвысыхание и очень быстро оживают при малейшем увлажнении. В царстве растений водорослиотносятся к обширному подцарству низших, или слоевцовых растений, куда входяттакже бактерии, грибы и лишайники. Как и все низшие растения, водорослиразмножаются вегетативно или с помощью спор, то есть относятся к споровымрастениям. Однако в физиологическом отношении водоросли резко отличаются отостальных низших растений наличием хлорофилла, благодаря которому они способныассимилировать на свету углекислый газ. Кроме того, многие водоросли,обладающие хорошо развитым хлорофиллом, помимо фототрофного, могут бытьсвойственны и другие типы питания.

Такимобразом, исходя из сказанного, легко вывести точное научное определениеводорослей. Водоросли– это низшие, то есть слоевцовые споровые растения,содержащие в своих клетках хлорофилл, и живущие преимущественно в воде. Такоеопределение, однако, не даёт представление о том огромном разнообразии встроении тела, которое свойственно водорослям. Здесь мы встречаемся и смикроскопическими организмами – одноклеточными и многоклеточными, и с крупнымиформами различного строения. Большого разнообразия достигают здесь способыразмножения и строение органов размножения. Даже по окраске водорослинеодинаковы, так как одни содержат только хлорофилл, другие ещё ряддополнительных пигментов, окрашивающие их в различные цвета.

Разделениеводорослей на систематические группы высшего ранга в основном совпадает схарактером их окраски, связанной конечно, с особенностями строения. Водорослиразделены по 10 отделам:

1.сине – зелёные водоросли;

2.пирофитовые водоросли;

3.золотистые водоросли;

4.диатомовые водоросли;

5.жёлто – зелёные водоросли;

6.бурые водоросли;

7.красные водоросли;

8.эвшеновые водоросли;

9.зелёные водоросли;

10.хоровые водоросли.

Внаучной литературе до сих пор продолжаются споры о положении в общей системе, содной стороны, сине – зелёных водорослей и, с другой стороны, всех техводорослей, которые представлены одноклеточными подвижными формами, снабжённымиорганами движения – жгутиками (это почти все эвиленовые водоросли, большаячасть пирофитовых и золотистых водорослей и отдельные классы жёлто – зелёных изелёных водорослей).

Действительно,сине – зелёные резко отличаются от других водорослей простотой внутреннейорганизации клеток. Их клетки лишены оформленного ядра, что сближает их сбактериями. Вместе с бактериями сине – зелёные водоросли составляют разделорганизмов, обозначенный как прокариоты, то есть ''доядерные'', в отличие отвсех остальных растений и животных, обладающих оформленным клеточным ядром иобозначаемых как эукариоты.

Чтоже касается жгутиковых форм водорослей, то здесь вопрос осложняется тем, чтоони во многих случаях близки к подобным же бесцветным формам, что дало поводдля объединения всех их в общую систематическую группу ''жгутиковыхорганизмов'' и включение в систему животного мира.

Сэтих позиций мир водорослей как первичных фототрофных организмов един ицелостен. Морфологическое многообразие его различных ветвей есть следствиеэволюционного взрыва, вызванного появлением фотосинтеза, который обеспечилхлорофилоносным организмам успешное развитие в чисто абиотической среде.Учитывая особенности строения клеток сине – зелёных водорослей, следует думать,что возникновение хлорофилла произошло ещё на прокариотическом уровне, аналичие в настоящее время сходных хлорофилоностных и бесцветных эукариотическихжгутиковых форм обусловлено морфологическим параллелизмом эволюционногоразвития в разных ветвях организмов. Во всяком случае, у водорослей подобноеявление морфологического параллелизма распространено очень широко. Такая точказрения хорошо подтверждается ещё и тем, что в пределах большинствавышеперечисленных отделов водорослей жгутиковые формы тесно связанны переходамис другими, типично ''водорослевыми'' структурами – неподвижными клетками,колониями и нитями. С другой стороны в пределах некоторых отделов имеются ибезусловно вторичные обесцветившиеся формы.

Такимобразом, у нас нет оснований отказываться от рассмотрения водорослей какморфофизиологической целостности, от выяснения их многообразия в целом,происхождения и взаимных филогенетических связей. Точно так же с этих позицийцелостности хорошо выявляются место и роль водорослей в природе: в историческомплане они представляют собой первый этап в развитии всего зелёного стволарастительного мира, а в общем круговороте веществ в природе играют огромнуюроль как первичное звено всех пищевых связей в водной среде и гигантскийпоставщик кислорода в атмосферу.

Изучениевсех этих вопросов составляет предмет особой науки – альгологии.

II. Способы питания водорослей.

Несмотряна удивительное многообразие жизненных форм растений, большинство из нихобъединяет уникальная способность, которая определяется способом их питания.

Вотличие от животных организмов и многих бактерий, использующих для своейжизнедеятельности готовые органические соединения, у растений выработалась входе эволюции способность использовать для питания такие полностью окислённыевещества, как углекислота и вода, и создавать на их основе органическиесоединения. Этот процесс в природе осуществляется за счёт энергии солнечногосвета и сопровождается выделением кислорода. Использование световой энергии длябиологических синтезов стало возможным благодаря появлению у растений комплексапоглощающих свет пигментов, важнейшим из которых является хлорофилл.

Водоросли,уже простейшие из них – сине – зелёные, являются первыми организмами, у которыхпоявилась в процессе эволюции способность осуществлять фотосинтез сиспользованием воды в качестве источника водорода и выделением свободногокислорода, то есть процесс, свойственный всем другим водорослям, а за ними ивысшим растениям.

Осуществляемыйрастениями в грандиозном масштабе процесс преобразования энергии света вхимическую энергию продуктов фотосинтеза является практически единственным''руслом'', через которое ''вливается'' в биологически приемлемой формеэнергия, необходимая для поддержания жизни и круговорота веществ в биосференашей планеты. Именно поэтому выдающийся русский естествоиспытатель К.А.Тимирязев говорил о «космической роли зелёных растений». О размерахфотосинтетической деятельности растений в планетарном масштабе можно судить потому, что весь кислород атмосферы Земли имеет, как сейчас доказано,фотосинтетическое происхождение. Залежи каменного угля представляют собойсвоеобразный ''запас'' некогда преобразованной в результате фотосинтезарастений солнечной энергии, складированный в определённые геологические эпохи.

Второйособенностью питания водорослей и других растений, не менее важной, хотя и нетакой специфичной, как фотосинтез, является их способность усваивать азот, серуфосфор, калий и другие минеральные элементы в виде ионов минеральных солей ииспользовать их для синтеза таких важнейших компонентов живой клетки, какаминокислоты, белки, нуклеиновые кислоты, макроэргические соединения, веществавторичного обмена. Среди сине – зелёных водорослей имеются формы, способныеосуществлять процесс фиксации свободного азота атмосферы и превращать его ворганические азотные вещества своего тела.

III. Клетка водоросли.

Клетка– основная структурная единица тела водорослей, представленных либоодноклеточными, либо многоклеточными формами.

Особенностьодноклеточных форм определяется тем, что здесь организмы состоят всего из однойклетки, поэтому в её строении и физиологии сочетаются клеточные и организменныечерты.

Мелкая,не видимая простым глазом одноклеточная водоросль выполняет роль своеобразнойфабрики, которая добывает сырьё, его перерабатывает и производит такие ценныесоединения, как белки, углеводы и жиры. Кроме того, важным продуктом её деятельностисчитается кислород. Таким образом, она активно участвует в круговороте веществв природе. Одноклеточные водоросли иногда образуют временные или постоянныескопления в виде колоний.

Многоклеточныеформы возникли после того, как клетка проделала длительный и сложный путьразвития в качестве самостоятельного организма.

Признакомстве с водорослями бросается в глаза чрезвычайное разнообразие как форм,так и размеров их клеток. Наибольшая пестрота картин обнаруживается усвободноживущих одноклеточных водорослей.

Уводорослей, в отличие от высших растений, встречаются клетки, содержимоекоторых окружено лишь тонкой мембраной. Такие клетки обычно называют голыми.Они не способны сохранять свою форму и постоянно находятся в амёбоидномсостоянии. Подобного рода клетки встречаются как среди одноклеточных, так имногоклеточных водорослей, чаще всего на стадии гамет и зооспор.

Клеткинекоторых водорослей (эвгленовых, жёлто – зелёных) помимо плазмалеммы, окруженыкожистым, эластичным слоем. Этот слой получил название пелликулы, илиперипласта. Он состоит из фибриллярного вещества и имеет сложную, многослойнуюорганизацию. Клетки с такой пелликулой обычно очень изменчивы по форме. Толькотолстая, похожая на панцирь пелликула может прочно её зафиксировать. На поверхностипелликулы иногда возникают складки, выросты в виде зубцов или утолщения,называемые чешуйками. Эти структуры в различных сочетаниях образуют самыепричудливые узоры, придавая организму неповторимый облик. Но главная их функция– повышение прочности клеточного покрова.

Последующимразвитием растительной клетки следует признать появление на её поверхностипокрова в виде оболочки – сначала пектиновой, а затем и целлюлозной.Преимущество этого образования состоит в том, что оно удачно сочетает в себезащитную и опорную функции с возможностью ростовых процессов и проницаемостью.

Клеточныеоболочки водорослей весьма разнообразны как по своему строению, так и похимическому составу. Толщина оболочки варьируется не только от вида к виду, нои даже в пределах одного вида в зависимости от возраста клетки.

Повремени заложения и особенностям роста различают первичные и вторичныеоболочки. В активно делящихся клетках обычно образуется только первичнаяоболочка. Её рост идёт в двух направлениях: увеличивается поверхность итолщина.

Вторичнаяоболочка подвергается гидратации, становится эластичной и получает возможностьрастягиваться.

Оболочкимногих водорослей снабжаются разного рода выростами в виде щетинок, шипиков ичешуек. Их роль для клетки неоднозначна: в одних случаях они выполняют защитнуюфункцию, а в других обеспечивают оптимальные условия жизни.

Влюбой клетке различают два тесно связанных друг с другом компонента: ядро ицитоплазму, причём от степени их развития зависит уровень организации клетки вцелом. Водоросли – единственная группа растений, где представлены все известныев настоящее время типы клеточной организации: прокариотическая – у сине –зелёных водорослей, мезакариотическая – у панцирных жгутиковых, эукариотическая– у водорослей остальных отделов. У прокариот отсутствует морфологическиоформленное ядро, а его функции выполняет состоящий из микрофибрилл ДНКнуклеоид.

Убольшинства водорослей в клетке присутствует всего одно ядро, но известныслучаи, когда их бывает два-три и больше. Клетки с несколькими десятками илисотнями ядер называют цепоидными. Примечательно, что эти водоросли возвращаютсяк одноядерному состоянию при образовании специализированных клеток бесполого иполового размножения.

Форма,размеры и местоположение ядра в клетке сильно варьируется у разных водорослей,а также в зависимости от фазы развития, на которой находится тот или инойорганизм.

Оченьмелкие ядра характерны для большинства одноклеточных водорослей.

Вядре у водорослей выявлены те же самые структуры, что и в ядре другихэукариотов: оболочка, ядерный сок, ядрышко и включения хромотина.

Второйкомпонент клетки – цитоплазма – состоит из гомогеного основного вещества ипогружённых в него телец различного размера и формы: митохондрий, диктиосом,эндоплазматической сети. Этот основной набор органелл присущ клеткам не толькорастений, но и животных.

Винтенсивно растущих клетках, помимо перечисленных органелл, можно наблюдатьхорошо развитую систему пузырьков, или вакуолей.

Такжеу водорослей имеются хлоропласты. Они могут быть чашевидными, лентовидными,спиралевидными, пластинчатыми, звездчатыми. Как правило, в подвижных клетках узелёных водорослей присутствует всего один хлоропласт, у водорослей из другихотделов их бывает два и больше, у молодых эвиленовых от 50 до 80, а в старых200 – 300. Хлоропласты занимают в клетке либо центральное, либо постенноеположение. В строении хлоропласта, помимо пластичных структур, выявлены болееплотные зоны, представляющие собой скопление ДНК, многочисленных рассеяныхмелких частиц – рибосом, глобул различного размера, формы и состава, которыеобразуются в ходе фотосинтеза.

Существуютподвижные и неподвижные клетки. Перемещение в жидкой среде осуществляется приучастии особых структур, представляющих собой либо временные, либо постоянныевыросты клетки.

Ресничкаминазывают многочисленные короткие образования, совершающие энергичныеколебательные движения. Псевдоусики или ложные реснички, имеют вид длинных,очень тонких, неподвижных волосков, которые обнаруживаются чаще всего толькопосле подкраски.

Поджгутиками понимают длинные малочисленные образования, с меньшей, чем у ресничекчастотой биений и с волнообразным характером движения.

Перечисленныеобразования – единственные клеточные структуры, расположенные за пределамисамой клетки.

Средиводорослей чаще всего встречаются формы двух- или одножгутиковые, режечетырёх-, восьмижгутиковые и совсем единичные с большим числом жгутиков. Унекоторых золотистых водорослей между двумя подвижными жгутиками располагаетсятретий – неподвижный жгутик. С его помощью клетка прикрепляется к субстрату.

Жгутикибывают гладкими или опушёнными. Опушённым обычно оказывается двигательныйжгутик. Причём бывает, что у некоторых водорослей жгутики одновременно несутчешуйки, но чаще имеется какой-то один тип образований.

Внастоящее время не вызывает сомнения, что водоросли дали начало наземнымрастениям, проложив им дорогу на сушу. Этот акт подготавливался во время всегохода развития водорослей, в котором решающая роль, по-видимому, принадлежитклетке. Большое разнообразие строения, состава и свойств отдельных клеточныхкомпонентов свидетельствует о том, что здесь шел интенсивныйформообразовательный процесс.

IV. Основные типы морфологическойструктуры тела водорослей.

Вотличие от высших растений целиком и полностью характеризующихся однимлистостебельным типом строения, водоросли в пределах слоевцового типа строенияобнаруживают исключительное морфологическое разнообразие. Тело водорослей, какуже упоминалось, может быть всех четырех степеней сложности, вообще известныхдля организмов – одноклеточным, колониальным, многоклеточным и неклеточным. Ихразмеры в пределах каждой из этих форм отличаются огромным диапазоном – отмикроскопических, до очень крупных. Так некоторые виды зеленой одноклеточнойводоросли синехотистиседва достигают 1 мкм, одноклеточные зелёные водоросли изрода хлорелламогут быть в 2 мкм, а длинна клеток, часто составляет 15 – 20 см.

Однакосамыми крупными размерами отличаются многоклеточные морские бурые водоросли,слоевища которых у отдельных видов могут достигать в длину 30 – 45 см.Водоросли поражают многообразием своего внешнего облика. Вместе с тем всё этоисключительное многообразие имеет в своей основе несколько хорошо обособленныхтипов морфологической структуры, являющихся выражением главнейших ступенейморфологической дифференциации тела водорослей в процессе эволюции. Важноотметить, что эти ступени то в большей, то в меньшей степени повторяются вразных отделах водорослей, что свидетельствует об известном параллелизмеэволюционного развития в пределах этих отделов.

Внастоящее время различают 9 основных типов морфологической структуры телаводорослей. Из них 4 относятся к одноклеточным формам, 1 – к неклеточным,остальные 4 – к многоклеточным.

1.Амёбоидная структура представлена одноклеточными организмами;

2.Монадная структура свойственна одноклеточным организмам;

3.Коккоидная структура характеризуется отдельными клетками;

4.Палынелоидная структура представляет собой усложнённый; вариант коккоиднойструктуры;

5.Нитчатая структура представлена талломами;

6.Разнонитчатая структура представлена талломами;

7.Пластинчатая структура характеризуется многоклеточными слоевищами в формепластиков;

8.Сифональная структура представляет собой особый тип строения, свойственныйтолько некоторым водорослям и нередко называемый неклеточным;

9.Хорофитная структура свойственна только хоровым водорослям.

V. Размножение и циклы развитияводорослей.

Воспроизведениесебе подобных у водорослей совершается посредством вегетативного, бесполого иполового размножения.

Вегетативноеразмножение одноклеточных водорослей заключается в делении особей надвое. Умногоклеточных водорослей оно происходит несколькими способами. Например,делению нитей сине – зелёных водорослей на части нередко предшествует отмираниеотдельных клеток.

Хоровыеводоросли образуют одноклеточные и многоклеточные клубеньки, дающие развитиеновым растениям. У ряда нитчатых водорослей отдельные клетки округляются,накапливают большое количество запасных питательных веществ и пигментов,одновременно происходит утолщение их оболочки.

Вегетативноеразмножение, в сущности, представляет собой форму бесполого размножения,осуществляемого вегетативными частями.

Бесполоенастоящее размножение сопровождается, во-первых, выходом продуктов деления изоболочки материнской клетки, во-вторых, делением протопласта клетки на части.Бесполое размножение водорослей происходит посредством спор или зооспор.

