Систематика рослин
Основи систематики були закладені К. Ліннеєм у 18 столітті. У своїх роботах Лінней дав визначення поняття «вигляд», запровадив бінарну номенклатуру, встановив чітку підпорядкованість між систематичними категоріями; створив класифікацію рослин та тварин. Назва кожного виду має складатися з двох слів: одне означає рід, обидва слова вид. У систематиці рослин виділяють 7 категорій (або таксонів): царство, відділ, клас, порядок, сімейство, рід та вид.

Водорості
Близько 30 тис. видів. Водорості - це нижчі рослини, більшість з них живе у водному середовищі. Тіло водоростей представлене талломом, або сланом, не диференційованим на органи і тканини. Деякі водорості за допомогою ризоїдів (спеціальні вирости клітин) прикріплюються до субстрату. Клітина водорості характеризується наявністю клітинної стінки; всередині міститься одне або кілька ядер, вакуоль, хроматофор та інші органоїди.

Відділ зелених водоростей
Це найбільший відділ водоростей. Характерний хлорофіл, який переважає інші пігменти. Запасна речовина – крохмаль.
Одноклітинні зелені водорості
Хламідомонада – прісноводна водорість. Є два джгутики, у їх підстави – дві скорочувальні вакуолі. Хроматофор чашоподібної форми; у цитоплазмі є одне ядро, вічко (стигма) та інші органоїди, типові для еукаріотів. Вічко служить для сприйняття рівня освітленості. Розмноження відбувається безстатевим (відбувається у сприятливих умовах за допомогою гаплоїдних зооспор) та статевим (ізогамія, у несприятливих умовах) шляхом. Після утворення зиготи вона покривається товстою оболонкою і в такому стані зимує. Весною в ній відбувається мейоз, оболонка розривається і з неї виходить 4 молоді гаплоїдні особини.
Хлорелла – водорість, яка може мешкати у воді, ґрунті, на поверхні ґрунту чи корі дерев у вологих місцях. Джгутиків, вічка та скорочувальних вакуолей немає, усередині клітини – ядро, хроматофор та цитоплазма з органоїдами, типовими для рослин. Розмноження тільки безстатеве (за допомогою апланоспор), статевий процес не відомий.
Колоніальні зелені водорості
Вольвокс - прісноводна водорість. Колонія виглядає як порожня куля, поверхня якої утворена клітинами, з'єднаними між собою цитоплазматичними тяжами. Кожна клітина містить одне ядро, хроматофор та 2 джгутики. В результаті поділу генеративних клітин утворюються дочірні колонії, які знаходяться всередині материнської, а після її загибелі виходять назовні.
Багатоклітинні зелені водорості
Спирогіра - нитчаста прісноводна водорість. Зовні вона вкрита оболонкою. Усередині кожної клітини розташовані кілька ниток спірального хроматофору, ядро ​​та цитоплазма з органоїдами; більшу частинуклітини займає центральна вакуоля. Безстатеве розмноження відбувається фрагментацією ниток; статеве – кон'югацією. Спеціальні статеві клітини не утворюються: дві клітини різних ниток зливаються одна з одною, і виникає зигота (диплоїдна стадія).
Улотрикс - нитчаста прісноводна водорість. Складається з одного ряду клітин, що за допомогою базальної клітини прикріплюється до субстрату. Клітина не має джгутиків, містить одне ядро, хроматофор у формі паска та вакуолю. Розмноження безстатеве та статеве. При безстатевому розмноженні у клітці нитки утворюються зооспори, потім оболонка розривається, і вони виходять назовні. Проплававши деякий час, зооспори осідають і шляхом розподілу утворюють нову нитку. При статевому розмноженні всередині однієї з клітин утворюються ізогамети, які виходять назовні та попарно зливаються. Після утворення зиготи відбувається мейоз, формуються зооспори, що дають нову рослину.

Відділ бурих водоростей
Здебільшого морські форми, переважно поширені у холодних морях. Більшість бурих водоростей є бентосними формами, що мешкають на глибині 20-30 миль у припливно-відливній зоні. Можуть утворювати величезні скупчення (Саргасове море).
Забарвлення варіює від оливково-зеленого до темно-бурого через присутність бурого пігменту фукоксантину, що маскує інші пігменти. Також містять хлорофіл та каротиноїди. Листок багатоклітинний, стрічкоподібний (ламінарія), кущистий (саргасси) або розгалужене (фукус), зазвичай прикріплюється до субстрату за допомогою ризоїдів.

