Бурые водоросли помимо хлорофилла имеют в хроматофорах бурый пигмент – фукоксантин, маскирующий остальные пигменты. Это многоклеточные водоросли, большинство которых растет на глубине 5-15 метров, однако некоторые растут на глубине от 40 до 100 метров. По размерам являются наиболее крупными из всех водорослей. Типичные представители – фукус, саргассум и ламинария сахарная,
изображенная ниже.
Строение ламинарии
Ламинария сахарная может достигать в длину до 60 м. Тело водоросли подразделяется на таллом (слоевище), стволик, ризоиды. Внешне напоминает лист на черешке.
Вода всасывается всей поверхностью слоевища (таллома), ризоиды выполняют исключительно функцию прикрепления к субстрату.
Хроматофор имеет округлую форму, содержит помимо хлорофилла, каротина, ксантофилла бурый пигмент – фукоксантин. Запасное питательное вещество – ламинарин,
откладывается в цитоплазме.
Жизненный цикл
Жизненный цикл представлен чередованием спорофита (2n, бесполое поколение) – имеет вид взрослого растения ламинарии, и гаметофита – гаплоидной фазы(n),
представленной небольшими разветвленными нитями. В результате мейоза в зооспорангиях на спорофите (2n) образуются зооспоры (n). Зооспоры на почве прорастают в
женские и мужские гаметофиты, на которых расположены соответственно оогонии с яйцеклетками (n) и антеридии со сперматозоидами (n). В результате оплодотворения образуется
зигота (2n), из которой начинает расти взрослая особь – спорофит. Цикл замыкается.
Значение бурых водорослей
Бурые водоросли являются основным источником органического вещества в прибрежной зоне (являются звеном в цепи питания). Служат для морских животных местом размножения, укрытия и питания.
Не самое лучшее значение бурых водорослей состоит в том, что они очень любят участвовать в обрастании морских судов, ухудшая тем самым их характеристики.
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Метод подачи трудной темы
«Жизненный цикл многоклеточных водорослей (на примере улотрикса)» (27-е задание ЕГЭ)
Вспомнить термины: митоз, мейоз, гаметы, слоевище, гаплоидный набор хромосом, диплоидный набор хромосом, низшие растения.
У растений, в отличие от животных, мейоз приводит к образованию не половых клеток, а спор. Половые клетки (гаметы) образуются в результате митоза.
В жизненном цикле растений есть два поколения:
половое поколение – гаметофит, имеет гаплоидный набор хромосом (n)
, имеет диплоидный набор хромосом.
У улотрикса слоевище (таллом) состоит из гаплоидных клеток. Т.е. взрослое растение -гаметофит. Водоросли могут размножаться и бесполым, и половым путями.
При благоприятных условиях Некоторые клетки растения (спорангии) делятся митозом и образуют гаплоидные клетки с четырьмя жгутиками (зооспоры). Попав на дно водоема или на подводные предметы, зооспора делится митозом и образуется новое слоевище, состоящее из гаплоидных клеток.
При неблагоприятных условияхполовым способом. Некоторые клетки слоевища (гаметангии) делятся митозом (мейозом они делиться не могут, т.к. они уже гаплоидные) и образуются двухжгутиковые половые клетки с гаплоидным набором хромосом. Они выходят из слоевища в воду и происходит попарное слияние гамет разных растений. Т.е., происходит оплодотворение и образуется четырёхжгутиковая зигота с диплоидным набором хромосом (). Она опускается на дно водоема и покрывается толстой защитной оболочкой. В таком виде переносит неблагоприятные условия (зиму). С наступлением благоприятных условий, зигота делится (в отличие от других организмов, у которых зигота делится митотически). Таким образом, образуются четыре клетки с гаплоидным набором хромосом – споры без жгутиков. Эти клетки делятся митотически и образуют новые растения (новые слоевища).
Следовательно, в жизненном цикле многоклеточных водорослей Он представлен слоевищем растения, зооспорами, спорами и половыми клетками. А в состоянии спорофита многоклеточные водоросли пребывают только в виде зиготы.
. Ни яйцеклеток, ни сперматозоидов у водорослей нет! Гаметы у водорослей – это одинаковые по форме и величине клетки. Т.е., сливаются однотипные гаметы. Такой тип полового процесса называется . Изогамия, кроме водорослей, характерна для некоторых грибов и простейших.