Сине– зелёные водоросли являющиеся прокариотами, имеют два рода спор – эндоспоры иэкзоспоры. Эндоспоры образуются по нескольку в клетках в результате дроблениясодержимого. Экзоспоры возникают как вырост на вершине клетки.

Спорыи зооспоры обычно выходят в воду целой группой, окружённой слизистой оболочкой,которая вскоре раскрывается. На выходе, зооспоры находясь ещё в общей оболочке,начинают активно двигаться, а после разрыва оболочки моментально расплываются вразные стороны. Подобным образом выходят и гаметы при половом размножении.

Половоеразмножение заключается в слиянии двух клеток (гамет), в результате чегообразуется зигота, вырастающая в новую особь. У водорослей половое размножениебывает нескольких типов. У одноклеточных жгутиковых водорослей половой процесссводится к слиянию двух особей, этот процесс называют гологамией. Гораздо чащеполовое размножение у водорослей связанно с дроблением содержимого клеток иобразованием внутри их специализированных половых клеток – гамет. У всехводорослей, кроме красных водорослей, мужские гаметы имеют жгутики, а у гаметпротивоположного пола они имеются не всегда.

Зачаткиводорослей в виде спор, гамет и зигот не совсем стихийно разносятся водой. Ониобладают различного рода таксисами, определяющими направление их движения взависимости от внешних раздражителей: света, температуры, химических веществ,содержащихся в воде.

Теченияслужат основным средством переноса зачатков на большие расстояния. Зооспорысохраняют жизнеспособность в течение нескольких дней. Более длительноеперемещение зачатков водорослей происходит плодоносящими слоевищами или ихчастями.

Дляпрорастания спор и зигот водорослей требуется комплекс условий, включающийопределённые значения температуры, освещённости, содержания биогенных ибиологически активных веществ. В противном случае они не прорастают. При этомзиготы некоторых водорослей сохраняют жизнеспособность в течение трех – четырёхмесяцев. Воспроизведению и сохранению некоторых водорослей в неблагоприятныхусловиях способствует образование цист. Они наблюдаются у золотистых, жёлто –зелёных, диатомовых водорослей. В каждой клетке формируется одна циста.Содержимое клетки округляется, и вокруг неё вырабатывается твёрдая оболочка.При прорастании цист образуется одна особь, реже несколько

VI. Внешние условия жизни водорослей.

Дляводорослей, как фототрофных организмов, первым условием существования являетсяналичие света, источников углерода и минеральных веществ, а основной средойжизни для них служит свободная вода. Однако это справедливо не для всех, но длябольшинства водорослей и не исчерпывает всего многообразия наблюдающихся у нихспособов питания и мест поселения.

Крометого, на жизнь водорослей оказывают большое влияние и другие химические ифизические факторы внешней среды – химический состав субстрата, температура,весьма различные в разных местах. Физиологическая пластичность водорослей и ихприспособленность к разным экологическим условиям поистине огромна.

Всилу широкой приспособленности к внешним условиям водоросли в своём расселениипо земному шару распределяются в разнообразные экологические группировки,характеризующиеся более и менее определённым составом слагающих их водорослей,приспособленных к определённой амплитуде экологических факторов.

Однимиз важнейших факторов в распределении водорослей является общая солёность воды.Основную массу природных бассейнов, составляют бассейны морские со среднейсолёностью 35 г. солей на 1 л. воды и бассейны пресноводные, в которыхсодержится солей примерно 0,01 – 0,5 г. на 1 л. воды. Это определяет разделениеводорослей на морские и пресноводные, и только очень немногие из них, могут житькак в одной, так и в другой среде. Так, например, почти все бурые и красныеводоросли обитают в морях, около половины диатомовых водорослей живёт вморской, другая половина – в пресной воде.

Впределах каждого бассейна водоросли могут населять толщу воды, свободно плаватьв ней, составляя группировку, называемую планктоном. Однако водоросли могутжить не только в водоёмах. При наличии хотя бы периодического увлажнения многиеиз них успешно развиваются на различных наземных предметах – скалах, коредеревьев. Вполне благоприятной средой для развития водорослей служит такжетолща почвенного слоя. Таким образом, здесь рассматриваются следующиеэкологические группировки, или сообщества водорослей:

1.планктонные водоросли;

2.бентосные водоросли;

3.наземные водоросли;

4.почвенные водоросли;

5.водоросли горячих источников;

6.водоросли снега и льда;

7.водоросли солёных водоёмов;

8.водоросли в известковом субстрате.

VII. Систематический образ водорослей.

Зелёныеводоросли– одноклеточные, колониальные и многоклеточные формы, разнообразногостроения, зелёного цвета. Продукт ассимиляции – крахмал, мука, масло. Имеютсякак подвижные формы со жгутиками на переднем конце клеток, так и неподвижные,прикреплённые или пассивно плавающие. Размножение вегетативное, бесполое иполовое. У ряда форм имеется чередование бесполого и полового размножения.Зооспоры и гаметы с 2 или 4 жгутиками, расположенными на переднем конце.Пресноводные и морские водоросли.

Котделу пирофитовых относятся весьма своеобразные, одноклеточные водоросли. Онипредставляют собой неоднородную группу. У громадного большинства представителейэтого отдела в строении клеток отчётливо выражены спинная, брюшная и боковыестороны. Особо следует сказать о хлоропластах. По разнообразию их окраскипирофитовым принадлежит первое место среди водорослей. Обычно хлоропластыокрашены в оливковый, бурый или коричневый цвет. Громадное большинствопирофитовых водорослей характеризуется жгутиками. Продуктом ассимиляцииявляется крахмал или масло, изредка лейкозин и валютин. Размножение в основномвегетативное. Реже наблюдается бесполое размножение. Половой процесс достовернонеизвестен. Пирофитовые водоросли широко распространены в водоёмах и обитают впресных и солоноватых водах, как и в морях.

Котделу золотистых относятся водоросли, преимущественно микроскопические,хлоропласты которых окрашены в золотисто – жёлтый цвет. В зависимости отпигментов окраска водорослей может приобрести различные оттенки: от чисто–золотисто – жёлтой до зеленовато – жёлтой и золотисто – бурой.

Впроцесс фотосинтеза в клетках золотистых водорослей вместо крахмалавырабатывается особый углевод – лейкоцин.

Живутпреимущественно в чистых пресных водах. Небольшое число их обитают в морях исолёных озёрах.

Золотистыеводоросли бывают одноклеточными, колониальными и многоклеточными. Многие видыснабжены жгутиками. Размножаются золотистые водоросли простым делением клетки.Наблюдается также бесполое размножение.

Диатомовыеводоросли– это совершенно особая группа одноклеточных организмов, одиночно живущихили объединенных в колонии различного типа: цепочки, нити, ленты, звёздочки.

Окраскахлоропластов у диатомовыз водорослей имеет различные оттенки жёлто – бурогоцвета в зависимости от набора пигментов. В процессе фотосинтеза у диатомовыхводорослей образуется масло в виде капелек различной величины.

Чащевсего диатомовые размножаются вегетативным делением клетки на две половины.

Большинстводиатомовых водорослей передвигаются по субстрату толчками вперёд, назад ислегка в сторону. Диатомовые водоросли живут повсюду. Водная среда – основное ипервичное их место обитания.

Котделу жёлто – зелёных водорослей относятся водоросли, хлоропласты которыхокрашены в светло- или тёмно – жёлтый цвет, очень редко зелёный и лишь иногдаголубой. Окраска эта определяется наличием в хлоропластах основного элемента –хлорофилла. Кроме того, у них в клетках отсутствует крахмал, а в качествеосновного продукта ассимиляции накапливаются капли масла и лишь у некоторыхглыбки лейкоцина и валюцина. Встречаются они главным образом в чистыхпресноводных водоёмах, реже в солоноватых водах и морях.

Отличительнойособенностью жёлто – зелёных водорослей является наличие жгутиков. Именно этотпризнак в своё время послужил основанием для того, чтобы назвать эту группуводорослей разножгутиковыми. Помимо различий в длине, жгутики здесь различаютсяи морфологически: главный жгут состоит из оси и перисто расположенных на неймерцательных волосков, боковой жгут бичевидный.

Размножаютсяжёлто – зелёные водоросли простым делением клетки или распадом колоний имногоклеточных талломов на отдельные части. Наблюдается также бесполоеразмножение. Половой процесс известен лишь у немногих видов.

Эвиленовыеводоросли– обычные обитатели небольших пресных стоячих водоёмов. Форма телаэвиленовых водорослей хорошо приспособлена к движению в воде. Движениеэвиленовых водорослей совершается с помощью жгута. Процесс размножения уэвиленовых водорослей наблюдается обычно вечером или рано утром. Заключается онв делении особи надвое.

Хоровыеводоросли– представляют собой совершенно своеобразные крупные растения, резкоотличающиеся от всех остальных водорослей. Они широко распространены впресноводных прудах и озёрах, особенно с жёсткой известковой водой.

Наборассимиляционных пигментов сходен с таковым у зелёных водорослей. Приразмножении этих клеток их ядра делятся метотически. Количество выявляющихсяпри этом хромосом у разных видов различное, от 6 до 70.

Сине– зелёные водоросли– старейшая группа организмов. Сине – зелёные водоросливстречаются во всевозможных и почти невероятных для существования местахобитания, на всех континентах и во всевозможных водоёмах Земли.

Окраскаих варьируется от чисто-сине-зелёной до фиолетовой или красноватой, иногда допурпурной или коричневато-красной. Самым обычным типом размножения усине-зелёных водорослей является деление клеток надвое. Сине-зелёные водорослиразмножаются и другими способом — образованием спор.

Известно,что большинство сине-зелёных водорослей способно синтезировать все веществасвоей клетки за счёт энергии света. Отдел сине-зелёных водорослей считаютстарейшей группой автотрофных растений на Земле (примитивное строение клетки,отсутствие полового размножения, жгутиковых стадий). По цитологии сине-зелёныеводоросли сходны с бактериями.

Бурыеводоросли- многоклеточные организмы сложного строения, бурого и синевато-бурогоцвета. Продукт ассимиляции — полисахариды, масло. Бурые водоросли — неподвижные, прикреплённые формы. Размножение вегетативное, бесполое и половое,с чередованием гаметофита и спорофита. При половом размножении развиваютсяизогаметы, гетерогаметы или антерозоиды с яйцеклетками. Зооспоры и гаметыснабжены двумя жгутиками, расположенными с боков, неравной длинны инаправленными в разные стороны. Бурые водоросли живут в основном в море, заисключением нескольких пресноводных видов.

Красныеводоросли- многоклеточные, очень редко одноклеточные, сложного строения,красного или голубоватого цвета. У громадного большинства красных водорослейзигота не сразу прорастает в новое растение, а проходит очень сложный путьразвития, прежде чем из неё образуются новые споры, прорастающие уже в новыерастения. Споры собранны в компактные группы, носящие название цистокарпа,последний часто имеет специальную оболочку. Цистокарп всегда тесно связан с темрастением, на котором происходило оплодотворение яйцеклетки и дальнейшееразвитие зиготы.

VIII. Распространённость водорослей вводоёмах.

Водоросли- одни из древнейших организмов, населяющих нашу планету. Пожалуй, толькобактерии могут поспорить с ними в древности происхождения и длительностисуществования. В прошлые геологические эпохи, как и в настоящее время,водоросли населяли океаны, реки, озёра и другие водоёмы. Обогатив атмосферукислородом, они вызвали к жизни мир разнообразных животных и способствовали развитиюаэробных бактерий; они явились родоначальниками растений, заселивших сушу, икак это не удивительно, создали могучие толщи горных пород.

Вводе и на суше, в снегах, льдах и горячих источниках, по всему земному шару — от просторов Северного Ледовитого океана и его островов, до тропиков, и оттропиков до снегов и скал Антарктиды, от морских глубин до высоких гор — всюдумы находим водоросли. Их микроскопические размеры способствуют переносу набольшие расстояния. Водные течения разносят их по морям и океанам. Такую жероль выполняют рыбы, особенно проходные. Выброшенные из воды на берег ивысохшие, подхваченные с илом и пылью с поверхности скал и почвы ветром иптицами — водоросли переносятся на большие расстояния. Пути и способыраспространения водорослей исключительно многообразны и полностью обеспечиваютих повсеместное разнесение.

Наиболееобщим выражением их является распределение водорослей по широтным зонам: втёплых тропических морях, где условия более благоприятны, мы находим и большееколичество видов; в холодных арктических морях флора водорослей по видовомусоставу значительно беднее.

Распространённыепо всему земному шару, водоросли, несомненно должны играть значительную роль вжизни природы. На первый взгляд водоросли малозаметны и роль их кажетсянезначительной, и только в исключительных случаях, как, например, в густыхзарослях морских макрофитов или при «цветении» воды, вызываемомпланктонными водорослями, они поражают своим изобилием. Произведённые подсчётыпоказывают, что в масштабе всей Земли роль водорослей в общем балансе живоговещества оказывается поистине огромной.

Основноезначение водорослей в жизни природы вытекает из их физиологических особенностейкак зелёных растений: подобно высшим зелёным растениям на суше, водоросли вводе являются основным созидателем органического вещества. Таким образом, можносказать, что весь остальной мир современных живых существ воды в той или иноймере обязан своим существованием водорослям, так как водоросли, благодарясодержанию в них хлорофилла, способны созидать органические вещества своеготела из неорганических веществ окружающей их воды. Следовательно они являются вводе производителями той первопищи, которой в дальнейшем пользуются всеостальные лишённые хлорофилла водные организмы.

Огромноезначение имеет также то обстоятельство, что водоросли в процессе фотосинтезавыделяют свободный кислород, необходимый для дыхания водных организмов, какживотных, так и растительных.

Список литературы.

«Жизньрастений — водоросли» А.А. Фёдоров, А.Л. Курсанов, Н.В. Циуин, М.В.Горленко, С.Р. Жилин. Москва — Просвещение — 1977 год

«Ботаническийатлас»

Н.А.Монтеверде «Малая современная энциклопедия»

Дляподготовки данной работы были использованы материалы с сайта www. bolshe.ru/

www.ronl.ru

Реферат - Водоросли - Биология

I. Водоросли и их отличие от других растений.

Мир водорослей огромен. Он занимает в растительном царстве совершенно особое, исключительное по своему значению место, как в историческом аспекте, так и по той роли, которая принадлежит ему в общем круговороте веществ в природе. Вместе с тем само понятие ''водоросли'' в научном отношении страдает большой неопределённостью. Это заставляет специально рассмотреть отличие относимых сюда растительных организмов от других представителей растительного царства

Действительно, слово «водоросли» означает лишь то, что это растения, живущие в воде. Однако в ботанике этот термин применяется в более узком смысле, и не все растения, наблюдаемые нами в водоёмах, можно назвать водорослями. С другой стороны, именно водоросли мы часто попросту не замечаем в водоёмах, так как очень многие из них нелегко распознать невооружённым глазом.

Приглядываясь к различным водоёмам, особенно к озёрам, мы прежде всего замечаем обилие растений. Некоторые из них прикреплены ко дну. К ним относятся, например, крупные зелёные скопления так называемой тины. Здесь же нередко встречаются и более крупные водоросли, состоящие из хорошо заметных на глаз простых или ветвящихся нитей, или совсем крупные хоровые водоросли, внешне похожие на хвощ.

С другой стороны, значительное количество микроскопических водорослей, таких же как в водоёмах, произрастает и на суше: на поверхности почвы и в самой её толще, на деревьях, камнях. Правда, жизнь этих водорослей тоже тесно связана с водой, однако они могут довольствоваться только атмосферной и грунтовой влагой, росой. В отличие от ''водных'' водорослей, эти водоросли легко переносят высыхание и очень быстро оживают при малейшем увлажнении. В царстве растений водоросли относятся к обширному подцарству низших, или слоевцовых растений, куда входят также бактерии, грибы и лишайники. Как и все низшие растения, водоросли размножаются вегетативно или с помощью спор, то есть относятся к споровым растениям. Однако в физиологическом отношении водоросли резко отличаются от остальных низших растений наличием хлорофилла, благодаря которому они способны ассимилировать на свету углекислый газ. Кроме того, многие водоросли, обладающие хорошо развитым хлорофиллом, помимо фототрофного, могут быть свойственны и другие типы питания.

Таким образом, исходя из сказанного, легко вывести точное научное определение водорослей. Водоросли– это низшие, то есть слоевцовые споровые растения, содержащие в своих клетках хлорофилл, и живущие преимущественно в воде. Такое определение, однако, не даёт представление о том огромном разнообразии в строении тела, которое свойственно водорослям. Здесь мы встречаемся и с микроскопическими организмами – одноклеточными и многоклеточными, и с крупными формами различного строения. Большого разнообразия достигают здесь способы размножения и строение органов размножения. Даже по окраске водоросли неодинаковы, так как одни содержат только хлорофилл, другие ещё ряд дополнительных пигментов, окрашивающие их в различные цвета.