Відділ червоних водоростей (багрянки)
Червоні водорості мешкають переважно у морях, рідше зустрічаються прісноводні форми. Заселяють значні глибини (до 260 м - абсолютний рекорд для фотосинтезуючих рослин). Зустрічаються одноклітинні та багатоклітинні форми. Містять хлорофіл, каротиноїди та фікобіліни (червоні пігменти). Слані ниткоподібні, кущисті, пластинчасті (порфіра), у деяких розчленовані; у багатьох є ризоїди. Оболонка клітин покрита шаром пектинів, з яких одержують агар-агар.

Значення водоростей у природі та використання їх людиною

• Виділяють кисень.
• Ланцюги живлення (фітопланктон - основа всіх ланцюгів виїдання океану).
• Притулок для тварин.
• При масовому розмноженні викликають «цвітіння» води (хламідомонаду), коли у воді падає вміст кисню.
• Деякі види (хлорела) використовують на космічних корабляхта підводних човнах для очищення повітря від вуглекислого газу.
• Харчове (ламінарія, порфіра). Деякі водорості спеціально вирощуються на підводних фермах.
• Кормова (фукус, хлорела).
• Джерело йоду.
• Промислове: одержання солей натрію та калію, агар-агару. З агар-агару роблять желе, мармелад, пастилу, живильне середовище для вирощування бактерій.

Навчальний посібник написаний відповідно до вимог ФГОС ВПО за напрямом « Педагогічну освіту» та доповнює знання студентів з теоретичної частини курсу «Ботаніка» (систематика рослин та грибів). Матеріал посібника може бути використаний студентами як для самостійної роботи, так і для роботи в аудиторії під керівництвом викладача.

* * *

Наведений ознайомлювальний фрагмент книги Ботаніка. Систематика рослин: навчальний посібник(С. К. П'ятуніна, 2013)наданий нашим книжковим партнером-компанією ЛітРес.

Водорості (Algae)

Численна та різноманітна група нижчих таломних рослин, первинним середовищем проживання яких є вода. Водорості об'єднують кілька самостійних і, ймовірно, незалежно еволюціонували відділів. Представники відділів відрізняються за набором пігментів, деталями тонкої структури хроматофорів, за продуктами фотосинтезу, що накопичуються в клітині (запасних речовин), і за будовою джгутикового апарату. Нижчі рослини – одноклітинні, колоніальні чи ценобіальні та багатоклітинні організми. Цінобіями називають колонії, в яких число клітин визначається на ранніх стадіяхрозвитку та не змінюється до наступної стадії репродукції (відтворення). Зростання цінобію відбувається за рахунок збільшення розмірів клітин, а не їх числа. Розрізняють такі типи морфологічної організації талому:

1. Монадний– клітини, що активно рухаються за допомогою джгутиків.

2. Кокоїдний- Нерухливі клітини.

3. Ризоподіальний (амебоїдний)- Вегетативні клітини не вкриті оболонками і можуть розвивати цитоплазматичні відростки - ризоподії.

4. Пальмеллоїдний,або капсальний,тип організації представлений нерухомими клітинами, зануреними у загальну слиз.

5. Нитчастий- Клітини, з'єднані в нитки, прості або розгалужені.

6. Гетеротрихальний, або різнонітчастий,- Ускладнений варіант нитчастої будови, для якого характерні дві системи ниток: стелиться по субстрату і вертикальні нитки, що відходять від них.

7. Пластинчастий- Таломи у вигляді платівок.

8. Сифональний- Таломи, часто великих розмірів, формально являють собою одну клітину зазвичай з більшим числомядер.

9. Сифонокладальнаорганізація представлена ​​багатоядерними клітинами, з'єднаними в нитчасті чи іншій форми багатоклітинні таломи. На перших етапах утворення талому має сифональний тип будови.

Водорості можуть розмножуватися трьома способами: вегетативним, безстатевим та статевим. Вегетативне розмноження полягає у відділенні від цілої рослини частини вегетативного талому, що дає початок новому талому. Безстатеве розмноження здійснюється за допомогою спеціалізованих клітин - суперечка,що утворюються в спорангіях. Суперечки бувають рухливими (Зооспори)або нерухомими (Апланоспори).За формою вони можуть бути ідентичними батьківським таломам (Автоспориодноклітинних водоростей) або різко від них відрізнятися (одноклітинні суперечки багатоклітинних водоростей).