Задание для закрепления
У зеленой водоросли улотрикса преодладающим поколением является гаметофит. Какой хромосомный набор имеют клетки взрослого организма и спорофита? Объясните, чем представлен спорофит, из каких исходных клеток и в результате какого процесса образуются взрослый организм и спорофит.
1. хромосомный набор в клетках взрослого организм — n (гаплоидный), спорофита — 2n (диплоидный);
2. взрослый организм образуется из гаплоидной споры путем митоза;
3. спорофит — это зигота, образуется при слиянии гамет в процессе оплодотворения
Размер файла: 71.22 Кбайт
Рассмотрите рисунок жизненного цикла хламидомонады и укажите названия стадий, обозначенных буквами А и Б. В результате какого деления образовались клетки, обозначенные буквой Б? Чем представлены гаметофит и спорофит этой зелёной водоросли?
1) Буквами обозначены: А – зигота, Б – гаплоидные споры
2) Гаплоидные споры (n) образуются в результате деления зиготы (2n) мейозом
3) Гаметофит (n) представлен зелеными одноклеточными водорослями, спорофит – зиготой (2n)
P. S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса – 4910.
Установите соответствие между характеристиками и представителями водорослей: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
А) вступает в симбиоз с мицелием гриба в слоевище лишайника Б) образует заросли на глубине до 20 метров В) в жизненном цикле преобладает спорофит Г) имеет многоклеточное слоевище Д) может обитать во влажной почве Е) используется для биологической очистки сточных вод
1) хлорелла 2) ламинария
Верный ответ: 122211
Заросли ламинария образует обычно на глубине до 20 м (Б), однако отдельные особи могут встречаться на глубине до 100 м. В отличие от большинства других водорослей для ламинарии характерно господство спорофита (В) в жизненном цикле.
Хлорелла – одноклеточная зеленая водоросль, и, в отличие от ламинарии, не способна образовывать заросли.
P. S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса – 4813.
Рассмотрите рисунок и выполните задания 5 и 6.
Установите соответствие между характеристиками и стадиями жизненного цикла, обозначенными цифрами на схеме выше: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
А) образуются под оболочкой материнской клетки в количестве 32-64 Б) обладает наиболее интенсивным обменом веществ В) диплоидная стадия с уникальными комбинациями генов Г) стадия зиготы Д) стадия в размножении, наиболее активном при благоприятных условиях Е) жгутики отсутствуют
СТАДИИ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА
1) 1 2) 2 3) 3 4) 4
Верный ответ: 324414
Под цифрами:
1) Зооспоры – стадия в размножении, наиболее активном при благоприятных условиях (Д): зооспоры участвуют в бесполом размножении, которое активируется при благоприятных условиях (летом)
2) Взрослый организм – гаметофит (n) – обладает наиболее интенсивным обменом веществ (Б): большое количество органоидов в клетке
3) Гаметы (половые клетки) – образуются под оболочкой материнской клетки в количестве 32-64 (А; для сравнения – зооспоры образуются путем митоза в количестве около 4)
4) Зигота – стадия зиготы (Г – при слиянии гамет образуется зигота), жгутики отсутствуют (Е – зигота покрыта плотной оболочкой и ждет благоприятных условий, чтобы поделиться мейозом), диплоидная стадия с уникальными комбинациями генов (В – в результате слияния половых клеток образуется зигота, повышается генетическое разнообразие)
Под всеми цифрами:
1 – зооспоры
2 – взрослый организм – гаметофит (n)
3 – гаметы (половые клетки) – образуются в результате митоза
4 – зигота
5 – споры (молодые гаметофиты – n)
P. S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса – 4780.
У хламидомонады преобладающим поколением является гаметофит. Определите хромосомный набор спор и гамет хламидомонады. Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки при половом размножении хламидомонады.
1) Для споры (зооспоры) характерен гаплоидный набор хромосом – n
2) Зооспоры (n) образуются путем деления мейозом диплоидной зиготы (2n, у хламидомонады зигота – одноклеточный спорофит), из каждой зооспоры (споры) развивается полноценный одноклеточный организм
3) Для гамет характерен гаплоидный набор хромосом – n
4) Гаметы (n) образуются из клетки взрослого организма (n, гаметофита) путем митоза
P. S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса – 4466.
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие признаки характерны отделу, к которому
относят растение, изображенное на рисунке?