Разделение водорослей на систематические группы высшего ранга в основном совпадает с характером их окраски, связанной конечно, с особенностями строения. Водоросли разделены по 10 отделам:

1. сине – зелёные водоросли;

2. пирофитовые водоросли;

3. золотистые водоросли;

4. диатомовые водоросли;

5. жёлто – зелёные водоросли;

6. бурые водоросли;

7. красные водоросли;

8. эвшеновые водоросли;

9. зелёные водоросли;

10. хоровые водоросли.

В научной литературе до сих пор продолжаются споры о положении в общей системе, с одной стороны, сине – зелёных водорослей и, с другой стороны, всех тех водорослей, которые представлены одноклеточными подвижными формами, снабжёнными органами движения – жгутиками (это почти все эвиленовые водоросли, большая часть пирофитовых и золотистых водорослей и отдельные классы жёлто – зелёных и зелёных водорослей).

Действительно, сине – зелёные резко отличаются от других водорослей простотой внутренней организации клеток. Их клетки лишены оформленного ядра, что сближает их с бактериями. Вместе с бактериями сине – зелёные водоросли составляют раздел организмов, обозначенный как прокариоты, то есть ''доядерные'', в отличие от всех остальных растений и животных, обладающих оформленным клеточным ядром и обозначаемых как эукариоты.

Что же касается жгутиковых форм водорослей, то здесь вопрос осложняется тем, что они во многих случаях близки к подобным же бесцветным формам, что дало повод для объединения всех их в общую систематическую группу ''жгутиковых организмов'' и включение в систему животного мира.

С этих позиций мир водорослей как первичных фототрофных организмов един и целостен. Морфологическое многообразие его различных ветвей есть следствие эволюционного взрыва, вызванного появлением фотосинтеза, который обеспечил хлорофилоносным организмам успешное развитие в чисто абиотической среде. Учитывая особенности строения клеток сине – зелёных водорослей, следует думать, что возникновение хлорофилла произошло ещё на прокариотическом уровне, а наличие в настоящее время сходных хлорофилоностных и бесцветных эукариотических жгутиковых форм обусловлено морфологическим параллелизмом эволюционного развития в разных ветвях организмов. Во всяком случае, у водорослей подобное явление морфологического параллелизма распространено очень широко. Такая точка зрения хорошо подтверждается ещё и тем, что в пределах большинства вышеперечисленных отделов водорослей жгутиковые формы тесно связанны переходами с другими, типично ''водорослевыми'' структурами – неподвижными клетками, колониями и нитями. С другой стороны в пределах некоторых отделов имеются и безусловно вторичные обесцветившиеся формы.

Таким образом, у нас нет оснований отказываться от рассмотрения водорослей как морфофизиологической целостности, от выяснения их многообразия в целом, происхождения и взаимных филогенетических связей. Точно так же с этих позиций целостности хорошо выявляются место и роль водорослей в природе: в историческом плане они представляют собой первый этап в развитии всего зелёного ствола растительного мира, а в общем круговороте веществ в природе играют огромную роль как первичное звено всех пищевых связей в водной среде и гигантский поставщик кислорода в атмосферу.

Изучение всех этих вопросов составляет предмет особой науки – альгологии.

II. Способы питания водорослей.

Несмотря на удивительное многообразие жизненных форм растений, большинство из них объединяет уникальная способность, которая определяется способом их питания.

В отличие от животных организмов и многих бактерий, использующих для своей жизнедеятельности готовые органические соединения, у растений выработалась в ходе эволюции способность использовать для питания такие полностью окислённые вещества, как углекислота и вода, и создавать на их основе органические соединения. Этот процесс в природе осуществляется за счёт энергии солнечного света и сопровождается выделением кислорода. Использование световой энергии для биологических синтезов стало возможным благодаря появлению у растений комплекса поглощающих свет пигментов, важнейшим из которых является хлорофилл.

Водоросли, уже простейшие из них – сине – зелёные, являются первыми организмами, у которых появилась в процессе эволюции способность осуществлять фотосинтез с использованием воды в качестве источника водорода и выделением свободного кислорода, то есть процесс, свойственный всем другим водорослям, а за ними и высшим растениям.

Осуществляемый растениями в грандиозном масштабе процесс преобразования энергии света в химическую энергию продуктов фотосинтеза является практически единственным ''руслом'', через которое ''вливается'' в биологически приемлемой форме энергия, необходимая для поддержания жизни и круговорота веществ в биосфере нашей планеты. Именно поэтому выдающийся русский естествоиспытатель К.А. Тимирязев говорил о «космической роли зелёных растений». О размерах фотосинтетической деятельности растений в планетарном масштабе можно судить по тому, что весь кислород атмосферы Земли имеет, как сейчас доказано, фотосинтетическое происхождение. Залежи каменного угля представляют собой своеобразный ''запас'' некогда преобразованной в результате фотосинтеза растений солнечной энергии, складированный в определённые геологические эпохи.

Второй особенностью питания водорослей и других растений, не менее важной, хотя и не такой специфичной, как фотосинтез, является их способность усваивать азот, серу фосфор, калий и другие минеральные элементы в виде ионов минеральных солей и использовать их для синтеза таких важнейших компонентов живой клетки, как аминокислоты, белки, нуклеиновые кислоты, макроэргические соединения, вещества вторичного обмена. Среди сине – зелёных водорослей имеются формы, способные осуществлять процесс фиксации свободного азота атмосферы и превращать его в органические азотные вещества своего тела.

III. Клетка водоросли.

Клетка – основная структурная единица тела водорослей, представленных либо одноклеточными, либо многоклеточными формами.

Особенность одноклеточных форм определяется тем, что здесь организмы состоят всего из одной клетки, поэтому в её строении и физиологии сочетаются клеточные и организменные черты.

Мелкая, не видимая простым глазом одноклеточная водоросль выполняет роль своеобразной фабрики, которая добывает сырьё, его перерабатывает и производит такие ценные соединения, как белки, углеводы и жиры. Кроме того, важным продуктом её деятельности считается кислород. Таким образом, она активно участвует в круговороте веществ в природе. Одноклеточные водоросли иногда образуют временные или постоянные скопления в виде колоний.

Многоклеточные формы возникли после того, как клетка проделала длительный и сложный путь развития в качестве самостоятельного организма.

При знакомстве с водорослями бросается в глаза чрезвычайное разнообразие как форм, так и размеров их клеток. Наибольшая пестрота картин обнаруживается у свободноживущих одноклеточных водорослей.

У водорослей, в отличие от высших растений, встречаются клетки, содержимое которых окружено лишь тонкой мембраной. Такие клетки обычно называют голыми. Они не способны сохранять свою форму и постоянно находятся в амёбоидном состоянии. Подобного рода клетки встречаются как среди одноклеточных, так и многоклеточных водорослей, чаще всего на стадии гамет и зооспор.

Клетки некоторых водорослей (эвгленовых, жёлто – зелёных) помимо плазмалеммы, окружены кожистым, эластичным слоем. Этот слой получил название пелликулы, или перипласта. Он состоит из фибриллярного вещества и имеет сложную, многослойную организацию. Клетки с такой пелликулой обычно очень изменчивы по форме. Только толстая, похожая на панцирь пелликула может прочно её зафиксировать. На поверхности пелликулы иногда возникают складки, выросты в виде зубцов или утолщения, называемые чешуйками. Эти структуры в различных сочетаниях образуют самые причудливые узоры, придавая организму неповторимый облик. Но главная их функция – повышение прочности клеточного покрова.

Последующим развитием растительной клетки следует признать появление на её поверхности покрова в виде оболочки – сначала пектиновой, а затем и целлюлозной. Преимущество этого образования состоит в том, что оно удачно сочетает в себе защитную и опорную функции с возможностью ростовых процессов и проницаемостью.

Клеточные оболочки водорослей весьма разнообразны как по своему строению, так и по химическому составу. Толщина оболочки варьируется не только от вида к виду, но и даже в пределах одного вида в зависимости от возраста клетки.

По времени заложения и особенностям роста различают первичные и вторичные оболочки. В активно делящихся клетках обычно образуется только первичная оболочка. Её рост идёт в двух направлениях: увеличивается поверхность и толщина.

Вторичная оболочка подвергается гидратации, становится эластичной и получает возможность растягиваться.

Оболочки многих водорослей снабжаются разного рода выростами в виде щетинок, шипиков и чешуек. Их роль для клетки неоднозначна: в одних случаях они выполняют защитную функцию, а в других обеспечивают оптимальные условия жизни.

В любой клетке различают два тесно связанных друг с другом компонента: ядро и цитоплазму, причём от степени их развития зависит уровень организации клетки в целом. Водоросли – единственная группа растений, где представлены все известные в настоящее время типы клеточной организации: прокариотическая – у сине – зелёных водорослей, мезакариотическая – у панцирных жгутиковых, эукариотическая – у водорослей остальных отделов. У прокариот отсутствует морфологически оформленное ядро, а его функции выполняет состоящий из микрофибрилл ДНК нуклеоид.

У большинства водорослей в клетке присутствует всего одно ядро, но известны случаи, когда их бывает два-три и больше. Клетки с несколькими десятками или сотнями ядер называют цепоидными. Примечательно, что эти водоросли возвращаются к одноядерному состоянию при образовании специализированных клеток бесполого и полового размножения.

Форма, размеры и местоположение ядра в клетке сильно варьируется у разных водорослей, а также в зависимости от фазы развития, на которой находится тот или иной организм.

Очень мелкие ядра характерны для большинства одноклеточных водорослей.

В ядре у водорослей выявлены те же самые структуры, что и в ядре других эукариотов: оболочка, ядерный сок, ядрышко и включения хромотина.

Второй компонент клетки – цитоплазма – состоит из гомогеного основного вещества и погружённых в него телец различного размера и формы: митохондрий, диктиосом, эндоплазматической сети. Этот основной набор органелл присущ клеткам не только растений, но и животных.

В интенсивно растущих клетках, помимо перечисленных органелл, можно наблюдать хорошо развитую систему пузырьков, или вакуолей.

Также у водорослей имеются хлоропласты. Они могут быть чашевидными, лентовидными, спиралевидными, пластинчатыми, звездчатыми. Как правило, в подвижных клетках у зелёных водорослей присутствует всего один хлоропласт, у водорослей из других отделов их бывает два и больше, у молодых эвиленовых от 50 до 80, а в старых 200 – 300. Хлоропласты занимают в клетке либо центральное, либо постенное положение. В строении хлоропласта, помимо пластичных структур, выявлены более плотные зоны, представляющие собой скопление ДНК, многочисленных рассеяных мелких частиц – рибосом, глобул различного размера, формы и состава, которые образуются в ходе фотосинтеза.

Существуют подвижные и неподвижные клетки. Перемещение в жидкой среде осуществляется при участии особых структур, представляющих собой либо временные, либо постоянные выросты клетки.

Ресничками называют многочисленные короткие образования, совершающие энергичные колебательные движения. Псевдоусики или ложные реснички, имеют вид длинных, очень тонких, неподвижных волосков, которые обнаруживаются чаще всего только после подкраски.

Под жгутиками понимают длинные малочисленные образования, с меньшей, чем у ресничек частотой биений и с волнообразным характером движения.

Перечисленные образования – единственные клеточные структуры, расположенные за пределами самой клетки.

Среди водорослей чаще всего встречаются формы двух- или одножгутиковые, реже четырёх-, восьмижгутиковые и совсем единичные с большим числом жгутиков. У некоторых золотистых водорослей между двумя подвижными жгутиками располагается третий – неподвижный жгутик. С его помощью клетка прикрепляется к субстрату.

Жгутики бывают гладкими или опушёнными. Опушённым обычно оказывается двигательный жгутик. Причём бывает, что у некоторых водорослей жгутики одновременно несут чешуйки, но чаще имеется какой-то один тип образований.

В настоящее время не вызывает сомнения, что водоросли дали начало наземным растениям, проложив им дорогу на сушу. Этот акт подготавливался во время всего хода развития водорослей, в котором решающая роль, по-видимому, принадлежит клетке. Большое разнообразие строения, состава и свойств отдельных клеточных компонентов свидетельствует о том, что здесь шел интенсивный формообразовательный процесс.

IV. Основные типы морфологической структуры тела водорослей.

В отличие от высших растений целиком и полностью характеризующихся одним листостебельным типом строения, водоросли в пределах слоевцового типа строения обнаруживают исключительное морфологическое разнообразие. Тело водорослей, как уже упоминалось, может быть всех четырех степеней сложности, вообще известных для организмов – одноклеточным, колониальным, многоклеточным и неклеточным. Их размеры в пределах каждой из этих форм отличаются огромным диапазоном – от микроскопических, до очень крупных. Так некоторые виды зеленой одноклеточной водоросли синехотистиседва достигают 1 мкм, одноклеточные зелёные водоросли из рода хлорелламогут быть в 2 мкм, а длинна клеток, часто составляет 15 – 20 см.

Однако самыми крупными размерами отличаются многоклеточные морские бурые водоросли, слоевища которых у отдельных видов могут достигать в длину 30 – 45 см. Водоросли поражают многообразием своего внешнего облика. Вместе с тем всё это исключительное многообразие имеет в своей основе несколько хорошо обособленных типов морфологической структуры, являющихся выражением главнейших ступеней морфологической дифференциации тела водорослей в процессе эволюции. Важно отметить, что эти ступени то в большей, то в меньшей степени повторяются в разных отделах водорослей, что свидетельствует об известном параллелизме эволюционного развития в пределах этих отделов.

В настоящее время различают 9 основных типов морфологической структуры тела водорослей. Из них 4 относятся к одноклеточным формам, 1 – к неклеточным, остальные 4 – к многоклеточным.

1. Амёбоидная структура представлена одноклеточными организмами;

2. Монадная структура свойственна одноклеточным организмам;

3. Коккоидная структура характеризуется отдельными клетками;

4. Палынелоидная структура представляет собой усложнённый; вариант коккоидной структуры;

5. Нитчатая структура представлена талломами;

6. Разнонитчатая структура представлена талломами;

7. Пластинчатая структура характеризуется многоклеточными слоевищами в форме пластиков;

8. Сифональная структура представляет собой особый тип строения, свойственный только некоторым водорослям и нередко называемый неклеточным;

9. Хорофитная структура свойственна только хоровым водорослям.

V. Размножение и циклы развития водорослей.

Воспроизведение себе подобных у водорослей совершается посредством вегетативного, бесполого и полового размножения.

Вегетативное размножение одноклеточных водорослей заключается в делении особей надвое. У многоклеточных водорослей оно происходит несколькими способами. Например, делению нитей сине – зелёных водорослей на части нередко предшествует отмирание отдельных клеток.

Хоровые водоросли образуют одноклеточные и многоклеточные клубеньки, дающие развитие новым растениям. У ряда нитчатых водорослей отдельные клетки округляются, накапливают большое количество запасных питательных веществ и пигментов, одновременно происходит утолщение их оболочки.

Вегетативное размножение, в сущности, представляет собой форму бесполого размножения, осуществляемого вегетативными частями.

Бесполое настоящее размножение сопровождается, во-первых, выходом продуктов деления из оболочки материнской клетки, во-вторых, делением протопласта клетки на части. Бесполое размножение водорослей происходит посредством спор или зооспор.

Сине – зелёные водоросли являющиеся прокариотами, имеют два рода спор – эндоспоры и экзоспоры. Эндоспоры образуются по нескольку в клетках в результате дробления содержимого. Экзоспоры возникают как вырост на вершине клетки.

Споры и зооспоры обычно выходят в воду целой группой, окружённой слизистой оболочкой, которая вскоре раскрывается. На выходе, зооспоры находясь ещё в общей оболочке, начинают активно двигаться, а после разрыва оболочки моментально расплываются в разные стороны. Подобным образом выходят и гаметы при половом размножении.

Половое размножение заключается в слиянии двух клеток (гамет), в результате чего образуется зигота, вырастающая в новую особь. У водорослей половое размножение бывает нескольких типов. У одноклеточных жгутиковых водорослей половой процесс сводится к слиянию двух особей, этот процесс называют гологамией. Гораздо чаще половое размножение у водорослей связанно с дроблением содержимого клеток и образованием внутри их специализированных половых клеток – гамет. У всех водорослей, кроме красных водорослей, мужские гаметы имеют жгутики, а у гамет противоположного пола они имеются не всегда.

Зачатки водорослей в виде спор, гамет и зигот не совсем стихийно разносятся водой. Они обладают различного рода таксисами, определяющими направление их движения в зависимости от внешних раздражителей: света, температуры, химических веществ, содержащихся в воде.

Течения служат основным средством переноса зачатков на большие расстояния. Зооспоры сохраняют жизнеспособность в течение нескольких дней. Более длительное перемещение зачатков водорослей происходит плодоносящими слоевищами или их частями.