Статеве відтворення у водоростей надзвичайно різноманітне. Найбільш прості форми статевого процесу - злиття морфологічно нерозрізнених вегетативних особин - хологаміяі кон'югація.У значної частини водоростей відбувається утворення спеціалізованих статевих клітин. гамет.Розрізняють таку поведінку гемет:

1. Ізогамію -злиття однакових за формою та розмірами гамет.

2. Гетерогамію –обидва типи копулюючих гамет мають джгутики, але жіноча більша і менш рухлива, ніж чоловіча.

3. Оогамію -злиття нерухомої жіночої яйцеклітини та рухомої чоловічої клітини. Копулюють гамети, що виникли на одній особині (гомоталізм) або на різних особинах (гетероталізм). Гетероталізм спостерігається за будь-якої форми статевого процесу. У ізогамних форм гамети при морфологічному тотожності виявляються фізіологічно різними і позначаються умовними знаками "+" та "-". Чоловічі гамети, що мають джгутики, називають сперматозоїдами,не мають джгутиків, але здатні пересуватися за допомогою амебоїдних рухів називають спермаціями.Внаслідок статевого процесу утворюється диплоїдна клітина – зигота.

Життєвий цикл,або цикл відтворення водоростей,включає вегетативний ріст, безстатеві спороношення, статевий процес, стадії, що покояться. Співвідношення диплоїдної та гаплоїдної фаз у життєвому циклі водоростей неоднакове. В одних випадках проростання зиготи супроводжується редукційним розподілом (мейозом) зиготи (зиготична редукція),при цьому рослини, що розвиваються, виявляються гаплоїдними. У багатьох зелених водоростей зигота – єдина диплоїдна стадія у циклі розвитку, вся вегетативна фаза проходить у них у гаплоїдному стані. Такий життєвий цикл називають моногаплобіонтним.У частини інших водоростей, навпаки, вся вегетативна фаза диплоїдна, гаплоїдна фаза представлена ​​лише гаметами, перед утворенням яких відбувається редукційний поділ ядра (гаметична редукція),життєвий цикл - монодиплобіонтний.У третіх редукційний поділ ядра передує утворенню спор, що розвиваються на диплоїдних таломах. (Спорична редукція).Вони виростають у гаплоїдні рослини, що розмножуються статевим шляхом. (гаметофіти).Після злиття гамет зигота розвивається в диплоїдну рослину, що несе органи безстатевого розмноження ( спорофіти). Таким чином, у цих водоростей має місце чергування поколінь (генерацій): диплоїдного та гаплоїдного. Життєвий цикл - гаплоїдно-диплоїдний.Обидва покоління можуть бути однакові морфологічно ( ізоморфна зміна поколінь)або ж різко відрізнятися на вигляд (Гетероморфна зміна поколінь).

На практичних заняттях вивчають відділи: зелені (Chlorophyta), діатомові (Bacillariophyta або Diatomeae), бурі (Phaeophyta), червоні (Rhodophyta) водорості.

Відділ Зелені водорості (Chlorophyta)

Відділ Зелені водорості – найбільший за кількістю видів (до 20 000 видів) та морфологічно різноманітний відділ водоростей. Тут є і мікроскопічні дрібні, одноклітинні форми (монадні та кокоїдні) і досить складно влаштовані нитчасті, гетеротрихальні, сифональні, сифонокладальні та пластинчасті, що досягають кількох десятків сантиметрів. Широка й область поширення зелених водоростей (вони зустрічаються по всій земній кулі) і широка їхня екологічна амплітуда. Вони живуть у прісних і морських водоймах, дехто живе поза водою. Але при всьому різноманітті зелені водорості мають ряд загальних ознак:

1) пігментний склад: хлорофіл аі в,каротиноїди та ксантофіли;

2) основний запасний продукт вуглеводної природи - крохмаль, відкладається в хроматофорі навколо піреноїду;

3) світлочутливе вічко - стигма, знаходиться в стромі хроматофора;

4) тилакоїди, що несуть пігменти мають тенденцію до утворення стосів;

5) джгутики ізоморфні (однакові за будовою) та ізоконти (рівні за довжиною).

Клас Власне зелені, або Рівножгутикові, водорості (Chlorophyceae, Isocantae)

Для представників цього класу характерне безстатеве розмноження за допомогою нерухомих апланоспор або рухомих зооспор з двома – чотирма, рідше багатьма ізоконтними та ізоморфними джгутиками. Статеві процеси – хологамія або копуляція гамет – ізогамія, гетерогамія, оогамія. Зигота зазвичай проходить стан спокою і проростає при настанні сприятливих умов, причому її диплоїдне ядро ​​відразу ділиться редукційно. Відповідно до ступенів морфологічного диференціювання талому клас ділиться на порядки.