1. взрослые растения представлены гаметофитом2. наличие тканей3. преобладание в цикле развития спорофита4. образование гамет путем мейоза5. наличие бесполого и полового размножения6. образование зооспор в благоприятных условиях
Верный ответ: 156
На рисунке изображен улотрикс – многоклеточная нитчатая зеленая водоросль. Узнаем по хроматофору в клетках в виде незамкнутого кольца.
Признаки отдела Водоросли:
1) взрослые растения представлены гаметофитом – верно, в жизненном цикле водорослей господствует гаметофит
5) наличие бесполого и полового размножения – верно, в правой части жизненного цикла половое размножение – слияние гамет, в левой части – бесполое размножение – при помощи зооспор
6) образование зооспор в благоприятных условиях – верно, в благоприятных условиях идет бесполое размножение с помощью зооспор
Остальные пункты:
2) наличие тканей – у водорослей (низшие растения) ткани отсутствуют; ткани возникают у мхов (высшие растения: мхи, папоротники, голосеменные и покрытосеменные)
3) преобладание в цикле развития спорофита – у водорослей господствует гаметофит; спорофит господствует в жизненном цикле мхов, папоротников, голосеменных и покрытосеменных
4) образование гамет путем мейоза – у растений гаметы образуются путем митоза; путем мейоза образуются гаметы у животных
P. S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса – 4308.
Для вас приятно генерировать тесты, создавайте их почаще
Водоросли относятся к низшим растениям, наиболее примитивным: у них отсутствует разделение организма на стебель, корень и листья. Спешу заметить, что термин “низшие растения” – отжившее
понятие, использовавшееся в ботанике до второй половины XX века.
Современная биология не считает дифференциацию тканей определяющим различием, сейчас существенным считают фундаментальные
различия в строение клеток, обмене веществ. Тем не менее, во многих устаревших пособиях этот термин используется, и я обязан предупредить вас о нем.
Наука о водорослях называется альгология (от лат. alga — морская трава, водоросль и греч. λόγος — учение).
Среди водорослей есть одноклеточные и многоклеточные, некоторые водоросли достигают в длину 100-200 метров. Способ питания водорослей автотрофный: они синтезируют органические вещества в процессе фотосинтеза. Солнечный свет, проходя через толщу воды,
рассеивается, что делает фотосинтез с увеличением глубины все труднее и труднее. Поэтому кроме хлорофилла они часто имеют и другие пигменты.
Клетки водорослей характеризуются наличием клеточной стенки (из целлюлозы и гликопротеинов – от греч. glykys сладкий (углеводы) + греч. prōtos — первый, важнейший (белок)) Органоиды располагаются в цитоплазме (син. – внеядерной протоплазме), где также располагается(-ются) один или несколько хроматофоров. Размножение происходит бесполым, вегетативным или половым путем.
Тело водорослей представлено слоевищем (син. – талломом) – недифференцированным скоплением клеток. С помощью ризоидов (от др.-греч. ῥίζα — корень и εἶδος — вид)
водоросли прикрепляются к субстрату (камням, коралловым полипам), функцию всасывания ризоиды не выполняют. У водорослей отсутствуют настоящие ткани, механических
тканей нет, так как таллом водоросли поддерживается (парит) в толще воды. Нет проводящих тканей: каждая клетка имеет доступ к воде напрямую, так что в клетку из окружающей воды поступает кислород, а в воду удаляется углекислый газ.
Хроматофор (от греч. chroma – цвет и phoros – несущий) – органелла в клетке водоросли, аналогичная хлоропласту и осуществляющая фотосинтез. Отличается от хлоропласта упрощенным
строением, меньшим размером и иным составом хлорофилла. Внешне отличаются между
собой по форме, хроматофор может быть: чашевидный, спиралевидный, в виде незамкнутых колец, цилиндрические, лентовидные, дисковидные. В хроматофорах находятся
пигменты, которые придают окраску растению.
Система вакуолей в клетках водорослей развита отлично, в подвижных клетках водорослей можно обнаружить пульсирующие (сократительные) вакуоли. Их основная функция – поддержание
постоянного осмотического давления внутри клетки. Вообразите: в глубине пресного водоема (не моря – в море концентрация солей выше) находится клетка водоросли, в которую постоянно поступает много воды. Если бы не было таких
сократительных вакуолей, то клетка просто лопнула бы, но их работа обеспечивает удаление избытка воды.