Для прорастания спор и зигот водорослей требуется комплекс условий, включающий определённые значения температуры, освещённости, содержания биогенных и биологически активных веществ. В противном случае они не прорастают. При этом зиготы некоторых водорослей сохраняют жизнеспособность в течение трех – четырёх месяцев. Воспроизведению и сохранению некоторых водорослей в неблагоприятных условиях способствует образование цист. Они наблюдаются у золотистых, жёлто – зелёных, диатомовых водорослей. В каждой клетке формируется одна циста. Содержимое клетки округляется, и вокруг неё вырабатывается твёрдая оболочка. При прорастании цист образуется одна особь, реже несколько

VI. Внешние условия жизни водорослей.

Для водорослей, как фототрофных организмов, первым условием существования является наличие света, источников углерода и минеральных веществ, а основной средой жизни для них служит свободная вода. Однако это справедливо не для всех, но для большинства водорослей и не исчерпывает всего многообразия наблюдающихся у них способов питания и мест поселения.

Кроме того, на жизнь водорослей оказывают большое влияние и другие химические и физические факторы внешней среды – химический состав субстрата, температура, весьма различные в разных местах. Физиологическая пластичность водорослей и их приспособленность к разным экологическим условиям поистине огромна.

В силу широкой приспособленности к внешним условиям водоросли в своём расселении по земному шару распределяются в разнообразные экологические группировки, характеризующиеся более и менее определённым составом слагающих их водорослей, приспособленных к определённой амплитуде экологических факторов.

Одним из важнейших факторов в распределении водорослей является общая солёность воды. Основную массу природных бассейнов, составляют бассейны морские со средней солёностью 35 г. солей на 1 л. воды и бассейны пресноводные, в которых содержится солей примерно 0,01 – 0,5 г. на 1 л. воды. Это определяет разделение водорослей на морские и пресноводные, и только очень немногие из них, могут жить как в одной, так и в другой среде. Так, например, почти все бурые и красные водоросли обитают в морях, около половины диатомовых водорослей живёт в морской, другая половина – в пресной воде.

В пределах каждого бассейна водоросли могут населять толщу воды, свободно плавать в ней, составляя группировку, называемую планктоном. Однако водоросли могут жить не только в водоёмах. При наличии хотя бы периодического увлажнения многие из них успешно развиваются на различных наземных предметах – скалах, коре деревьев. Вполне благоприятной средой для развития водорослей служит также толща почвенного слоя. Таким образом, здесь рассматриваются следующие экологические группировки, или сообщества водорослей:

1. планктонные водоросли;

2. бентосные водоросли;

3. наземные водоросли;

4. почвенные водоросли;

5. водоросли горячих источников;

6. водоросли снега и льда;

7. водоросли солёных водоёмов;

8. водоросли в известковом субстрате.

VII. Систематический образ водорослей.

Зелёные водоросли– одноклеточные, колониальные и многоклеточные формы, разнообразного строения, зелёного цвета. Продукт ассимиляции – крахмал, мука, масло. Имеются как подвижные формы со жгутиками на переднем конце клеток, так и неподвижные, прикреплённые или пассивно плавающие. Размножение вегетативное, бесполое и половое. У ряда форм имеется чередование бесполого и полового размножения. Зооспоры и гаметы с 2 или 4 жгутиками, расположенными на переднем конце. Пресноводные и морские водоросли.

К отделу пирофитовых относятся весьма своеобразные, одноклеточные водоросли. Они представляют собой неоднородную группу. У громадного большинства представителей этого отдела в строении клеток отчётливо выражены спинная, брюшная и боковые стороны. Особо следует сказать о хлоропластах. По разнообразию их окраски пирофитовым принадлежит первое место среди водорослей. Обычно хлоропласты окрашены в оливковый, бурый или коричневый цвет. Громадное большинство пирофитовых водорослей характеризуется жгутиками. Продуктом ассимиляции является крахмал или масло, изредка лейкозин и валютин. Размножение в основном вегетативное. Реже наблюдается бесполое размножение. Половой процесс достоверно неизвестен. Пирофитовые водоросли широко распространены в водоёмах и обитают в пресных и солоноватых водах, как и в морях.

К отделу золотистых относятся водоросли, преимущественно микроскопические, хлоропласты которых окрашены в золотисто – жёлтый цвет. В зависимости от пигментов окраска водорослей может приобрести различные оттенки: от чисто– золотисто – жёлтой до зеленовато – жёлтой и золотисто – бурой.

В процесс фотосинтеза в клетках золотистых водорослей вместо крахмала вырабатывается особый углевод – лейкоцин.

Живут преимущественно в чистых пресных водах. Небольшое число их обитают в морях и солёных озёрах.

Золотистые водоросли бывают одноклеточными, колониальными и многоклеточными. Многие виды снабжены жгутиками. Размножаются золотистые водоросли простым делением клетки. Наблюдается также бесполое размножение.

Диатомовые водоросли– это совершенно особая группа одноклеточных организмов, одиночно живущих или объединенных в колонии различного типа: цепочки, нити, ленты, звёздочки.

Окраска хлоропластов у диатомовыз водорослей имеет различные оттенки жёлто – бурого цвета в зависимости от набора пигментов. В процессе фотосинтеза у диатомовых водорослей образуется масло в виде капелек различной величины.

Чаще всего диатомовые размножаются вегетативным делением клетки на две половины.

Большинство диатомовых водорослей передвигаются по субстрату толчками вперёд, назад и слегка в сторону. Диатомовые водоросли живут повсюду. Водная среда – основное и первичное их место обитания.

К отделу жёлто – зелёных водорослей относятся водоросли, хлоропласты которых окрашены в светло- или тёмно – жёлтый цвет, очень редко зелёный и лишь иногда голубой. Окраска эта определяется наличием в хлоропластах основного элемента – хлорофилла. Кроме того, у них в клетках отсутствует крахмал, а в качестве основного продукта ассимиляции накапливаются капли масла и лишь у некоторых глыбки лейкоцина и валюцина. Встречаются они главным образом в чистых пресноводных водоёмах, реже в солоноватых водах и морях.

Отличительной особенностью жёлто – зелёных водорослей является наличие жгутиков. Именно этот признак в своё время послужил основанием для того, чтобы назвать эту группу водорослей разножгутиковыми. Помимо различий в длине, жгутики здесь различаются и морфологически: главный жгут состоит из оси и перисто расположенных на ней мерцательных волосков, боковой жгут бичевидный.

Размножаются жёлто – зелёные водоросли простым делением клетки или распадом колоний и многоклеточных талломов на отдельные части. Наблюдается также бесполое размножение. Половой процесс известен лишь у немногих видов.

Эвиленовые водоросли– обычные обитатели небольших пресных стоячих водоёмов. Форма тела эвиленовых водорослей хорошо приспособлена к движению в воде. Движение эвиленовых водорослей совершается с помощью жгута. Процесс размножения у эвиленовых водорослей наблюдается обычно вечером или рано утром. Заключается он в делении особи надвое.

Хоровые водоросли– представляют собой совершенно своеобразные крупные растения, резко отличающиеся от всех остальных водорослей. Они широко распространены в пресноводных прудах и озёрах, особенно с жёсткой известковой водой.

Набор ассимиляционных пигментов сходен с таковым у зелёных водорослей. При размножении этих клеток их ядра делятся метотически. Количество выявляющихся при этом хромосом у разных видов различное, от 6 до 70.

Сине – зелёные водоросли– старейшая группа организмов. Сине – зелёные водоросли встречаются во всевозможных и почти невероятных для существования местах обитания, на всех континентах и во всевозможных водоёмах Земли.

Окраска их варьируется от чисто-сине-зелёной до фиолетовой или красноватой, иногда до пурпурной или коричневато-красной. Самым обычным типом размножения у сине-зелёных водорослей является деление клеток надвое. Сине-зелёные водоросли размножаются и другими способом — образованием спор.

Известно, что большинство сине-зелёных водорослей способно синтезировать все вещества своей клетки за счёт энергии света. Отдел сине-зелёных водорослей считают старейшей группой автотрофных растений на Земле (примитивное строение клетки, отсутствие полового размножения, жгутиковых стадий). По цитологии сине-зелёные водоросли сходны с бактериями.

Бурые водоросли- многоклеточные организмы сложного строения, бурого и синевато-бурого цвета. Продукт ассимиляции — полисахариды, масло. Бурые водоросли — неподвижные, прикреплённые формы. Размножение вегетативное, бесполое и половое, с чередованием гаметофита и спорофита. При половом размножении развиваются изогаметы, гетерогаметы или антерозоиды с яйцеклетками. Зооспоры и гаметы снабжены двумя жгутиками, расположенными с боков, неравной длинны и направленными в разные стороны. Бурые водоросли живут в основном в море, за исключением нескольких пресноводных видов.

Красные водоросли- многоклеточные, очень редко одноклеточные, сложного строения, красного или голубоватого цвета. У громадного большинства красных водорослей зигота не сразу прорастает в новое растение, а проходит очень сложный путь развития, прежде чем из неё образуются новые споры, прорастающие уже в новые растения. Споры собранны в компактные группы, носящие название цистокарпа, последний часто имеет специальную оболочку. Цистокарп всегда тесно связан с тем растением, на котором происходило оплодотворение яйцеклетки и дальнейшее развитие зиготы.

VIII. Распространённость водорослей в водоёмах.

Водоросли — одни из древнейших организмов, населяющих нашу планету. Пожалуй, только бактерии могут поспорить с ними в древности происхождения и длительности существования. В прошлые геологические эпохи, как и в настоящее время, водоросли населяли океаны, реки, озёра и другие водоёмы. Обогатив атмосферу кислородом, они вызвали к жизни мир разнообразных животных и способствовали развитию аэробных бактерий; они явились родоначальниками растений, заселивших сушу, и как это не удивительно, создали могучие толщи горных пород.

В воде и на суше, в снегах, льдах и горячих источниках, по всему земному шару — от просторов Северного Ледовитого океана и его островов, до тропиков, и от тропиков до снегов и скал Антарктиды, от морских глубин до высоких гор — всюду мы находим водоросли. Их микроскопические размеры способствуют переносу на большие расстояния. Водные течения разносят их по морям и океанам. Такую же роль выполняют рыбы, особенно проходные. Выброшенные из воды на берег и высохшие, подхваченные с илом и пылью с поверхности скал и почвы ветром и птицами — водоросли переносятся на большие расстояния. Пути и способы распространения водорослей исключительно многообразны и полностью обеспечивают их повсеместное разнесение.

Наиболее общим выражением их является распределение водорослей по широтным зонам: в тёплых тропических морях, где условия более благоприятны, мы находим и большее количество видов; в холодных арктических морях флора водорослей по видовому составу значительно беднее.

Распространённые по всему земному шару, водоросли, несомненно должны играть значительную роль в жизни природы. На первый взгляд водоросли малозаметны и роль их кажется незначительной, и только в исключительных случаях, как, например, в густых зарослях морских макрофитов или при «цветении» воды, вызываемом планктонными водорослями, они поражают своим изобилием. Произведённые подсчёты показывают, что в масштабе всей Земли роль водорослей в общем балансе живого вещества оказывается поистине огромной.

Основное значение водорослей в жизни природы вытекает из их физиологических особенностей как зелёных растений: подобно высшим зелёным растениям на суше, водоросли в воде являются основным созидателем органического вещества. Таким образом, можно сказать, что весь остальной мир современных живых существ воды в той или иной мере обязан своим существованием водорослям, так как водоросли, благодаря содержанию в них хлорофилла, способны созидать органические вещества своего тела из неорганических веществ окружающей их воды. Следовательно они являются в воде производителями той первопищи, которой в дальнейшем пользуются все остальные лишённые хлорофилла водные организмы.

Огромное значение имеет также то обстоятельство, что водоросли в процессе фотосинтеза выделяют свободный кислород, необходимый для дыхания водных организмов, как животных, так и растительных.

Список литературы.

«Жизнь растений — водоросли» А.А. Фёдоров, А.Л. Курсанов, Н.В. Циуин, М.В. Горленко, С.Р. Жилин. Москва — Просвещение — 1977 год

«Ботанический атлас»

Н.А. Монтеверде «Малая современная энциклопедия»

www.ronl.ru

Курсовая работа - Водоросли - Биология

I. Водоросли и их отличие от другихрастений.

Мирводорослей огромен. Он занимает в растительном царстве совершенно особое,исключительное по своему значению место, как в историческом аспекте, так и потой роли, которая принадлежит ему в общем круговороте веществ в природе. Вместес тем само понятие ''водоросли'' в научном отношении страдает большойнеопределённостью. Это заставляет специально рассмотреть отличие относимых сюдарастительных организмов от других представителей растительного царства

Действительно,слово «водоросли» означает лишь то, что это растения, живущие в воде. Однако вботанике этот термин применяется в более узком смысле, и не все растения,наблюдаемые нами в водоёмах, можно назвать водорослями. С другой стороны,именно водоросли мы часто попросту не замечаем в водоёмах, так как очень многиеиз них нелегко распознать невооружённым глазом.

Приглядываяськ различным водоёмам, особенно к озёрам, мы прежде всего замечаем обилие растений.Некоторые из них прикреплены ко дну. К ним относятся, например, крупные зелёныескопления так называемой тины. Здесь же нередко встречаются и более крупныеводоросли, состоящие из хорошо заметных на глаз простых или ветвящихся нитей,или совсем крупные хоровые водоросли, внешне похожие на хвощ.

Сдругой стороны, значительное количество микроскопических водорослей, таких жекак в водоёмах, произрастает и на суше: на поверхности почвы и в самой еётолще, на деревьях, камнях. Правда, жизнь этих водорослей тоже тесно связана сводой, однако они могут довольствоваться только атмосферной и грунтовой влагой,росой. В отличие от ''водных'' водорослей, эти водоросли легко переносятвысыхание и очень быстро оживают при малейшем увлажнении. В царстве растений водорослиотносятся к обширному подцарству низших, или слоевцовых растений, куда входяттакже бактерии, грибы и лишайники. Как и все низшие растения, водорослиразмножаются вегетативно или с помощью спор, то есть относятся к споровымрастениям. Однако в физиологическом отношении водоросли резко отличаются отостальных низших растений наличием хлорофилла, благодаря которому они способныассимилировать на свету углекислый газ. Кроме того, многие водоросли,обладающие хорошо развитым хлорофиллом, помимо фототрофного, могут бытьсвойственны и другие типы питания.

Такимобразом, исходя из сказанного, легко вывести точное научное определениеводорослей. Водоросли– это низшие, то есть слоевцовые споровые растения,содержащие в своих клетках хлорофилл, и живущие преимущественно в воде. Такоеопределение, однако, не даёт представление о том огромном разнообразии встроении тела, которое свойственно водорослям. Здесь мы встречаемся и смикроскопическими организмами – одноклеточными и многоклеточными, и с крупнымиформами различного строения. Большого разнообразия достигают здесь способыразмножения и строение органов размножения. Даже по окраске водорослинеодинаковы, так как одни содержат только хлорофилл, другие ещё ряддополнительных пигментов, окрашивающие их в различные цвета.

Разделениеводорослей на систематические группы высшего ранга в основном совпадает схарактером их окраски, связанной конечно, с особенностями строения. Водорослиразделены по 10 отделам:

1.сине – зелёные водоросли;

2.пирофитовые водоросли;

3.золотистые водоросли;

4.диатомовые водоросли;

5.жёлто – зелёные водоросли;

6.бурые водоросли;

7.красные водоросли;

8.эвшеновые водоросли;

9.зелёные водоросли;

10.хоровые водоросли.

Внаучной литературе до сих пор продолжаются споры о положении в общей системе, содной стороны, сине – зелёных водорослей и, с другой стороны, всех техводорослей, которые представлены одноклеточными подвижными формами, снабжённымиорганами движения – жгутиками (это почти все эвиленовые водоросли, большаячасть пирофитовых и золотистых водорослей и отдельные классы жёлто – зелёных изелёных водорослей).

Действительно,сине – зелёные резко отличаются от других водорослей простотой внутреннейорганизации клеток. Их клетки лишены оформленного ядра, что сближает их сбактериями. Вместе с бактериями сине – зелёные водоросли составляют разделорганизмов, обозначенный как прокариоты, то есть ''доядерные'', в отличие отвсех остальных растений и животных, обладающих оформленным клеточным ядром иобозначаемых как эукариоты.

Чтоже касается жгутиковых форм водорослей, то здесь вопрос осложняется тем, чтоони во многих случаях близки к подобным же бесцветным формам, что дало поводдля объединения всех их в общую систематическую группу ''жгутиковыхорганизмов'' и включение в систему животного мира.