Порядок Вольвоксові (Volvacales)

Порядок включає одноклітинні, колоніальні та ценобіальні водорості забезпечені джгутиками, тобто монадної організації.

Рід Хламідомонаду (Chlamydomonas)

Хламидомонада – великий рід, що поєднує близько 500 видів, поширений у природі. Його види можна зустріти в дрібних водоймах, калюжах, канавах, що добре прогріваються. При масовому розвитку викликає цвітіння води, особливо у забруднених органічними речовинами водоймищах. Таллом хламідомонади одноклітинний, монадної організації, тобто, перебуваючи в активному стані, хламідомонади швидко пересуваються за допомогою двох рівних джгутиків, прикріплених до переднього кінця тіла. Фаза активного руху змінюється станом спокою. Це так звана пальмеллеподібна стадія, коли клітини втрачають джгутики, їх оболонки сильно ослизняються і утворюють агрегацію клітин хламідомонад, занурених у загальний слиз. У такому вигляді клітини хламідомонад розмножуються поділом. Потрапляючи у сприятливі умови існування, хламідомонади знову виробляють джгутики та переходять до активного руху.

Хламідомонада має целюлозно-пектинову клітинну оболонку, чашоподібний хроматофор з одним або декількома піреноїдами, розташованими в нижній частині, та світлочутливим оком (стигмою) – у верхній частині. Ядро знаходиться в поглибленні хроматофора, є пара пульсуючих вакуолей. Безстатеве розмноження зооспорами відбувається у сприятливих умовах проживання. Кожна хламідомонада потенційно може розмножуватися як вегетативно, так і безстатевим шляхом, а також брати участь у статевому процесі. При безстатевому розмноженні протопласт ділиться на 4 чи 8 частин, утворюються зооспори. Статевий процес у більшості видів ізогамний. Гамети утворюються так само, як і зооспори, але у більшій кількості (32 або 64). Зигота добре пристосована до перенесення несприятливих умов. Її проростання супроводжується редукційним поділом. Цикл розвитку хламідомонад – моногаплобіонтний.

Рід Вольвокс (Volvox)

Рід Вольвокс - колоніальні або ценобіальні водорості. Невеликий рід вольвокс мешкає у чистих стоячих водоймах, ставках та невеликих озерах. Це найбільш високоорганізований представник порядку вольвоксових. Він являє собою велику, що досягає 2-3 мм в діаметрі кулю, одягнений тонким шаром слизу (інволюкрумом), під яким по периферії кулі в один шар розташовуються двожгутикові клітини. Число їх коливається від 500 до 60 000. Внутрішня порожнина кулі зайнята рідким слизом. Клітини колонії за будовою подібні до клітин хламідомонади. Але оболонка кожної клітини сильно ослизнена, тому протопласти сусідніх клітин віддалені один від одного та цитоплазматичні відростки пронизують товщу ослизненої оболонки. У місцях зіткнення формуються плазмодесми.

У безстатевому розмноженні беруть участь 8-10 клітин, розташованих у задній, щодо напрямку руху, частини сфери. Це гонідії. Серед інших ці клітини виділяються більшими розмірами. При їх розподілі спочатку формується плоска 16-клітинна пластинка (гонічна стадія), подальший поділ призводить до формування незамкнутої сфери з маленьким незамкненим отвором, спрямованим до зовнішньої поверхні батьківської колонії. Клітини нового організму, що формуються, звернені своїми джгутиками всередину сфери. Нормальна орієнтування клітин (з передніми кінцями, спрямованими назовні), досягається шляхом повного вивертання навиворіт незамкнутої сфери, тільки після цього її отвір замикається. Репродуктивні клітини диференціюються дуже рано, тому можна спостерігати всередині материнського організму не тільки дочірні, але й онукові колонії. Звільняються молоді колонії після руйнації материнської.

Клітини, які служать для статевого розмноження, – оогонии і антеридії. Оогонія темно-зеленого кольору значно більша за інші клітини і позбавлена ​​джгутиків. В оогонії розвивається одна велика яйцеклітина. Антеридії формують пакети сперматозоїдів. Підлоговий процес у вольвоксу оогамний. Зустрічаються обох статей і роздільностатеві види, а також гомо-і гетероталличние клони. Формується зигота, що покоїться, яка проростає молодою дочірньою колонією після редукційного поділу диплоїдних ядер. Цикл розвитку моногаплобіонтний.