Также у многих подвижных водорослей в клетках присутствует светочувствительный глазок (стигма), что обуславливает их чувствительность к свету – фототаксис.
Подвижные водоросли стремятся занять как можно более освещенное место, чтобы активно шел процесс фотосинтеза.
Жизненный цикл водорослей
Жизненные циклы водорослей разнообразны, обусловлены рядом экологических факторов. Мы разберем жизненный цикл на примере зеленой водоросли ульвы (морского салата).
Для начала отметим, что в целом жизненный цикл водорослей представляет собой чередование двух фаз: гаплоидной (гаметофита) и диплоидной (спорофита). Гаплоидной фазой называется
фаза, при которой клеточные ядра содержат непарный (половинный) набор хромосом. К гаплоидной фазе всегда принадлежат гаметы: сперматозоиды, спермии (отличающиеся от сперматозоидов отсутствием
жгутика), яйцеклетки.
При слиянии двух гамет: яйцеклетки (n) и спермия (n) образуется зигота (2n) из которой развивается спорофит (2n), таким образом, в спорофите восстанавливается диплоидный набор хромосом. В зооспорангии на спорофите в результате мейоза образуются зооспоры (n), которые делятся митозом, порастают и образуют мужские и женские гаметофиты (n). Клетки гаметофитов делятся митозом, образуются гаметы (n),
которые сливаются в зиготу (2n), цикл замыкается.
Типы половых процессов
У водорослей выделяют несколько типов полового процесса:
Особо стоит выделить тип полового процесса – конъюгацию. Конъюгация отличается тем, что сливаются не гаметы, а обычные вегетативные клетки, лишенные жгутиков. Клетки
соединяются друг с другом с помощью боковых выростов, формируется копуляционный (конъюгационный) канал, по которому содержимое из одной клетки перетекает в
другую – образуется зигоспора. В дальнейшем из зигоспоры развивается новая водоросль.
Отметим, что зооспора представляет собой подвижную клетку, которая способна двигаться в воде с помощью жгутиков. Образуется она в зооспорангии. Зооспора участвует в бесполом размножении
у многих водорослей и простейших грибов. У некоторых водорослей имеются апланоспоры (гр. aplanes неподвижный + spora семя) – неподвижные безжгутиковые споры. Зооспоры и апланоспоры
выходят в окружающую среду, разрывая стенки спорангия, в котором они находятся.
Значение водорослей
В Мировом океане водоросли составляют основную часть биомассы. Именно они являются главными продуцентами (производителями) органического вещества, преобразуя
в ходе фотосинтеза энергию солнечного света в энергию химических связей. Значение водорослей для человека трудно переоценить: содержащиеся в них вещества необходимы для нормального роста и развития животных и человека (к примеру,
морская капуста (ламинария) отличается большим содержанием йода.)
Самый обширный отдел водорослей, включающий от 13 000 до 20 000 видов. Обитают в основном в пресных водоемах, имеют зеленую окраску вследствие
преобладания хлорофилла a и b по количеству над другими пигментами (каротиноидами, ксантофиллами). Этот отдел включает в себя одноклеточные, многоклеточные и колониальные формы. Большинство из них растет на глубине 20-40 метров.
Клеточная стенка зеленых водорослей образована целлюлозой, запасное питательное вещество – крахмал. У многих представителей в жизненном цикле
наблюдается чередование полового поколения (гаметофита) и бесполого (спорофита).
Хламидомонада
Хламидомонада – одноклеточная двужгутиковая зеленая водоросль, обитающая в лужах, пресных водоемах, прудах. Форма клетки грушевидная. На переднем конце
тела имеет два жгутика, за счет которых активно движется.
Светочувствительный глазок (стигма) помогает хламидомонаде занять наиболее освещенное место для активного процесса фотосинтеза, который идет в хроматофоре.
Сократительные (пульсирующие) вакуоли клетки удаляют избыток постоянно поступающей внутрь воды,
таким образом, они поддерживают осмотическое давление на уровне, необходимом для жизни.