Сэтих позиций мир водорослей как первичных фототрофных организмов един ицелостен. Морфологическое многообразие его различных ветвей есть следствиеэволюционного взрыва, вызванного появлением фотосинтеза, который обеспечилхлорофилоносным организмам успешное развитие в чисто абиотической среде.Учитывая особенности строения клеток сине – зелёных водорослей, следует думать,что возникновение хлорофилла произошло ещё на прокариотическом уровне, аналичие в настоящее время сходных хлорофилоностных и бесцветных эукариотическихжгутиковых форм обусловлено морфологическим параллелизмом эволюционногоразвития в разных ветвях организмов. Во всяком случае, у водорослей подобноеявление морфологического параллелизма распространено очень широко. Такая точказрения хорошо подтверждается ещё и тем, что в пределах большинствавышеперечисленных отделов водорослей жгутиковые формы тесно связанны переходамис другими, типично ''водорослевыми'' структурами – неподвижными клетками,колониями и нитями. С другой стороны в пределах некоторых отделов имеются ибезусловно вторичные обесцветившиеся формы.

Такимобразом, у нас нет оснований отказываться от рассмотрения водорослей какморфофизиологической целостности, от выяснения их многообразия в целом,происхождения и взаимных филогенетических связей. Точно так же с этих позицийцелостности хорошо выявляются место и роль водорослей в природе: в историческомплане они представляют собой первый этап в развитии всего зелёного стволарастительного мира, а в общем круговороте веществ в природе играют огромнуюроль как первичное звено всех пищевых связей в водной среде и гигантскийпоставщик кислорода в атмосферу.

Изучениевсех этих вопросов составляет предмет особой науки – альгологии.

II. Способы питания водорослей.

Несмотряна удивительное многообразие жизненных форм растений, большинство из нихобъединяет уникальная способность, которая определяется способом их питания.

Вотличие от животных организмов и многих бактерий, использующих для своейжизнедеятельности готовые органические соединения, у растений выработалась входе эволюции способность использовать для питания такие полностью окислённыевещества, как углекислота и вода, и создавать на их основе органическиесоединения. Этот процесс в природе осуществляется за счёт энергии солнечногосвета и сопровождается выделением кислорода. Использование световой энергии длябиологических синтезов стало возможным благодаря появлению у растений комплексапоглощающих свет пигментов, важнейшим из которых является хлорофилл.

Водоросли,уже простейшие из них – сине – зелёные, являются первыми организмами, у которыхпоявилась в процессе эволюции способность осуществлять фотосинтез сиспользованием воды в качестве источника водорода и выделением свободногокислорода, то есть процесс, свойственный всем другим водорослям, а за ними ивысшим растениям.

Осуществляемыйрастениями в грандиозном масштабе процесс преобразования энергии света вхимическую энергию продуктов фотосинтеза является практически единственным''руслом'', через которое ''вливается'' в биологически приемлемой формеэнергия, необходимая для поддержания жизни и круговорота веществ в биосференашей планеты. Именно поэтому выдающийся русский естествоиспытатель К.А.Тимирязев говорил о «космической роли зелёных растений». О размерахфотосинтетической деятельности растений в планетарном масштабе можно судить потому, что весь кислород атмосферы Земли имеет, как сейчас доказано,фотосинтетическое происхождение. Залежи каменного угля представляют собойсвоеобразный ''запас'' некогда преобразованной в результате фотосинтезарастений солнечной энергии, складированный в определённые геологические эпохи.

Второйособенностью питания водорослей и других растений, не менее важной, хотя и нетакой специфичной, как фотосинтез, является их способность усваивать азот, серуфосфор, калий и другие минеральные элементы в виде ионов минеральных солей ииспользовать их для синтеза таких важнейших компонентов живой клетки, какаминокислоты, белки, нуклеиновые кислоты, макроэргические соединения, веществавторичного обмена. Среди сине – зелёных водорослей имеются формы, способныеосуществлять процесс фиксации свободного азота атмосферы и превращать его ворганические азотные вещества своего тела.

III. Клетка водоросли.

Клетка– основная структурная единица тела водорослей, представленных либоодноклеточными, либо многоклеточными формами.

Особенностьодноклеточных форм определяется тем, что здесь организмы состоят всего из однойклетки, поэтому в её строении и физиологии сочетаются клеточные и организменныечерты.

Мелкая,не видимая простым глазом одноклеточная водоросль выполняет роль своеобразнойфабрики, которая добывает сырьё, его перерабатывает и производит такие ценныесоединения, как белки, углеводы и жиры. Кроме того, важным продуктом её деятельностисчитается кислород. Таким образом, она активно участвует в круговороте веществв природе. Одноклеточные водоросли иногда образуют временные или постоянныескопления в виде колоний.

Многоклеточныеформы возникли после того, как клетка проделала длительный и сложный путьразвития в качестве самостоятельного организма.

Признакомстве с водорослями бросается в глаза чрезвычайное разнообразие как форм,так и размеров их клеток. Наибольшая пестрота картин обнаруживается усвободноживущих одноклеточных водорослей.

Уводорослей, в отличие от высших растений, встречаются клетки, содержимоекоторых окружено лишь тонкой мембраной. Такие клетки обычно называют голыми.Они не способны сохранять свою форму и постоянно находятся в амёбоидномсостоянии. Подобного рода клетки встречаются как среди одноклеточных, так имногоклеточных водорослей, чаще всего на стадии гамет и зооспор.

Клеткинекоторых водорослей (эвгленовых, жёлто – зелёных) помимо плазмалеммы, окруженыкожистым, эластичным слоем. Этот слой получил название пелликулы, илиперипласта. Он состоит из фибриллярного вещества и имеет сложную, многослойнуюорганизацию. Клетки с такой пелликулой обычно очень изменчивы по форме. Толькотолстая, похожая на панцирь пелликула может прочно её зафиксировать. На поверхностипелликулы иногда возникают складки, выросты в виде зубцов или утолщения,называемые чешуйками. Эти структуры в различных сочетаниях образуют самыепричудливые узоры, придавая организму неповторимый облик. Но главная их функция– повышение прочности клеточного покрова.

Последующимразвитием растительной клетки следует признать появление на её поверхностипокрова в виде оболочки – сначала пектиновой, а затем и целлюлозной.Преимущество этого образования состоит в том, что оно удачно сочетает в себезащитную и опорную функции с возможностью ростовых процессов и проницаемостью.

Клеточныеоболочки водорослей весьма разнообразны как по своему строению, так и похимическому составу. Толщина оболочки варьируется не только от вида к виду, нои даже в пределах одного вида в зависимости от возраста клетки.

Повремени заложения и особенностям роста различают первичные и вторичныеоболочки. В активно делящихся клетках обычно образуется только первичнаяоболочка. Её рост идёт в двух направлениях: увеличивается поверхность итолщина.

Вторичнаяоболочка подвергается гидратации, становится эластичной и получает возможностьрастягиваться.

Оболочкимногих водорослей снабжаются разного рода выростами в виде щетинок, шипиков ичешуек. Их роль для клетки неоднозначна: в одних случаях они выполняют защитнуюфункцию, а в других обеспечивают оптимальные условия жизни.

Влюбой клетке различают два тесно связанных друг с другом компонента: ядро ицитоплазму, причём от степени их развития зависит уровень организации клетки вцелом. Водоросли – единственная группа растений, где представлены все известныев настоящее время типы клеточной организации: прокариотическая – у сине –зелёных водорослей, мезакариотическая – у панцирных жгутиковых, эукариотическая– у водорослей остальных отделов. У прокариот отсутствует морфологическиоформленное ядро, а его функции выполняет состоящий из микрофибрилл ДНКнуклеоид.

Убольшинства водорослей в клетке присутствует всего одно ядро, но известныслучаи, когда их бывает два-три и больше. Клетки с несколькими десятками илисотнями ядер называют цепоидными. Примечательно, что эти водоросли возвращаютсяк одноядерному состоянию при образовании специализированных клеток бесполого иполового размножения.

Форма,размеры и местоположение ядра в клетке сильно варьируется у разных водорослей,а также в зависимости от фазы развития, на которой находится тот или инойорганизм.

Оченьмелкие ядра характерны для большинства одноклеточных водорослей.

Вядре у водорослей выявлены те же самые структуры, что и в ядре другихэукариотов: оболочка, ядерный сок, ядрышко и включения хромотина.

Второйкомпонент клетки – цитоплазма – состоит из гомогеного основного вещества ипогружённых в него телец различного размера и формы: митохондрий, диктиосом,эндоплазматической сети. Этот основной набор органелл присущ клеткам не толькорастений, но и животных.

Винтенсивно растущих клетках, помимо перечисленных органелл, можно наблюдатьхорошо развитую систему пузырьков, или вакуолей.

Такжеу водорослей имеются хлоропласты. Они могут быть чашевидными, лентовидными,спиралевидными, пластинчатыми, звездчатыми. Как правило, в подвижных клетках узелёных водорослей присутствует всего один хлоропласт, у водорослей из другихотделов их бывает два и больше, у молодых эвиленовых от 50 до 80, а в старых200 – 300. Хлоропласты занимают в клетке либо центральное, либо постенноеположение. В строении хлоропласта, помимо пластичных структур, выявлены болееплотные зоны, представляющие собой скопление ДНК, многочисленных рассеяныхмелких частиц – рибосом, глобул различного размера, формы и состава, которыеобразуются в ходе фотосинтеза.

Существуютподвижные и неподвижные клетки. Перемещение в жидкой среде осуществляется приучастии особых структур, представляющих собой либо временные, либо постоянныевыросты клетки.

Ресничкаминазывают многочисленные короткие образования, совершающие энергичныеколебательные движения. Псевдоусики или ложные реснички, имеют вид длинных,очень тонких, неподвижных волосков, которые обнаруживаются чаще всего толькопосле подкраски.

Поджгутиками понимают длинные малочисленные образования, с меньшей, чем у ресничекчастотой биений и с волнообразным характером движения.

Перечисленныеобразования – единственные клеточные структуры, расположенные за пределамисамой клетки.

Средиводорослей чаще всего встречаются формы двух- или одножгутиковые, режечетырёх-, восьмижгутиковые и совсем единичные с большим числом жгутиков. Унекоторых золотистых водорослей между двумя подвижными жгутиками располагаетсятретий – неподвижный жгутик. С его помощью клетка прикрепляется к субстрату.

Жгутикибывают гладкими или опушёнными. Опушённым обычно оказывается двигательныйжгутик. Причём бывает, что у некоторых водорослей жгутики одновременно несутчешуйки, но чаще имеется какой-то один тип образований.

Внастоящее время не вызывает сомнения, что водоросли дали начало наземнымрастениям, проложив им дорогу на сушу. Этот акт подготавливался во время всегохода развития водорослей, в котором решающая роль, по-видимому, принадлежитклетке. Большое разнообразие строения, состава и свойств отдельных клеточныхкомпонентов свидетельствует о том, что здесь шел интенсивныйформообразовательный процесс.

IV. Основные типы морфологическойструктуры тела водорослей.

Вотличие от высших растений целиком и полностью характеризующихся однимлистостебельным типом строения, водоросли в пределах слоевцового типа строенияобнаруживают исключительное морфологическое разнообразие. Тело водорослей, какуже упоминалось, может быть всех четырех степеней сложности, вообще известныхдля организмов – одноклеточным, колониальным, многоклеточным и неклеточным. Ихразмеры в пределах каждой из этих форм отличаются огромным диапазоном – отмикроскопических, до очень крупных. Так некоторые виды зеленой одноклеточнойводоросли синехотистиседва достигают 1 мкм, одноклеточные зелёные водоросли изрода хлорелламогут быть в 2 мкм, а длинна клеток, часто составляет 15 – 20 см.

Однакосамыми крупными размерами отличаются многоклеточные морские бурые водоросли,слоевища которых у отдельных видов могут достигать в длину 30 – 45 см.Водоросли поражают многообразием своего внешнего облика. Вместе с тем всё этоисключительное многообразие имеет в своей основе несколько хорошо обособленныхтипов морфологической структуры, являющихся выражением главнейших ступенейморфологической дифференциации тела водорослей в процессе эволюции. Важноотметить, что эти ступени то в большей, то в меньшей степени повторяются вразных отделах водорослей, что свидетельствует об известном параллелизмеэволюционного развития в пределах этих отделов.

Внастоящее время различают 9 основных типов морфологической структуры телаводорослей. Из них 4 относятся к одноклеточным формам, 1 – к неклеточным,остальные 4 – к многоклеточным.

1.Амёбоидная структура представлена одноклеточными организмами;

2.Монадная структура свойственна одноклеточным организмам;

3.Коккоидная структура характеризуется отдельными клетками;

4.Палынелоидная структура представляет собой усложнённый; вариант коккоиднойструктуры;

5.Нитчатая структура представлена талломами;

6.Разнонитчатая структура представлена талломами;

7.Пластинчатая структура характеризуется многоклеточными слоевищами в формепластиков;

8.Сифональная структура представляет собой особый тип строения, свойственныйтолько некоторым водорослям и нередко называемый неклеточным;

9.Хорофитная структура свойственна только хоровым водорослям.

V. Размножение и циклы развитияводорослей.

Воспроизведениесебе подобных у водорослей совершается посредством вегетативного, бесполого иполового размножения.

Вегетативноеразмножение одноклеточных водорослей заключается в делении особей надвое. Умногоклеточных водорослей оно происходит несколькими способами. Например,делению нитей сине – зелёных водорослей на части нередко предшествует отмираниеотдельных клеток.

Хоровыеводоросли образуют одноклеточные и многоклеточные клубеньки, дающие развитиеновым растениям. У ряда нитчатых водорослей отдельные клетки округляются,накапливают большое количество запасных питательных веществ и пигментов,одновременно происходит утолщение их оболочки.

Вегетативноеразмножение, в сущности, представляет собой форму бесполого размножения,осуществляемого вегетативными частями.

Бесполоенастоящее размножение сопровождается, во-первых, выходом продуктов деления изоболочки материнской клетки, во-вторых, делением протопласта клетки на части.Бесполое размножение водорослей происходит посредством спор или зооспор.

Сине– зелёные водоросли являющиеся прокариотами, имеют два рода спор – эндоспоры иэкзоспоры. Эндоспоры образуются по нескольку в клетках в результате дроблениясодержимого. Экзоспоры возникают как вырост на вершине клетки.

Спорыи зооспоры обычно выходят в воду целой группой, окружённой слизистой оболочкой,которая вскоре раскрывается. На выходе, зооспоры находясь ещё в общей оболочке,начинают активно двигаться, а после разрыва оболочки моментально расплываются вразные стороны. Подобным образом выходят и гаметы при половом размножении.

Половоеразмножение заключается в слиянии двух клеток (гамет), в результате чегообразуется зигота, вырастающая в новую особь. У водорослей половое размножениебывает нескольких типов. У одноклеточных жгутиковых водорослей половой процесссводится к слиянию двух особей, этот процесс называют гологамией. Гораздо чащеполовое размножение у водорослей связанно с дроблением содержимого клеток иобразованием внутри их специализированных половых клеток – гамет. У всехводорослей, кроме красных водорослей, мужские гаметы имеют жгутики, а у гаметпротивоположного пола они имеются не всегда.

Зачаткиводорослей в виде спор, гамет и зигот не совсем стихийно разносятся водой. Ониобладают различного рода таксисами, определяющими направление их движения взависимости от внешних раздражителей: света, температуры, химических веществ,содержащихся в воде.

Теченияслужат основным средством переноса зачатков на большие расстояния. Зооспорысохраняют жизнеспособность в течение нескольких дней. Более длительноеперемещение зачатков водорослей происходит плодоносящими слоевищами или ихчастями.

Дляпрорастания спор и зигот водорослей требуется комплекс условий, включающийопределённые значения температуры, освещённости, содержания биогенных ибиологически активных веществ. В противном случае они не прорастают. При этомзиготы некоторых водорослей сохраняют жизнеспособность в течение трех – четырёхмесяцев. Воспроизведению и сохранению некоторых водорослей в неблагоприятныхусловиях способствует образование цист. Они наблюдаются у золотистых, жёлто –зелёных, диатомовых водорослей. В каждой клетке формируется одна циста.Содержимое клетки округляется, и вокруг неё вырабатывается твёрдая оболочка.При прорастании цист образуется одна особь, реже несколько

VI. Внешние условия жизни водорослей.

Дляводорослей, как фототрофных организмов, первым условием существования являетсяналичие света, источников углерода и минеральных веществ, а основной средойжизни для них служит свободная вода. Однако это справедливо не для всех, но длябольшинства водорослей и не исчерпывает всего многообразия наблюдающихся у нихспособов питания и мест поселения.

Крометого, на жизнь водорослей оказывают большое влияние и другие химические ифизические факторы внешней среды – химический состав субстрата, температура,весьма различные в разных местах. Физиологическая пластичность водорослей и ихприспособленность к разным экологическим условиям поистине огромна.

Всилу широкой приспособленности к внешним условиям водоросли в своём расселениипо земному шару распределяются в разнообразные экологические группировки,характеризующиеся более и менее определённым составом слагающих их водорослей,приспособленных к определённой амплитуде экологических факторов.