Об'єкти: нар. хламідомонада, нар. вольвокс.

Хід роботи

1. Розгляньте хламідомонаду спочатку на малому збільшенні (м. увел.), потім більш детально при великому збільшенні (б. увел.) вивчіть нерухомі особини, поспостерігайте рух хламідомонади.

2. Зробіть два малюнки:

а) зовнішній вигляд хламідомонади. Позначте оболонку, хроматофор;

б) схему будови клітини хламідомонади, використовуючи таблицю. Позначте оболонку, цитоплазму, ядро, хроматофор, вічко (стигму), піреноїд, джгутики, пульсуючі вакуолі.

3. Розгляньте при м. повів. та замалюйте з препарату сферичні цінобії вольвоксу з дочірніми колоніями.

4. Зробіть схематичний малюнок, використовуючи таблицю, відобразивши особливості будови цінобію. Позначте протопласти, цитоплазматичні відростки, плазмодесми, джгутики, оогонії, антеридії.

Порядок Хлорококові (Chlorococcales)

Порядок включає одноклітинні та ценобіальні форми з кокоідною організацією клітини.

Рід Хлорокок (Chlorococcum)

Рід Хлорокок містить 38 видів і зустрічається в різноманітних місцеперебуваннях: у воді, як у планктоні, так і в бентосі; у ґрунті, а також на корі дерев, на старих дерев'яних спорудах. Хлорокок входить до складу лишайників.

Це одноклітинна кокоїдна водорість, нерухома у вегетативному стані. Клітини мають чашоподібний хроматофор з піреноїдом, але відсутні джгутики, очі і пульсуючі вакуолі. Ядро знаходиться у виїмці хроматофора. У старих особин можна спостерігати кілька ядер, клітини вкриті товстою целюлозною оболонкою.

Розмножується хлорокок безстатевим шляхом за допомогою двожгутикових зооспор подовженої форми. Протопласт материнської клітини ділиться та формується від 8 до 32 зооспор, які звільняються після руйнування стінки материнської клітини. Період активного руху нетривалий; поплававши деякий час, зооспори втрачають джгутики, одягаються оболонкою, ростуть, досягаючи розмірів, характерних для того чи іншого виду. Статевий процес ізогамний. Цикл розвитку моногаплобіонтний.

Рід Гідродиціон (Hydrodiction)

Гідродиціон невеликий, але поширений рід. Зустрічається в затоках річок, ставків та інших стоячих водоймах, збагачених азотом. Це макроскопічна цінобіальна водорість, складена з великої кількості (до 20 000) клітин. Старі екземпляри досягають метрової довжини, а клітини у них до півтора сантиметра.

Гідродикціон має вигляд замкнутої мережі, що складається з 5-6-кутових осередків, утворених гігантськими клітинами, з'єднаними своїми кінцями. У клітинах дорослих сіточек – одна гігантська вакуоль, цитоплазма розташовується постінно і містить сітчастий хроматофор з численними піреноїдами та велику кількість дрібних ядер. Оболонка целюлозна. Кожна клітина виконує всі функції організму (живлення та розмноження).

Розмноження водяної сіточки безстатеве і статеве. До безстатевого розмноження приступають клітини, які досягли досить великих розмірів (0,2 мм). У протопласті формується така кількість зооспор, яка характерна для цього виду сіточки. Зооспори не залишають материнську клітину, а деякий час переміщуються усередині клітини.

Потім скидають джгутики і складаються в молоду сіточку, склеюючись один з одним тими місцями, де проходять тяжі мікротрубочок. Клітини молодої сіточки одноядерні, з пластинчастим хроматофором, що несе один піреноїд. Деякий час молода сіточка живе під оболонкою материнської клітини, та її розмір швидко збільшується, клітини витягуються. Зрештою, оболонка материнської клітини руйнується, і сіточка приступає до самостійного життя.

Статеве розмноження ізогамне, гамет формується більше, ніж зооспор, і вони значно менші. Зигота пофарбована гематохромом у цегляно-червоний колір. Після періоду спокою зигота ділиться редукційно та проростає чотирма великими зооспорами. Вони малорухливі, скоро втрачають джгутики і знову покриваються товстою, але вже скульптурною оболонкою, перетворюючись на так званий поліедр.Поліедри, оболонки яких несуть відростки, а вміст багатий жировими включеннями, мабуть, мають значення поширення водоростей. Поліедри можуть благополучно переносити висихання, і є, таким чином, другою стадією, що покоїться, в циклі розвитку водяної сіточки.