Хламидомонада имеет чашевидный хроматофор с пиреноидом – округлой белковой гранулой, содержащей фермент, который
участвует в синтезе сахаров. Вокруг пиреноида запасается крахмал. По типу питания хламидомонада – миксотроф.
Размножение хламидомонады
Размножается преимущественно бесполым путем. Половой процесс – конъюгация.
При благоприятных условиях (летом)
размножается бесполым путем с помощью зооспор. Хламидомонада (n) дважды делится митотически без разрыва материнской оболочки, в результате
образуются 4 клетки (n). Они растут, у каждой из них развивается жгутик, появляется глазок и клеточная стенка. С течением времени материнская оболочка,
окружающая клетки, разрывается, и зооспоры выходят во внешнюю среду. Из каждой зооспоры развивается взрослая клетка.
Рассмотрим изогамный половой процесс, при котором гаметы не отличаются по строению, внешнему виду, одинаково подвижны.
Половое размножение активируется при наступлении неблагоприятных условий (пересыхание водоема, понижение температуры внешней среды).
Внутри хламидомонады (n) путем митоза образуются половые клетки – гаметы (n). Запомните, что в половом размножении всегда участвуют половые клетки 😉
Гаметы (n) разных хламидомонад попарно сливаются, в результате чего образуется зигота (2n), которая покрывается плотной защитной оболочкой –
цистой. При благоприятных условиях зигота (2n) делится мейозом, по итогам которого образуются 4 хламидомонады (n).
Красный снег
Красный снег – явление, характерное для приполярных областей Земли, также встречается на высоких горах. Снег приобретает нехарактерную красную окраску, связанную с массовым
размножением Хламидомонады снежной, клетки которой содержат красный каротиноид – астаксантин. Для особей этого вида благоприятными являются низкие
температуры, при температуре выше +4 °С они погибают.
Хлорелла
Хлорелла – одноклеточная зеленая водоросль без жгутиков, обитающая в самых разных средах: на сырой почве, на стволах деревьев, скалах, в соленой и пресной воде.
Ее скопления хорошо заметны в виде налета зеленого цвета.
Клетка содержит чашевидный хроматофор (имеет вид сильно вырезанной чаши), запасающий крахмал. Хлорелла отличается быстрым темпом деления клеток, в связи с
этим ее используют для получения кормов. Фотосинтез у нее также идет очень интенсивно. Эта водоросль одной из первых побывала в космосе, ее используют на
космических кораблях для получения кислорода.
Размножение осуществляется только бесполым путем, содержимое материнской клетки делится митотически на 4 или 8 дочерних клеток, после чего оболочка материнской
клетки рвется, и дочерние клетки выходят наружу, развиваются во взрослых особей, после чего снова делятся.
Спирогира
Спирогира – многоклеточная нитчатая зеленая водоросль. Скопления нитей спирогиры на поверхности рек и прудов образуют тину.
Хроматофор у спирогиры спиралевидный, представлен в виде одной или нескольких лент, опоясывающих клетку в пристенном слое цитоплазмы. В клетке
содержится крупное ядро, расположенное в центре и подвешенное на тяжах цитоплазмы.
Размножается бесполым и половым путями.
Бесполое (вегетативное) размножение может осуществляться частями таллома: нить водоросли разрывается на отдельные участки, или
даже клетки, которые дают начало новому организму.
Половой процесс – конъюгация. Две нити водоросли располагаются параллельно, клетки сближаются, у них образуются боковые выросты.
При соприкосновении боковых выростов между клетками разных нитей водорослей образуется копуляционный канал, по которому происходит перемещение содержимого одной клетки (n) в другую (n), после чего сливаются цитоплазмы и ядра, образуя зигоспору (2n).
После периода покоя зигоспора (2n) делится мейозом, образуются четыре клетки (n), из которых только одна прорастает в новую особь, а три остальных –
погибают.
Кладофора
Кладофора – многоклеточная нитчатая зеленая водоросль. Ее ветвящиеся нити непрочно прикреплены к субстрату, от которого часто отрываются. Хроматофор имеет вид
сеточки (сетчатый). Бесполое размножение осуществляется с помощью зооспор, половое размножение в форме изогамии.