Однимиз важнейших факторов в распределении водорослей является общая солёность воды.Основную массу природных бассейнов, составляют бассейны морские со среднейсолёностью 35 г. солей на 1 л. воды и бассейны пресноводные, в которыхсодержится солей примерно 0,01 – 0,5 г. на 1 л. воды. Это определяет разделениеводорослей на морские и пресноводные, и только очень немногие из них, могут житькак в одной, так и в другой среде. Так, например, почти все бурые и красныеводоросли обитают в морях, около половины диатомовых водорослей живёт вморской, другая половина – в пресной воде.

Впределах каждого бассейна водоросли могут населять толщу воды, свободно плаватьв ней, составляя группировку, называемую планктоном. Однако водоросли могутжить не только в водоёмах. При наличии хотя бы периодического увлажнения многиеиз них успешно развиваются на различных наземных предметах – скалах, коредеревьев. Вполне благоприятной средой для развития водорослей служит такжетолща почвенного слоя. Таким образом, здесь рассматриваются следующиеэкологические группировки, или сообщества водорослей:

1.планктонные водоросли;

2.бентосные водоросли;

3.наземные водоросли;

4.почвенные водоросли;

5.водоросли горячих источников;

6.водоросли снега и льда;

7.водоросли солёных водоёмов;

8.водоросли в известковом субстрате.

VII. Систематический образ водорослей.

Зелёныеводоросли– одноклеточные, колониальные и многоклеточные формы, разнообразногостроения, зелёного цвета. Продукт ассимиляции – крахмал, мука, масло. Имеютсякак подвижные формы со жгутиками на переднем конце клеток, так и неподвижные,прикреплённые или пассивно плавающие. Размножение вегетативное, бесполое иполовое. У ряда форм имеется чередование бесполого и полового размножения.Зооспоры и гаметы с 2 или 4 жгутиками, расположенными на переднем конце.Пресноводные и морские водоросли.

Котделу пирофитовых относятся весьма своеобразные, одноклеточные водоросли. Онипредставляют собой неоднородную группу. У громадного большинства представителейэтого отдела в строении клеток отчётливо выражены спинная, брюшная и боковыестороны. Особо следует сказать о хлоропластах. По разнообразию их окраскипирофитовым принадлежит первое место среди водорослей. Обычно хлоропластыокрашены в оливковый, бурый или коричневый цвет. Громадное большинствопирофитовых водорослей характеризуется жгутиками. Продуктом ассимиляцииявляется крахмал или масло, изредка лейкозин и валютин. Размножение в основномвегетативное. Реже наблюдается бесполое размножение. Половой процесс достовернонеизвестен. Пирофитовые водоросли широко распространены в водоёмах и обитают впресных и солоноватых водах, как и в морях.

Котделу золотистых относятся водоросли, преимущественно микроскопические,хлоропласты которых окрашены в золотисто – жёлтый цвет. В зависимости отпигментов окраска водорослей может приобрести различные оттенки: от чисто–золотисто – жёлтой до зеленовато – жёлтой и золотисто – бурой.

Впроцесс фотосинтеза в клетках золотистых водорослей вместо крахмалавырабатывается особый углевод – лейкоцин.

Живутпреимущественно в чистых пресных водах. Небольшое число их обитают в морях исолёных озёрах.

Золотистыеводоросли бывают одноклеточными, колониальными и многоклеточными. Многие видыснабжены жгутиками. Размножаются золотистые водоросли простым делением клетки.Наблюдается также бесполое размножение.

Диатомовыеводоросли– это совершенно особая группа одноклеточных организмов, одиночно живущихили объединенных в колонии различного типа: цепочки, нити, ленты, звёздочки.

Окраскахлоропластов у диатомовыз водорослей имеет различные оттенки жёлто – бурогоцвета в зависимости от набора пигментов. В процессе фотосинтеза у диатомовыхводорослей образуется масло в виде капелек различной величины.

Чащевсего диатомовые размножаются вегетативным делением клетки на две половины.

Большинстводиатомовых водорослей передвигаются по субстрату толчками вперёд, назад ислегка в сторону. Диатомовые водоросли живут повсюду. Водная среда – основное ипервичное их место обитания.

Котделу жёлто – зелёных водорослей относятся водоросли, хлоропласты которыхокрашены в светло- или тёмно – жёлтый цвет, очень редко зелёный и лишь иногдаголубой. Окраска эта определяется наличием в хлоропластах основного элемента –хлорофилла. Кроме того, у них в клетках отсутствует крахмал, а в качествеосновного продукта ассимиляции накапливаются капли масла и лишь у некоторыхглыбки лейкоцина и валюцина. Встречаются они главным образом в чистыхпресноводных водоёмах, реже в солоноватых водах и морях.

Отличительнойособенностью жёлто – зелёных водорослей является наличие жгутиков. Именно этотпризнак в своё время послужил основанием для того, чтобы назвать эту группуводорослей разножгутиковыми. Помимо различий в длине, жгутики здесь различаютсяи морфологически: главный жгут состоит из оси и перисто расположенных на неймерцательных волосков, боковой жгут бичевидный.

Размножаютсяжёлто – зелёные водоросли простым делением клетки или распадом колоний имногоклеточных талломов на отдельные части. Наблюдается также бесполоеразмножение. Половой процесс известен лишь у немногих видов.

Эвиленовыеводоросли– обычные обитатели небольших пресных стоячих водоёмов. Форма телаэвиленовых водорослей хорошо приспособлена к движению в воде. Движениеэвиленовых водорослей совершается с помощью жгута. Процесс размножения уэвиленовых водорослей наблюдается обычно вечером или рано утром. Заключается онв делении особи надвое.

Хоровыеводоросли– представляют собой совершенно своеобразные крупные растения, резкоотличающиеся от всех остальных водорослей. Они широко распространены впресноводных прудах и озёрах, особенно с жёсткой известковой водой.

Наборассимиляционных пигментов сходен с таковым у зелёных водорослей. Приразмножении этих клеток их ядра делятся метотически. Количество выявляющихсяпри этом хромосом у разных видов различное, от 6 до 70.

Сине– зелёные водоросли– старейшая группа организмов. Сине – зелёные водоросливстречаются во всевозможных и почти невероятных для существования местахобитания, на всех континентах и во всевозможных водоёмах Земли.

Окраскаих варьируется от чисто-сине-зелёной до фиолетовой или красноватой, иногда допурпурной или коричневато-красной. Самым обычным типом размножения усине-зелёных водорослей является деление клеток надвое. Сине-зелёные водорослиразмножаются и другими способом — образованием спор.

Известно,что большинство сине-зелёных водорослей способно синтезировать все веществасвоей клетки за счёт энергии света. Отдел сине-зелёных водорослей считаютстарейшей группой автотрофных растений на Земле (примитивное строение клетки,отсутствие полового размножения, жгутиковых стадий). По цитологии сине-зелёныеводоросли сходны с бактериями.

Бурыеводоросли- многоклеточные организмы сложного строения, бурого и синевато-бурогоцвета. Продукт ассимиляции — полисахариды, масло. Бурые водоросли — неподвижные, прикреплённые формы. Размножение вегетативное, бесполое и половое,с чередованием гаметофита и спорофита. При половом размножении развиваютсяизогаметы, гетерогаметы или антерозоиды с яйцеклетками. Зооспоры и гаметыснабжены двумя жгутиками, расположенными с боков, неравной длинны инаправленными в разные стороны. Бурые водоросли живут в основном в море, заисключением нескольких пресноводных видов.

Красныеводоросли- многоклеточные, очень редко одноклеточные, сложного строения,красного или голубоватого цвета. У громадного большинства красных водорослейзигота не сразу прорастает в новое растение, а проходит очень сложный путьразвития, прежде чем из неё образуются новые споры, прорастающие уже в новыерастения. Споры собранны в компактные группы, носящие название цистокарпа,последний часто имеет специальную оболочку. Цистокарп всегда тесно связан с темрастением, на котором происходило оплодотворение яйцеклетки и дальнейшееразвитие зиготы.

VIII. Распространённость водорослей вводоёмах.

Водоросли- одни из древнейших организмов, населяющих нашу планету. Пожалуй, толькобактерии могут поспорить с ними в древности происхождения и длительностисуществования. В прошлые геологические эпохи, как и в настоящее время,водоросли населяли океаны, реки, озёра и другие водоёмы. Обогатив атмосферукислородом, они вызвали к жизни мир разнообразных животных и способствовали развитиюаэробных бактерий; они явились родоначальниками растений, заселивших сушу, икак это не удивительно, создали могучие толщи горных пород.

Вводе и на суше, в снегах, льдах и горячих источниках, по всему земному шару — от просторов Северного Ледовитого океана и его островов, до тропиков, и оттропиков до снегов и скал Антарктиды, от морских глубин до высоких гор — всюдумы находим водоросли. Их микроскопические размеры способствуют переносу набольшие расстояния. Водные течения разносят их по морям и океанам. Такую жероль выполняют рыбы, особенно проходные. Выброшенные из воды на берег ивысохшие, подхваченные с илом и пылью с поверхности скал и почвы ветром иптицами — водоросли переносятся на большие расстояния. Пути и способыраспространения водорослей исключительно многообразны и полностью обеспечиваютих повсеместное разнесение.

Наиболееобщим выражением их является распределение водорослей по широтным зонам: втёплых тропических морях, где условия более благоприятны, мы находим и большееколичество видов; в холодных арктических морях флора водорослей по видовомусоставу значительно беднее.

Распространённыепо всему земному шару, водоросли, несомненно должны играть значительную роль вжизни природы. На первый взгляд водоросли малозаметны и роль их кажетсянезначительной, и только в исключительных случаях, как, например, в густыхзарослях морских макрофитов или при «цветении» воды, вызываемомпланктонными водорослями, они поражают своим изобилием. Произведённые подсчётыпоказывают, что в масштабе всей Земли роль водорослей в общем балансе живоговещества оказывается поистине огромной.

Основноезначение водорослей в жизни природы вытекает из их физиологических особенностейкак зелёных растений: подобно высшим зелёным растениям на суше, водоросли вводе являются основным созидателем органического вещества. Таким образом, можносказать, что весь остальной мир современных живых существ воды в той или иноймере обязан своим существованием водорослям, так как водоросли, благодарясодержанию в них хлорофилла, способны созидать органические вещества своеготела из неорганических веществ окружающей их воды. Следовательно они являются вводе производителями той первопищи, которой в дальнейшем пользуются всеостальные лишённые хлорофилла водные организмы.

Огромноезначение имеет также то обстоятельство, что водоросли в процессе фотосинтезавыделяют свободный кислород, необходимый для дыхания водных организмов, какживотных, так и растительных.

Список литературы.

«Жизньрастений — водоросли» А.А. Фёдоров, А.Л. Курсанов, Н.В. Циуин, М.В.Горленко, С.Р. Жилин. Москва — Просвещение — 1977 год

«Ботаническийатлас»

Н.А.Монтеверде «Малая современная энциклопедия»

Дляподготовки данной работы были использованы материалы с сайта www. bolshe.ru/

www.ronl.ru

Реферат Водоросли

План.

1. Водоросли и их отличие от других растений.

2. Способы питания водорослей.

3. Клетка водорослей.

4. Основные типы морфологической структуры тела водорослей.

5. Размножение и циклы развития водорослей.

6. Внешние условия жизни водорослей.

7. Систематический образ водорослей:

• зелёные водоросли;

• пирофитовые водоросли;

• золотистые водоросли;

• диатомовые водоросли;

• жёлто – зелёные водоросли;

• эвиленовые водоросли;

• хоровые водоросли;

• сине – зелёные водоросли;

• бурые водоросли;

• красные водоросли.

8. Распространённость водорослей в водоёмах.

1. Водоросли и их отличие от других растений.

Мир водорослей огромен. Он занимает в растительном царстве совершенно особое, исключительное по своему значению место, как в историческом аспекте, так и по той роли, которая принадлежит ему в общем круговороте веществ в природе. Вместе с тем само понятие ''водоросли'' в научном отношении страдает большой неопределённостью. Это заставляет специально рассмотреть отличие относимых сюда растительных организмов от других представителей растительного царства

Действительно, слово «водоросли» означает лишь то, что это растения, живущие в воде. Однако в ботанике этот термин применяется в более узком смысле, и не все растения, наблюдаемые нами в водоёмах, можно назвать водорослями. С другой стороны, именно водоросли мы часто попросту не замечаем в водоёмах, так как очень многие из них нелегко распознать невооружённым глазом.

Приглядываясь к различным водоёмам, особенно к озёрам, мы прежде всего замечаем обилие растений. Некоторые из них прикреплены ко дну. К ним относятся, например, крупные зелёные скопления так называемой тины. Здесь же нередко встречаются и более крупные водоросли, состоящие из хорошо заметных на глаз простых или ветвящихся нитей, или совсем крупные хоровые водоросли, внешне похожие на хвощ.

С другой стороны, значительное количество микроскопических водорослей, таких же как в водоёмах, произрастает и на суше: на поверхности почвы и в самой её толще, на деревьях, камнях. Правда, жизнь этих водорослей тоже тесно связана с водой, однако они могут довольствоваться только атмосферной и грунтовой влагой, росой. В отличие от ''водных'' водорослей, эти водоросли легко переносят высыхание и очень быстро оживают при малейшем увлажнении. В царстве растений водоросли относятся к обширному подцарству низших, или слоевцовых растений, куда входят также бактерии, грибы и лишайники. Как и все низшие растения, водоросли размножаются вегетативно или с помощью спор, то есть относятся к споровым растениям. Однако в физиологическом отношении водоросли резко отличаются от остальных низших растений наличием хлорофилла, благодаря которому они способны ассимилировать на свету углекислый газ. Кроме того, многие водоросли, обладающие хорошо развитым хлорофиллом, помимо фототрофного, могут быть свойственны и другие типы питания.

Таким образом, исходя из сказанного, легко вывести точное научное определение водорослей. Водоросли – это низшие, то есть слоевцовые споровые растения, содержащие в своих клетках хлорофилл, и живущие преимущественно в воде. Такое определение, однако, не даёт представление о том огромном разнообразии в строении тела, которое свойственно водорослям. Здесь мы встречаемся и с микроскопическими организмами – одноклеточными и многоклеточными, и с крупными формами различного строения. Большого разнообразия достигают здесь способы размножения и строение органов размножения. Даже по окраске водоросли неодинаковы, так как одни содержат только хлорофилл, другие ещё ряд дополнительных пигментов, окрашивающие их в различные цвета.

Разделение водорослей на систематические группы высшего ранга в основном совпадает с характером их окраски, связанной конечно, с особенностями строения. Водоросли разделены по 10 отделам:

1. сине – зелёные водоросли;

2. пирофитовые водоросли;

3. золотистые водоросли;

4. диатомовые водоросли;

5. жёлто – зелёные водоросли;

6. бурые водоросли;

7. красные водоросли;

8. эвшеновые водоросли;

9. зелёные водоросли;

10. хоровые водоросли.

В научной литературе до сих пор продолжаются споры о положении в общей системе, с одной стороны, сине – зелёных водорослей и, с другой стороны, всех тех водорослей, которые представлены одноклеточными подвижными формами, снабжёнными органами движения – жгутиками (это почти все эвиленовые водоросли, большая часть пирофитовых и золотистых водорослей и отдельные классы жёлто – зелёных и зелёных водорослей).

Действительно, сине – зелёные резко отличаются от других водорослей простотой внутренней организации клеток. Их клетки лишены оформленного ядра, что сближает их с бактериями. Вместе с бактериями сине – зелёные водоросли составляют раздел организмов, обозначенный как прокариоты, то есть ''доядерные'', в отличие от всех остальных растений и животных, обладающих оформленным клеточным ядром и обозначаемых как эукариоты.

Что же касается жгутиковых форм водорослей, то здесь вопрос осложняется тем, что они во многих случаях близки к подобным же бесцветным формам, что дало повод для объединения всех их в общую систематическую группу ''жгутиковых организмов'' и включение в систему животного мира.

С этих позиций мир водорослей как первичных фототрофных организмов един и целостен. Морфологическое многообразие его различных ветвей есть следствие эволюционного взрыва, вызванного появлением фотосинтеза, который обеспечил хлорофилоносным организмам успешное развитие в чисто абиотической среде. Учитывая особенности строения клеток сине – зелёных водорослей, следует думать, что возникновение хлорофилла произошло ещё на прокариотическом уровне, а наличие в настоящее время сходных хлорофилоностных и бесцветных эукариотических жгутиковых форм обусловлено морфологическим параллелизмом эволюционного развития в разных ветвях организмов. Во всяком случае, у водорослей подобное явление морфологического параллелизма распространено очень широко. Такая точка зрения хорошо подтверждается ещё и тем, что в пределах большинства вышеперечисленных отделов водорослей жгутиковые формы тесно связанны переходами с другими, типично ''водорослевыми'' структурами – неподвижными клетками, колониями и нитями. С другой стороны в пределах некоторых отделов имеются и безусловно вторичные обесцветившиеся формы.