Рід Хлорелла (Chlorella)

Хлорелла - дуже поширена водорість. У природі вона зустрічається в планктоні та бентосі різних водойм, на грунті, бере участь у освіті тіла лишайників, а також живе в симбіозі з дрібними тваринами, утворюючи так звані зоохлорели. Це одна з водоростей, що культивуються. Завдяки високій швидкості розмноження, хлорела дає великий вихід біомаси.

Хлорелла – це одноклітинна кокоїдна водорість кулястої форми. У протопласті знаходиться дзвоноподібний, з великим поглибленням, хроматофор. У западині хроматофора можна знайти ядро. Розмножується хлорелла лише безстатевим шляхом – автоспорами. Статевий процес невідомий. Цикл розвитку безстатевий, моногаплобіонтний.

Об'єкти: нар. хлорокок, нар. водяна сіточка, нар. хлорелу.

Хід роботи

1. Розгляньте при б. повів. і замалюйте хлорокок. Позначте товсту оболонку (пристосування до аерофільного способу життя), чашоподібний хроматофор.

2. Розгляньте при м. повів. фрагмент ценобію водяної сіточки і замалюйте, показавши 5-6-вугільні клітини, що утворюють цінобій. Позначте клітину цінобію, хроматофори.

3. Розгляньте при б. повів. і замалюйте клітину цінобію з молодим цінобієм усередині клітини. Позначте оболонку материнської клітини, молодий цінобій.

4. Замалюйте хлорелу при б. повів. Позначити товсту оболонку, хроматофор.

Порядок Улотриксові (Ulothrichales)

Порядок об'єднує водорості, що мають тал у вигляді нерозгалуженої нитки, складеної з одноядерних клітин, рідше тал пластинчастий або трубчастий.

Рід Улотрікс (Ulothrix)

Улотрикс - досить великий рід, зустрічається в прісних і трохи солонуватих водоймах, віддає перевагу чистій проточній воді. У прибережній зоні річок і струмків, особливо на територіях з відповідним кліматом, можна зустріти Ulothrix zonata. Улотрикс бентосна, прикріплена водорість, утворює скупчення на прибережних каменях.

Улотрикс – це багатоклітинна нитчаста негілляста водорість. Усі клітини, крім базальної, що служить для прикріплення, однотипні. Вони вкриті тонкою, іноді ослизненою, целюлозною оболонкою. Хроматофор постенні у вигляді замкнутого або незамкнутого пояска з великою кількістю піреноїдів. Ядро у клітинах одне. Число клітин у нитках невизначене, оскільки в верхніх частинахклітини постійно поділяються на одній площині. Розмножується улотрикс вегетативно (фрагментацією нитки), безстатевим та статевим шляхом. Безстатеве розмноження здійснюється зооспорами, забезпеченими чотирма ізоконтними та ізоморфними джгутиками. Зооспори, проростаючи, утворюють нитки улотриксу. Зооспорангієм потенційно може стати будь-яка, крім базальної клітини нитки. Улотрикс утворює двожгутикові ізогамети. Після злиття формується планозигота (рухлива клітка з чотирма джгутиками), яка потім втрачає джгутики та диференціюється в одноклітинний своєрідний спорофіт – розширене вкрите товстою оболонкою тіло на тонкій ніжці. У такому стані зигота-спорофіт знаходиться деякий час, і потім після редукційного поділу в ній формуються зооспори числом 4-16. Такий життєвий цикл характерний для Ulothrix zonata. У деяких видів зигота проростає в диплоїдну нитку. Таким чином, цикл розвитку у Ulothrix zonata – з гетероморфною зміною багатоклітинного нитчастого гаплоїдного спорогаметофіту та одноклітинного диплоїдного спорофіту.

Рід Ульва (Ulva)

Рід Ульва відомий під назвою «Морський салат», широко поширений, але віддає перевагу дрібним водам. Ульва – морська водорість, але добре переносить опріснення. Вона живе у гирлах річок, мілководних лиманах, морських болотах; добре переносить, а частково і віддає перевагу водам зі значним органічним забрудненням. Місцеве населення використовує їх у їжу, але промислового значення ульва немає.