Улотрикс
Улотрикс – многоклеточная нитчатая зеленая водоросль. Обитает в пресной и морской воде, образует на подводных объектах зеленый налет – тину. Хроматофор
в виде незамкнутого кольца (пояска), содержит пиреноид. Преимущественно размножается бесполым путем, с помощью четырехжгутиковых зооспор. Есть возможность
полового размножения по типу изогамии.
В цикле развития улотрикса преобладает гаметофит (n) – вегетативное гаплоидное поколение. Также заметьте, что гаметы улотрикса (n) образуются из клеток слоевища (n) путем митоза.
Плеврококк
Скорее всего, любой гетеротроф сделает ошибку, первый раз встретив это название 🙂 Уж слишком сильно оно смахивает на название бактерий, таких как стафилококки,
стрептококки. Запомните и не ошибайтесь: плеврококк – зеленая водоросль. Плеврококк имеет клетки шаровидной формы, они могут быть одиночные или соединенные в группы.
Видимые вакуоли в клетке отсутствуют, хроматофор в виде пластинки, не содержит пиреноидов.
Плеврококк распространен повсеместно, способен вынести полное пересыхание. Образует зеленый налет на стволах деревьев, поверхности скал и почве.
Вольвокс
«Вольвокс» означает «катящийся». Представляет собой зеленую подвижную колониальную водоросль, имеющую шаровидную форму. Одна колония вольвокса может достигать 3мм, а по количеству клеток –
200 до 10 тысяч. По типу питания вольвокс относится к миксотрофам.
Клетки расположены на периферии, соединены между собой тяжами цитоплазмы – протоплазматическими нитями, обеспечивают движение колонии и питание.
В центре колонии имеется полость, занятая слизью. Каждая из клеток на периферии имеет два жгутика, обращенных во внешнюю среду, клетки напоминают хламидомонаду.
Вольвокс играет очень важное эволюционное значение, и помогает сделать вывод о том, что развитие живых организмов от одноклеточных форм к многоклеточным происходило
через колониальные формы.
Большая часть клеток в колонии вольвокса вегетативные. Вегетативное размножение вольвокса происходит с помощью дочерних колоний внутри материнской, особыми клетками –
партеногонидиями. Эти клетки делятся митозом перпендикулярно поверхности шара. В результате образуется пластинка, которая выворачивается и образует дочерний шар. Дочерние шары
разрастаются, при этом происходит разрыв материнского организма (шара).
Половой процесс происходит в специализированных местах – антеридиях, где развиваются сперматозоиды (n), и оогониях, где созревают яйцеклетки (n). Сперматозоид
проникает в оогоний, образуется зигота, или ооспора (2n). При благоприятных условиях зигота делится мейозом, образуются клетки вольвокса (n), которые затем делятся множеством митотических делений.
Таким образом, основная форма существования клеток в колонии вольвокса – гаплоидна (n), диплоидна в жизненном цикле только зигота (2n).
Сине-зеленые водоросли
Спешу предупредить об очень частом заблуждении! Сине-зеленые водоросли – это вовсе не водоросли, их по-другому называют цианобактерии. Они представляют собой
отдел крупных грамотрицательных бактерий, которые способны выделять кислород в процессе фотосинтеза.
Эволюционно сине-зеленые водоросли – очень древние микроорганизмы, которые возникли в архее. Им отведена крайне важна роль: они являются первыми фотосинтезирующими организмами. Благодаря им 2 млрд. лет назад
в атмосфере Земли впервые появился кислород.
У них отсутствуют жгутики, они могут иметь нитчатую или колониальную форму, или же быть одноклеточными. Относительно крупные размеры цианобактерий и сходство в строении с
водорослями было изначальной причиной их рассмотрения в составе растений. На настоящее время доказано сходство цианобактерий с остальными бактериями.
Отдел зелёные водоросли
Это самый обширный отдел среди водорослей, насчитывающий более 13 000 видов. Они распространены повсеместно: в морских и пресных водоёмах, лужах, почве и даже в вазе с цветами или бочке с дождевой водой.
Условно можно разделить отдел на несколько групп в зависимости от их уровня организации:
Примеры одноклеточных, многоклеточных и колониальных водорослей
У зеленых водорослей наблюдается ряд общих черт в половом и бесполом размножении. Например, у большинства из них в жизненном цикле преобладает гаплоидная половая фаза – гаметофит, а диплоидная фаза (спорофит) представлена лишь одной клеткой – зиготой.