Таким образом, у нас нет оснований отказываться от рассмотрения водорослей как морфофизиологической целостности, от выяснения их многообразия в целом, происхождения и взаимных филогенетических связей. Точно так же с этих позиций целостности хорошо выявляются место и роль водорослей в природе: в историческом плане они представляют собой первый этап в развитии всего зелёного ствола растительного мира, а в общем круговороте веществ в природе играют огромную роль как первичное звено всех пищевых связей в водной среде и гигантский поставщик кислорода в атмосферу.

Изучение всех этих вопросов составляет предмет особой науки – альгологии.

2. Способы питания водорослей.

Несмотря на удивительное многообразие жизненных форм растений, большинство из них объединяет уникальная способность, которая определяется способом их питания.

В отличие от животных организмов и многих бактерий, использующих для своей жизнедеятельности готовые органические соединения, у растений выработалась в ходе эволюции способность использовать для питания такие полностью окислённые вещества, как углекислота и вода, и создавать на их основе органические соединения. Этот процесс в природе осуществляется за счёт энергии солнечного света и сопровождается выделением кислорода. Использование световой энергии для биологических синтезов стало возможным благодаря появлению у растений комплекса поглощающих свет пигментов, важнейшим из которых является хлорофилл. Процесс светового и углеродного питания растений получил название фотосинтеза и в общем виде может быть записан следующим суммарным уравнением:

6

свет

хлорофилл

C6h3O6+6h3O+2815680 Дж

Из уравнения видно, что на каждые 6 грамм-молекул углекислоты и воды синтезируется грамм-молекула глюкозы (C6h3O6), выделяется 6 грамм-молекул кислорода и накапливается 2815680 Дж энергии. Таким образом, функция фотосинтеза растений является, по существу, биохимическим процессом преобразования световой энергии в химическую.

Водоросли, уже простейшие из них – сине – зелёные, являются первыми организмами, у которых появилась в процессе эволюции способность осуществлять фотосинтез с использованием воды в качестве источника водорода и выделением свободного кислорода, то есть процесс, свойственный всем другим водорослям, а за ними и высшим растениям.

Осуществляемый растениями в грандиозном масштабе процесс преобразования энергии света в химическую энергию продуктов фотосинтеза является практически единственным ''руслом'', через которое ''вливается'' в биологически приемлемой форме энергия, необходимая для поддержания жизни и круговорота веществ в биосфере нашей планеты. Именно поэтому выдающийся русский естествоиспытатель К.А. Тимирязев говорил о «космической роли зелёных растений». О размерах фотосинтетической деятельности растений в планетарном масштабе можно судить по тому, что весь кислород атмосферы Земли имеет, как сейчас доказано, фотосинтетическое происхождение. Залежи каменного угля представляют собой своеобразный ''запас'' некогда преобразованной в результате фотосинтеза растений солнечной энергии, складированный в определённые геологические эпохи.

Второй особенностью питания водорослей и других растений, не менее важной, хотя и не такой специфичной, как фотосинтез, является их способность усваивать азот, серу фосфор, калий и другие минеральные элементы в виде ионов минеральных солей и использовать их для синтеза таких важнейших компонентов живой клетки, как аминокислоты, белки, нуклеиновые кислоты, макроэргические соединения, вещества вторичного обмена. Среди сине – зелёных водорослей имеются формы, способные осуществлять процесс фиксации свободного азота атмосферы и превращать его в органические азотные вещества своего тела.

3. Клетка водоросли.

Клетка – основная структурная единица тела водорослей, представленных либо одноклеточными, либо многоклеточными формами.

Особенность одноклеточных форм определяется тем, что здесь организмы состоят всего из одной клетки, поэтому в её строении и физиологии сочетаются клеточные и организменные черты.

Мелкая, не видимая простым глазом одноклеточная водоросль выполняет роль своеобразной фабрики, которая добывает сырьё, его перерабатывает и производит такие ценные соединения, как белки, углеводы и жиры. Кроме того, важным продуктом её деятельности считается кислород. Таким образом, она активно участвует в круговороте веществ в природе. Одноклеточные водоросли иногда образуют временные или постоянные скопления в виде колоний.

Многоклеточные формы возникли после того, как клетка проделала длительный и сложный путь развития в качестве самостоятельного организма.

При знакомстве с водорослями бросается в глаза чрезвычайное разнообразие как форм, так и размеров их клеток. Наибольшая пестрота картин обнаруживается у свободноживущих одноклеточных водорослей.

У водорослей, в отличие от высших растений, встречаются клетки, содержимое которых окружено лишь тонкой мембраной. Такие клетки обычно называют голыми. Они не способны сохранять свою форму и постоянно находятся в амёбоидном состоянии. Подобного рода клетки встречаются как среди одноклеточных, так и многоклеточных водорослей, чаще всего на стадии гамет и зооспор.

Клетки некоторых водорослей (эвгленовых, жёлто – зелёных) помимо плазмалеммы, окружены кожистым, эластичным слоем. Этот слой получил название пелликулы, или перипласта. Он состоит из фибриллярного вещества и имеет сложную, многослойную организацию. Клетки с такой пелликулой обычно очень изменчивы по форме. Только толстая, похожая на панцирь пелликула может прочно её зафиксировать. На поверхности пелликулы иногда возникают складки, выросты в виде зубцов или утолщения, называемые чешуйками. Эти структуры в различных сочетаниях образуют самые причудливые узоры, придавая организму неповторимый облик. Но главная их функция – повышение прочности клеточного покрова.

Последующим развитием растительной клетки следует признать появление на её поверхности покрова в виде оболочки – сначала пектиновой, а затем и целлюлозной. Преимущество этого образования состоит в том, что оно удачно сочетает в себе защитную и опорную функции с возможностью ростовых процессов и проницаемостью.

Клеточные оболочки водорослей весьма разнообразны как по своему строению, так и по химическому составу. Толщина оболочки варьируется не только от вида к виду, но и даже в пределах одного вида в зависимости от возраста клетки.

По времени заложения и особенностям роста различают первичные и вторичные оболочки. В активно делящихся клетках обычно образуется только первичная оболочка. Её рост идёт в двух направлениях: увеличивается поверхность и толщина.

Вторичная оболочка подвергается гидратации, становится эластичной и получает возможность растягиваться.

Оболочки многих водорослей снабжаются разного рода выростами в виде щетинок, шипиков и чешуек. Их роль для клетки неоднозначна: в одних случаях они выполняют защитную функцию, а в других обеспечивают оптимальные условия жизни.

В любой клетке различают два тесно связанных друг с другом компонента: ядро и цитоплазму, причём от степени их развития зависит уровень организации клетки в целом. Водоросли – единственная группа растений, где представлены все известные в настоящее время типы клеточной организации: прокариотическая – у сине – зелёных водорослей, мезакариотическая – у панцирных жгутиковых, эукариотическая – у водорослей остальных отделов. У прокариот отсутствует морфологически оформленное ядро, а его функции выполняет состоящий из микрофибрилл ДНК нуклеоид.

У большинства водорослей в клетке присутствует всего одно ядро, но известны случаи, когда их бывает два-три и больше. Клетки с несколькими десятками или сотнями ядер называют цепоидными. Примечательно, что эти водоросли возвращаются к одноядерному состоянию при образовании специализированных клеток бесполого и полового размножения.

Форма, размеры и местоположение ядра в клетке сильно варьируется у разных водорослей, а также в зависимости от фазы развития, на которой находится тот или иной организм.

Очень мелкие ядра характерны для большинства одноклеточных водорослей.

В ядре у водорослей выявлены те же самые структуры, что и в ядре других эукариотов: оболочка, ядерный сок, ядрышко и включения хромотина.

Второй компонент клетки – цитоплазма – состоит из гомогеного основного вещества и погружённых в него телец различного размера и формы: митохондрий, диктиосом, эндоплазматической сети. Этот основной набор органелл присущ клеткам не только растений, но и животных.

В интенсивно растущих клетках, помимо перечисленных органелл, можно наблюдать хорошо развитую систему пузырьков, или вакуолей.

Также у водорослей имеются хлоропласты. Они могут быть чашевидными, лентовидными, спиралевидными, пластинчатыми, звездчатыми. Как правило, в подвижных клетках у зелёных водорослей присутствует всего один хлоропласт, у водорослей из других отделов их бывает два и больше, у молодых эвиленовых от 50 до 80, а в старых 200 – 300. Хлоропласты занимают в клетке либо центральное, либо постенное положение. В строении хлоропласта, помимо пластичных структур, выявлены более плотные зоны, представляющие собой скопление ДНК, многочисленных рассеяных мелких частиц – рибосом, глобул различного размера, формы и состава, которые образуются в ходе фотосинтеза.

Существуют подвижные и неподвижные клетки. Перемещение в жидкой среде осуществляется при участии особых структур, представляющих собой либо временные, либо постоянные выросты клетки.

Ресничками называют многочисленные короткие образования, совершающие энергичные колебательные движения. Псевдоусики или ложные реснички, имеют вид длинных, очень тонких, неподвижных волосков, которые обнаруживаются чаще всего только после подкраски.

Под жгутиками понимают длинные малочисленные образования, с меньшей, чем у ресничек частотой биений и с волнообразным характером движения.

Перечисленные образования – единственные клеточные структуры, расположенные за пределами самой клетки.

Среди водорослей чаще всего встречаются формы двух- или одножгутиковые, реже четырёх-, восьмижгутиковые и совсем единичные с большим числом жгутиков. У некоторых золотистых водорослей между двумя подвижными жгутиками располагается третий – неподвижный жгутик. С его помощью клетка прикрепляется к субстрату.

Жгутики бывают гладкими или опушёнными. Опушённым обычно оказывается двигательный жгутик. Причём бывает, что у некоторых водорослей жгутики одновременно несут чешуйки, но чаще имеется какой-то один тип образований.

В настоящее время не вызывает сомнения, что водоросли дали начало наземным растениям, проложив им дорогу на сушу. Этот акт подготавливался во время всего хода развития водорослей, в котором решающая роль, по-видимому, принадлежит клетке. Большое разнообразие строения, состава и свойств отдельных клеточных компонентов свидетельствует о том, что здесь шел интенсивный формообразовательный процесс.

4. Основные типы морфологической структуры тела водорослей.

В отличие от высших растений целиком и полностью характеризующихся одним листостебельным типом строения, водоросли в пределах слоевцового типа строения обнаруживают исключительное морфологическое разнообразие. Тело водорослей, как уже упоминалось, может быть всех четырех степеней сложности, вообще известных для организмов – одноклеточным, колониальным, многоклеточным и неклеточным. Их размеры в пределах каждой из этих форм отличаются огромным диапазоном – от микроскопических, до очень крупных. Так некоторые виды зеленой одноклеточной водоросли синехотистис едва достигают 1 мкм, одноклеточные зелёные водоросли из рода хлорелла могут быть в 2 мкм, а длинна клеток, часто составляет 15 – 20 см.

Однако самыми крупными размерами отличаются многоклеточные морские бурые водоросли, слоевища которых у отдельных видов могут достигать в длину 30 – 45 см. Водоросли поражают многообразием своего внешнего облика. Вместе с тем всё это исключительное многообразие имеет в своей основе несколько хорошо обособленных типов морфологической структуры, являющихся выражением главнейших ступеней морфологической дифференциации тела водорослей в процессе эволюции. Важно отметить, что эти ступени то в большей, то в меньшей степени повторяются в разных отделах водорослей, что свидетельствует об известном параллелизме эволюционного развития в пределах этих отделов.

В настоящее время различают 9 основных типов морфологической структуры тела водорослей. Из них 4 относятся к одноклеточным формам, 1 – к неклеточным, остальные 4 – к многоклеточным.

1. Амёбоидная структура представлена одноклеточными организмами;

2. Монадная структура свойственна одноклеточным организмам;

3. Коккоидная структура характеризуется отдельными клетками;

4. Палынелоидная структура представляет собой усложнённый; вариант коккоидной структуры;

5. Нитчатая структура представлена талломами;

6. Разнонитчатая структура представлена талломами;

7. Пластинчатая структура характеризуется многоклеточными слоевищами в форме пластиков;

8. Сифональная структура представляет собой особый тип строения, свойственный только некоторым водорослям и нередко называемый неклеточным;

9. Хорофитная структура свойственна только хоровым водорослям.

5. Размножение и циклы развития водорослей.

Воспроизведение себе подобных у водорослей совершается посредством вегетативного, бесполого и полового размножения.

Вегетативное размножение одноклеточных водорослей заключается в делении особей надвое. У многоклеточных водорослей оно происходит несколькими способами. Например, делению нитей сине – зелёных водорослей на части нередко предшествует отмирание отдельных клеток.

Хоровые водоросли образуют одноклеточные и многоклеточные клубеньки, дающие развитие новым растениям. У ряда нитчатых водорослей отдельные клетки округляются, накапливают большое количество запасных питательных веществ и пигментов, одновременно происходит утолщение их оболочки.

Вегетативное размножение, в сущности, представляет собой форму бесполого размножения, осуществляемого вегетативными частями.

Бесполое настоящее размножение сопровождается, во-первых, выходом продуктов деления из оболочки материнской клетки, во-вторых, делением протопласта клетки на части. Бесполое размножение водорослей происходит посредством спор или зооспор.

Сине – зелёные водоросли являющиеся прокариотами, имеют два рода спор – эндоспоры и экзоспоры. Эндоспоры образуются по нескольку в клетках в результате дробления содержимого. Экзоспоры возникают как вырост на вершине клетки.

Споры и зооспоры обычно выходят в воду целой группой, окружённой слизистой оболочкой, которая вскоре раскрывается. На выходе, зооспоры находясь ещё в общей оболочке, начинают активно двигаться, а после разрыва оболочки моментально расплываются в разные стороны. Подобным образом выходят и гаметы при половом размножении.

Половое размножение заключается в слиянии двух клеток (гамет), в результате чего образуется зигота, вырастающая в новую особь. У водорослей половое размножение бывает нескольких типов. У одноклеточных жгутиковых водорослей половой процесс сводится к слиянию двух особей, этот процесс называют гологамией. Гораздо чаще половое размножение у водорослей связанно с дроблением содержимого клеток и образованием внутри их специализированных половых клеток – гамет. У всех водорослей, кроме красных водорослей, мужские гаметы имеют жгутики, а у гамет противоположного пола они имеются не всегда.

Зачатки водорослей в виде спор, гамет и зигот не совсем стихийно разносятся водой. Они обладают различного рода таксисами, определяющими направление их движения в зависимости от внешних раздражителей: света, температуры, химических веществ, содержащихся в воде.

Течения служат основным средством переноса зачатков на большие расстояния. Зооспоры сохраняют жизнеспособность в течение нескольких дней. Более длительное перемещение зачатков водорослей происходит плодоносящими слоевищами или их частями.

Для прорастания спор и зигот водорослей требуется комплекс условий, включающий определённые значения температуры, освещённости, содержания биогенных и биологически активных веществ. В противном случае они не прорастают. При этом зиготы некоторых водорослей сохраняют жизнеспособность в течение трех – четырёх месяцев. Воспроизведению и сохранению некоторых водорослей в неблагоприятных условиях способствует образование цист. Они наблюдаются у золотистых, жёлто – зелёных, диатомовых водорослей. В каждой клетке формируется одна циста. Содержимое клетки округляется, и вокруг неё вырабатывается твёрдая оболочка. При прорастании цист образуется одна особь, реже несколько.

6. Внешние условия жизни водорослей.

Для водорослей, как фототрофных организмов, первым условием существования является наличие света, источников углерода и минеральных веществ, а основной средой жизни для них служит свободная вода. Однако это справедливо не для всех, но для большинства водорослей и не исчерпывает всего многообразия наблюдающихся у них способов питания и мест поселения.

Кроме того, на жизнь водорослей оказывают большое влияние и другие химические и физические факторы внешней среды – химический состав субстрата, температура, весьма различные в разных местах. Физиологическая пластичность водорослей и их приспособленность к разным экологическим условиям поистине огромна.

В силу широкой приспособленности к внешним условиям водоросли в своём расселении по земному шару распределяются в разнообразные экологические группировки, характеризующиеся более и менее определённым составом слагающих их водорослей, приспособленных к определённой амплитуде экологических факторов.

Одним из важнейших факторов в распределении водорослей является общая солёность воды. Основную массу природных бассейнов, составляют бассейны морские со средней солёностью 35 г. солей на 1 л. воды и бассейны пресноводные, в которых содержится солей примерно 0,01 – 0,5 г. на 1 л. воды. Это определяет разделение водорослей на морские и пресноводные, и только очень немногие из них, могут жить как в одной, так и в другой среде. Так, например, почти все бурые и красные водоросли обитают в морях, около половины диатомовых водорослей живёт в морской, другая половина – в пресной воде.