Таллом ульви – багатоклітинний, пластинчастий, складається з двох шарів клітин, краю пластинки, гофровані внаслідок більш інтенсивних клітинних поділів у крайових, порівняно із серединними, зонах. В основі платівка звужується в короткий черешок з підошвою, якою вона і прикріплюється до твердого субстрату. Диференціація клітин у таломі ульви невелика. Спеціальних репродуктивних органів немає. Потенційно кожна клітина може стати спорангієм у диплоїдного покоління або гаметангії у гаплоїдного. Деякі клітини мають трубчасті вирости, що спускаються вздовж центральної частини талому.

Безстатеве розмноження здійснюється чотирижгутиковими зооспорами, що утворюються на диплоїдних рослинах після редукційного поділу. Проростають зооспори в однорядну нитку, що не гілкується, але ще до початку поділу у джгутики, що втратила, і зооспори, що осіла на грунт, виявляється поляризація. Верхній кінець – товстіший, а нижній – тонкий і витягнутий, з нього згодом формуються структури прикріплення. Підлоговий процес ізо-або гетерогамий, гамети двожгутикові. Цикл розвитку гаплодіплобіонтний із ізоморфною зміною поколінь.

Об'єкти: нар. улотрикс, нар. ульва.

Хід роботи

1. Розгляньте при б. повів. і замалюйте ділянку нитки улотриксу, звернути увагу на будову хромотофора. Позначте клітини талому: оболонку клітини, хроматофор, піреноїди.

2. Замалюйте зовнішній вигляд талому ульви, використовуючи вологий препарат.

Порядок Хетофорові (Chaetophorales)

Порядок включає багатоклітинні нитчасті форми гетеротрихального типу з диференціюванням талому на горизонтальну, поширену субстратом, і вертикальну систему ниток.

Рід Драпарнальдія (Draparnaldia)

Види цього роду вимогливі до чистоти та аерації водойм і віддають перевагу річкам і струмкам. Вони в масі ростуть на досить значних глибинах (10 м), утворюючи там цілі чагарники. Драпарнальдія бентосна – прикріплена водорість нитчастої гетеротрихальної будови. У неї є довгі (необмеженого росту) нитки з пояскоподібним хроматофором з порізаними краями. Хроматофор у таких гілок невеликий щодо загального обсягу клітини, тому клітини магістральних ниток бліді. Від цих ниток відходять мутовками пучки коротких сильнорозгалужених гілочок обмеженого зростання, це асимілятори. Хроматофори в них постінні, великі; клітини зеленого кольору. Кожна коротка нитка закінчується безбарвним довгим волоском. Органи розмноження розміщуються серед асиміляторів. Безстатеве розмноження за допомогою чотирижгутикових зооспор. Статевий процес – ізогамія або гетерогамія. Цикл розвитку моногаплобіонтний.

Рід Трентеполія (Trentepohlia)

Трентеполія – аерофільна наземна водорість, добре пристосована до нестачі вологи. Вона оселяється на корі дерев, камінні, дерев'яних будівлях. Особливо багато видів цього роду виявлено у вологих тропічних та субтропічних областях, де трентеполія нерідко веде епіфітний спосіб життя. Трентеполію легко розпізнати серед інших наземних водоростей за рахунок гематохрому – маслорозчинного каротиноїду, що надає їй цегляно-червоний або жовтий колір. Талл трентеполії нитчастий гетеротрихальний. Нитки, що стелиться по субстрату, складаються з округлих або овальних клітин, покритих товстою шаруватою оболонкою. Вони пов'язані один з одним порами з плазмодесмами, але проте нитки, що стелиться, легко розпадаються на короткі фрагменти або окремі клітини. Ці фрагменти та клітини в сухому стані розпорошуються та переносяться вітром. Таким чином, трентеполія має досить ефективний механізм вегетативного розмноження, що особливо важливо за умов нестачі води. У клітинах знаходиться кілька дископодібних або стрічкових хроматофорів, позбавлених піреноїдів, і велика кількість ядер, особливо у старих клітин. Крім горизонтальної є система вертикальних ниток, що складається з більш подовжених клітин. Як горизонтальні, і вертикальні нитки рясно гілкуються з допомогою поділу верхівкових клітин, на останніх утворюються шаруваті ковпачки.

Безстатеве розмноження відбувається дво- або чотирижгутиковими зооспорами, що утворюються в спеціальних верхівкових клітинах, - спорангіях, що сидять на трубчастих клітинах - ніжках. Спорангії відокремлюються і повністю переносяться повітряними течіями. Зооспори утворюються лише в тому випадку, якщо спорангій опиниться у воді. Тоді багатоядерний вміст дуже швидко, за кілька хвилин, розпадається на одноядерні ділянки, і виробляються зооспори. Гаметангії також відрізняються морфологічно від вегетативних клітин, але розташовуються переважно на нитках, що стелиться. На відміну від спорангіїв, кулясті гаметангії не мають ніжок. Гаметангії також переносяться повітряними течіями. Потрапляючи у воду, вони проростають двожгутиковими ізогаметами. Однак копуляція відбувається рідко, і гамети розвиваються партеногенетично (без запліднення). У разі формування зигот вони після періоду спокою проростають зооспорами. Цикл розвитку моногаплобіонтний.