Гаметофит выполняет все функции организма: размножается как половым, так и бесполым способами, растет, фотосинтезирует, накапливает вещества.
Вегетативное размножение часто связано с механическим разрывом тела водоросли (таллома) на несколько частей, при этом оторвавшиеся части выживают и свободно перемещаются течением.
Споруляция или спорообразование является бесполым процессом, так как при нем не происходит слияния клеток и перекомбинаций генов. Такое размножение осуществляется в благоприятный период (в теплых водоёмах с достаточным содержанием веществ).
Половое размножение происходит при неблагоприятных условиях (когда в воде недостаточно веществ, содержащих азот или при похолодании). Основной задачей этого типа размножения является образование зиготы, которая способна пережить неблагоприятный период, покрываясь плотной оболочкой и засыпая на длительный срок. Кроме того, при половом размножении происходит слияние гамет от разных водорослей одного вида, что в итоге приведет к новым комбинациям при мейозе зиготы.
Общую схему полового размножения можно представить следующим образом:
Так как гаметофит и гаметы, которые из гаметофита образуются имеют одинаковый, гаплоидный, набор хромосом, то для образования последних не нужно прибегать к редукционному делению (мейозу), поэтому происходит митоз, в ходе которого образуется множество генетических копий исходной клетки.
Гаметы от двух водорослей одного вида сливаются (происходит оплодотворение), образуя при этом спорофит (стадию, способную образовывать споры). Спорофитом у водорослей является зигота, из нее не развивается зародыш, она зимует, покрывшись плотной оболочкой, и весной редукционным делением (мейозом) из неё образуются четыре споры с гаплоидным набором, каждая из них вырастает в новый гаметофит.
Даже в одном отделе растений может наблюдаться большое разнообразие форм спор. Например, зооспоры имеют тонкую оболочку и способны передвигаться, они служат для распространения водорослей. Апланоспоры покрыты плотной оболочкой и способны переживать зиму. Гипноспоры обладают очень плотной оболочкой и способны пережить экстремальные условия.
Часто оболочка спор содержит гематохром – красный пигмент, из-за которого можно наблюдать такое явление, как «арбузный снег» – скопление спор хлореллы, окрашивающий снег.
Некоторые представители одноклеточных зелёных водорослей
Это микроскопическая водоросль, жизнедеятельность которой можно наблюдать и невооруженным глазом – её активное размножение и накопление в водоёме – одна из причин «цветения» воды. Характерным признаком является подвижность и наличие чашевидного хроматофора.
Особенно важным для сдающих ЕГЭ по биологии будет изучение цикла развития хламидомонады.
Размножение хламидомонады (половой путь)
В остальное время хламидомонада и другие зелёные водоросли размножаются бесполым путём: митотическим делением взрослая водоросль образует внутри старой оболочки 2-4 зооспоры, разрывающих материнскую оболочку, после чего наращивают свою массу и объём и приступают к новому митотическому делению.
Цикл развития других одноклеточных зелёных водорослей схож с таковым у хламидомонады. Однако у некоторых представителей, например, у хлореллы при бесполом размножении образуются не зооспоры, а апланоспоры.
Некоторые представители многоклеточных водорослей
Улотрикс – многоклеточная водоросль с нитчатым слоевищем. Имеет хроматофор в виде незамкнутого пояска или кольца. Является морским представителем, часто крепится на камни и коряги.
В цикле развития преобладает гаплоидная фаза (гаметофит), как и у хламидомонады. Поэтому их размножение происходит сходным образом.
Цикл развития улотрикса (половое размножение)
Размножение улотрикса с помощью спор
Практически любая клетка улотрикса может образовывать четырехжгутиковые зооспоры. Набор хромосом в них не отличается от гаметофита, поэтому для образования зооспор клетки водоросли подвергаются митозу. Зооспоры выполняют функцию расселения вида, отплыв от родительской особи, прикрепляются к грунту и образуют новый гаметофит.
Спирогира, мужоция, зигнема
Эти водоросли относятся к конъюгатам (сцеплянкам), так их называют из-за особенностей размножения: эти водоросли не образуют одноклеточных стадий развития и размножаются конъюгацией.
Спирогира – наиболее распространенный представитель этой группы, названа так из-за спиралевидного хроматофора.