В пределах каждого бассейна водоросли могут населять толщу воды, свободно плавать в ней, составляя группировку, называемую планктоном. Однако водоросли могут жить не только в водоёмах. При наличии хотя бы периодического увлажнения многие из них успешно развиваются на различных наземных предметах – скалах, коре деревьев. Вполне благоприятной средой для развития водорослей служит также толща почвенного слоя. Таким образом,

здесь рассматриваются следующие экологические группировки, или сообщества водорослей:

1. планктонные водоросли;

2. бентосные водоросли;

3. наземные водоросли;

4. почвенные водоросли;

5. водоросли горячих источников;

6. водоросли снега и льда;

7. водоросли солёных водоёмов;

8. водоросли в известковом субстрате.

7. Систематический образ водорослей.

Зелёные водоросли – одноклеточные, колониальные и многоклеточные формы, разнообразного строения, зелёного цвета. Продукт ассимиляции – крахмал, мука, масло. Имеются как подвижные формы со жгутиками на переднем конце клеток, так и неподвижные, прикреплённые или пассивно плавающие. Размножение вегетативное, бесполое и половое. У ряда форм имеется чередование бесполого и полового размножения. Зооспоры и гаметы с 2 или 4 жгутиками, расположенными на переднем конце. Пресноводные и морские водоросли.

К отделу пирофитовых относятся весьма своеобразные, одноклеточные водоросли. Они представляют собой неоднородную группу. У громадного большинства представителей этого отдела в строении клеток отчётливо выражены спинная, брюшная и боковые стороны. Особо следует сказать о хлоропластах. По разнообразию их окраски пирофитовым принадлежит первое место среди водорослей. Обычно хлоропласты окрашены в оливковый, бурый или коричневый цвет. Громадное большинство пирофитовых водорослей характеризуется жгутиками. Продуктом ассимиляции является крахмал или масло, изредка лейкозин и валютин. Размножение в основном вегетативное. Реже наблюдается бесполое размножение. Половой процесс достоверно неизвестен. Пирофитовые водоросли широко распространены в водоёмах и обитают в пресных и солоноватых водах, как и в морях.

К отделу золотистых относятся водоросли, преимущественно микроскопические, хлоропласты которых окрашены в золотисто – жёлтый цвет. В зависимости от пигментов окраска водорослей может приобрести различные оттенки: от чисто– золотисто – жёлтой до зеленовато – жёлтой и золотисто – бурой.

В процесс фотосинтеза в клетках золотистых водорослей вместо крахмала вырабатывается особый углевод – лейкоцин.

Живут преимущественно в чистых пресных водах. Небольшое число их обитают в морях и солёных озёрах.

Золотистые водоросли бывают одноклеточными, колониальными и многоклеточными. Многие виды снабжены жгутиками. Размножаются золотистые водоросли простым делением клетки. Наблюдается также бесполое размножение.

Диатомовые водоросли– это совершенно особая группа одноклеточных организмов, одиночно живущих или объединенных в колонии различного типа: цепочки, нити, ленты, звёздочки.

Окраска хлоропластов у диатомовыз водорослей имеет различные оттенки жёлто – бурого цвета в зависимости от набора пигментов. В процессе фотосинтеза у диатомовых водорослей образуется масло в виде капелек различной величины.

Чаще всего диатомовые размножаются вегетативным делением клетки на две половины.

Большинство диатомовых водорослей передвигаются по субстрату толчками вперёд, назад и слегка в сторону. Диатомовые водоросли живут повсюду. Водная среда – основное и первичное их место обитания.

К отделу жёлто – зелёных водорослей относятся водоросли, хлоропласты которых окрашены в светло- или тёмно – жёлтый цвет, очень редко зелёный и лишь иногда голубой. Окраска эта определяется наличием в хлоропластах основного элемента – хлорофилла. Кроме того, у них в клетках отсутствует крахмал, а в качестве основного продукта ассимиляции накапливаются капли масла и лишь у некоторых глыбки лейкоцина и валюцина. Встречаются они главным образом в чистых пресноводных водоёмах, реже в солоноватых водах и морях.

Отличительной особенностью жёлто – зелёных водорослей является наличие жгутиков. Именно этот признак в своё время послужил основанием для того, чтобы назвать эту группу водорослей разножгутиковыми. Помимо различий в длине, жгутики здесь различаются и морфологически: главный жгут состоит из оси и перисто расположенных на ней мерцательных волосков, боковой жгут бичевидный.

Размножаются жёлто – зелёные водоросли простым делением клетки или распадом колоний и многоклеточных талломов на отдельные части. Наблюдается также бесполое размножение. Половой процесс известен лишь у немногих видов.

Эвиленовые водоросли – обычные обитатели небольших пресных стоячих водоёмов. Форма тела эвиленовых водорослей хорошо приспособлена к движению в воде. Движение эвиленовых водорослей совершается с помощью жгута. Процесс размножения у эвиленовых водорослей наблюдается обычно вечером или рано утром. Заключается он в делении особи надвое.

Хоровые водоросли – представляют собой совершенно своеобразные крупные растения, резко отличающиеся от всех остальных водорослей. Они широко распространены в пресноводных прудах и озёрах, особенно с жёсткой известковой водой.

Набор ассимиляционных пигментов сходен с таковым у зелёных водорослей. При размножении этих клеток их ядра делятся метотически. Количество выявляющихся при этом хромосом у разных видов различное, от 6 до 70.

Сине – зелёные водоросли – старейшая группа организмов. Сине – зелёные водоросли встречаются во всевозможных и почти невероятных для существования местах обитания, на всех континентах и во всевозможных водоёмах Земли.

Окраска их варьируется от чисто-сине-зелёной до фиолетовой или красноватой, иногда до пурпурной или коричневато-красной. Самым обычным типом размножения у сине-зелёных водорослей является деление клеток надвое. Сине-зелёные водоросли размножаются и другими способом - образованием спор.

Известно, что большинство сине-зелёных водорослей способно синтезировать все вещества своей клетки за счёт энергии света. Отдел сине-зелёных водорослей считают старейшей группой автотрофных растений на Земле (примитивное строение клетки, отсутствие полового размножения, жгутиковых стадий). По цитологии сине-зелёные водоросли сходны с бактериями.

Бурые водоросли - многоклеточные организмы сложного строения, бурого и синевато-бурого цвета. Продукт ассимиляции - полисахариды, масло. Бурые водоросли - неподвижные, прикреплённые формы. Размножение вегетативное, бесполое и половое, с чередованием гаметофита и спорофита. При половом размножении развиваются изогаметы, гетерогаметы или антерозоиды с яйцеклетками. Зооспоры и гаметы снабжены двумя жгутиками, расположенными с боков, неравной длинны и направленными в разные стороны. Бурые водоросли живут в основном в море, за исключением нескольких пресноводных видов.

Красные водоросли - многоклеточные, очень редко одноклеточные, сложного строения, красного или голубоватого цвета. У громадного большинства красных водорослей зигота не сразу прорастает в новое растение, а проходит очень сложный путь развития, прежде чем из неё образуются новые споры, прорастающие уже в новые растения. Споры собранны в компактные группы, носящие название цистокарпа, последний часто имеет специальную оболочку. Цистокарп всегда тесно связан с тем растением, на котором происходило оплодотворение яйцеклетки и дальнейшее развитие зиготы.

8. Распространённость водорослей в водоёмах.

Водоросли - одни из древнейших организмов, населяющих нашу планету. Пожалуй, только бактерии могут поспорить с ними в древности происхождения и длительности существования. В прошлые геологические эпохи, как и в настоящее время, водоросли населяли океаны, реки, озёра и другие водоёмы. Обогатив атмосферу кислородом, они вызвали к жизни мир разнообразных животных и способствовали развитию аэробных бактерий; они явились родоначальниками растений, заселивших сушу, и как это не удивительно, создали могучие толщи горных пород.

В воде и на суше, в снегах, льдах и горячих источниках, по всему земному шару - от просторов Северного Ледовитого океана и его островов, до тропиков, и от тропиков до снегов и скал Антарктиды, от морских глубин до высоких гор - всюду мы находим водоросли. Их микроскопические размеры способствуют переносу на большие расстояния. Водные течения разносят их по морям и океанам. Такую же роль выполняют рыбы, особенно проходные. Выброшенные из воды на берег и высохшие, подхваченные с илом и пылью с поверхности скал и почвы ветром и птицами - водоросли переносятся на большие расстояния. Пути и способы распространения водорослей исключительно многообразны и полностью обеспечивают их повсеместное разнесение.

Наиболее общим выражением их является распределение водорослей по широтным зонам: в тёплых тропических морях, где условия более благоприятны, мы находим и большее количество видов; в холодных арктических морях флора водорослей по видовому составу значительно беднее.

Распространённые по всему земному шару, водоросли, несомненно должны играть значительную роль в жизни природы. На первый взгляд водоросли малозаметны и роль их кажется незначительной, и только в исключительных случаях, как, например, в густых зарослях морских макрофитов или при "цветении" воды, вызываемом планктонными водорослями, они поражают своим изобилием. Произведённые подсчёты показывают, что в масштабе всей Земли роль водорослей в общем балансе живого вещества оказывается поистине огромной.

Основное значение водорослей в жизни природы вытекает из их физиологических особенностей как зелёных растений: подобно высшим зелёным растениям на суше, водоросли в воде являются основным созидателем органического вещества. Таким образом, можно сказать, что весь остальной мир современных живых существ воды в той или иной мере обязан своим существованием водорослям, так как водоросли, благодаря содержанию в них хлорофилла, способны созидать органические вещества своего тела из неорганических веществ окружающей их воды. Следовательно они являются в воде производителями той первопищи, которой в дальнейшем пользуются все остальные лишённые хлорофилла водные организмы.

Огромное значение имеет также то обстоятельство, что водоросли в процессе фотосинтеза выделяют свободный кислород, необходимый для дыхания водных организмов, как животных, так и растительных.

Список используемой литературы.

"Жизнь растений - водоросли"

А.А. Фёдоров, А.Л. Курсанов, Н.В. Циуин, М.В. Горленко, С.Р. Жилин.

Москва - Просвещение - 1977 год

"Ботанический атлас"

Н.А. Монтеверде

"Малая современная энциклопедия"

Б.А. Введенский (27 октября 1958 года)

Курсовая: Происхождение эукариотических клеток ТЕОРИЯ ЭНДОСИМБИОЗА Все живые организмы на Земле обычно делят на прокари-от и эукариот . Главной особенностью прокариот в отличие от эукариот является отсутствие у них полноценного клеточного ядра , покрытого мембраной . Клетки прокариот имеют очень не-большие размеры порядка 1 мкм . Объем эукариотических клеток, содержащих полноценное ядро, в 800 – 1000 раз больше объема клеток прокариот .

Реферат Эволюция Выдающаяся заслуга Ламарка заключается в создании первого эволюционного учения. Он отверг идею постоянства видов, противопоставив ей представление об изменяемости видов. Его учение утверждало существование эволюции как исторического развития от простого к сложному. Впервые был поставлен вопрос о факторах эволюции.

Доклад: Одноклеточные зелёные водоросли Водоросли – обитатели воды. Они живут как в водоемах с пресной водой, так и в соленых водах морей и океанов. Есть и такие, которые живут вне воды, например, на коре деревьев. Водоросли очень разнообразны. Знакомство с ними начнем с одноклеточных зеленых водорослей. Вам, например, приходилось летом видеть зеленую гладь пруда, или тихую изумрудную заводь реки.

Реферат Экосистема кораллового рифа Представители кишечно-полостных - кораллы - являются непосредственными создателями подводных горных хребтов и островов. Рельефообразующая роль этих животных - уникальное явление природы. Один средней величины коралловый остров может дать около 500 км3 строительного материала, что в 15 000 раз больше объема самой крупной из египетских пирамид.

Реферат Сине-зеленые водоросли Сине-зеленые водоросли, цианеи (Cyanophyta), отдел водорослей; относятся к прокариотам. Водоросли – это низшие споровые растения, содержащие в своих клетках хлорофилл и живущие преимущественно в воде. В морфологическом отношении для водорослей наиболее существенным признаком является отсутствие тела, расчлененного на стебли, листья и корни. Их тело обозначают как слоевище (или таллом).

Сочинения: Хлорелла Х лорелла (Chlorella) – одноклеточные водоросли размером около 15 мкм – широко распространенный и хорошо известный род. Хлорелла очень неприхотлива и встречается почти повсеместно – в пресных водах, на сырой земле, на коре деревьев и т.п. Шаровидная клетка хлореллы содержит одно ядро и чашевидный хроматофор. Глазка и сократительных вакуолей нет.

Реферат Низшие растения и бактерии Водоросли - это низшие, то есть слоевищные, споровые растения, содержащие в клетках хлорофилл и живущие преимущественно в воде. Основная разница между растениями и животными заключается в том, что растения сами создают свою пищу с помощью солнечного света из углекислого газа и воды, и они называются автотрофами.

nreferat.ru

Реферат - Водоросли - Биология и химия

Вы, наверное, замечали, что летом вода в пруду иногда становится зеленой. «Вода зацвела», — говорят в таком случае. А знаете ли вы, что произошло? В теплой воде пруда стали очень быстро размножаться особые растения — водоросли. Они и окрасили воду в зеленый цвет.

Если вы рассмотрите «зеленую» воду под микроскопом, то увидите много маленьких зеленых шариков — это и есть колонии водорослей. Различных водорослей на Земле очень много. Есть среди них гиганты длиной до 40 м— они живут в океанах. Есть крошечные водоросли, состоящие всего из одной клетки. Обычно они собираются в колонии-шарики, и много-много этих колоний плавает у поверхности воды, окрашивая ее в разные цвета.

По цвету водоросли бывают синезеленые, зеленые, бурые и красные. Сине-зеленые водоросли могут жить не только в воде. В пустынях Казахстана и Средней Азии они живут и на поверхности почвы. Весной и осенью, когда в этих местах идут дожди, синезеленые водоросли сильно размножаются, а в сухое время высыхают и превращаются в черные корочки, покрывающие почву. Ветер разносит эти корочки в разные стороны. Пойдут дожди — и сине-зеленые водоросли снова оживут. Зеленые водоросли тоже могут жить на поверхности почвы, но чаще они встречаются все-таки в воде. Среди них есть и крошечные одноклеточные водоросли — они свободно плавают у поверхности воды, есть и крупные — они прикрепляются ко дну.

Все бурые водоросли — очень крупные растения. В морях и океанах они образуют подводные заросли — настоящие джунгли. В Саргассовом море растут водоросли — саргассы. По их имени и названо море. У берегов саргассы прикрепляются ко дну, а в открытом море плавают — дрейфуют. Их бывает так много, что они даже мешают проходить судам. Красные водоросли тоже живут в морях и океанах, но не умеют дрейфовать, а прикрепляются к скалам, ракушкам или к другим водорослям. Мелкие водоросли, плавающие у поверхности воды, — пища веслоногих рачков и других небольших морских животных. А всех этих морских животных, в свою очередь, охотно поедают многие рыбы. Вот почему промысел рыбы во многом зависит от того, есть ли в этих местах водоросли.

Но водоросли не только служат кормом для морских животных. Они обогащают воду кислородом и очищают ее от гнилостных бактерий. Некоторые водоросли, в основном морские, человек использует в пищу (морская капуста, порфира, ульва). Среди них — ламинария, растущая в наших северных морях. Водоросли — хороший корм и для домашних животных. Отмирая, водоросли образуют на дне водоемов мощные пласты ила — сапропеля. Ил этот годится в пищу домашним животным, он считается также и очень хорошим удобрением.

Водоросли — главные производители органического вещества в водной среде. Около 80 процентов всех органических веществ, ежегодно создающихся на Земле, приходится на долю водорослей и других водных растений. Известны горные породы (горючие сланцы, диатомиты, часть известняков), возникшие в результате жизнедеятельности водорослей в прошлые геологические эпохи. Водоросли участвуют в образовании лечебных грязей.

Флора нашей страны насчитывает свыше 260 видов цветковых водных растений. Семена и плоды распространяются птицами либо водными течениями. Среди водных растений есть полезные: съедобные семена водяного ореха, корневища сусака, зерновки злака манника. Они обычно обитают в небольших пресных водоемах со стоячей или медленно текущей водой. Водные растения способствуют самоочищению бассейнов, хотя иногда (например, элодея, некоторые виды рдестов) и сами могут быть вредными при сильном разрастании их в водоемах, и особенно в водохранилищах. Приходится их выкашивать специальными водными косилками. Скошенные растения иногда употребляют на корм скоту. Многие водные растения разводят в аквариумах. Для водных растений, служащих кормом для рыб, разработана специальная агротехника. Вредными могут стать и водоросли. Например, при сильном разрастании зеленых и сине-зеленых водорослей гибнет рыба, а каналы превращаются в стоячие водоемы. Применяют водоросли и для лечебных целей. А кроме того, их используют для получения многих химических продуктов.

www.ronl.ru

Смотрите также

• 
  Реферат лейкоз
• 
  Реферат бренд
• 
  Реферат супы
• 
  Летопись реферат
• 
  Законность реферат
• 
  Вебер реферат
• 
  Реферат утомление
• 
  Майя реферат
• 
  Реферат лазер
• 
  Минск реферат
• 
  Реферат скелет