Об'єкти: нар. драпарнальдія, нар. трентеполія.

Хід роботи

1. Розгляньте при м. повів. і замалюйте ділянку гетеротрихального нитчастого талому драпарнальдії, відзначте особливості будови «стволових» ниток та асиміляторів, покажіть відмінність будови хроматофорів у клітинах осьової нитки та у клітинах бічних гілочок. Позначте осьову нитку, нитки асимілятори.

2. Розгляньте при б. повів. і замалюйте клітину осьової нитки та клітину нитки асимілятора. Позначте оболонку клітини, хроматофор.

3. Розглянути за б. повів. та замалювати ділянку нитки трентеполії. Позначте шарувату оболонку, запасні речовини (у вигляді крапель олії, забарвлених гематохромом), дископодібні хроматофори.

Порядок Кладофорові (Cladophorales)

Порядок включає водорості неклітинної будови, гіллясті гіллясті, поділені поперечними перегородками на нерівноцінні сегменти, кожен з яких містить багато ядер. Поперечні перегородки виникають незалежно від розподілу ядер.

Рід Кладофора (Cladophora)

Кладофора – дуже великий і поширений рід, переважно морських, і почасти прісноводних водоростей. Описано близько 150 видів. Зустрічається на мілководдях у смузі прибою, на скелях, що вдаються в море, в лагунах, ставках, озерах. Молоді рослини прикріплені до ґрунту або різних підводних предметів, але пізніше відриваються і плавають, утворюючи великі скупчення або жорстку тину; а також великі (10-15 см в діаметрі) кулясті скупчення. Таллом сильногіллястий, сифонокладальної структури. Сегменти, утворені поперечними перегородками, є клітинами у цьому сенсі. Формування поперечних перегородок якісно відрізняється від цитокінезу і пов'язані з розподілом ядер. Сегменти неоднакові за розміром і містять різну кількість ядер. Сітчастий хроматофор також формується шляхом дотику та злиття вільних спочатку хлоропластів. Зовнішня оболонка товста, целюлозна, ніколи не ослизняється, тому тина кладофори жорстка і не слизька.

Розмноження безстатеве та статеве. Зооспорангієм чи гаметангієм може стати будь-який сегмент водорості. Чотирьохжгутикові зооспори виходять із спорангія через пору і проростають спочатку в міхурове тіло, позбавлене перегородок (сифональна стадія), пізніше виникають поперечні перегородки і відбувається розгалуження ниткоподібних структур. Статевий процес ізогамний. Зигота проростає у диплоїдну рослину. Більшість видів кладофоры, що у морях, ізоморфна зміна поколінь, у разі зооспори утворюються після редукційного поділу (мейозоо-спори), але в прісноводних видів відзначений монодиплобіонтний цикл, коли редукційний поділ передує утворенню гамет.

Об'єкти: нар. скарбниця.

Хід роботи

Розгляньте при б. повів. і замалюйте ділянку талому кладофори, що гілкується, із зооспорангіями. Позначте клітини талому, одноклітинні зооспорангії.

Клас Кон'югати (Conjugatophyceae)

У представників цього класу особливий тип статевого процесу – кон'югація, джгутикових стадій немає, безстатевого розмноження суперечками немає.

Порядок Зигнемові (Zygnematales)

Порядок Зігнемові - нитчасті негіллясті багатоклітинні водорості, їх облизня ослизняется, і тому вони слизькі на дотик. Зигота проростає одним проростком, три решта ядра, що утворилися в процесі редукційного поділу, відмирають.

Рід Спирогира (Spirogyra)

Рід Спірогіра – один із найбільших і найпоширеніших по всій земній кулі: він знайдений навіть в Антарктиді. Рідкісна канава, калюжа, ставок або озеро позбавлені слизової обмацки, що плаває на поверхні тину. Таллом спірогіри - нитчастий, негіллястий, всі клітини в нитці рівноцінні та однотипні. У клітині є один або кілька постінних, спіральних, стрічковоподібних хроматофорів, з великою кількістю піреноїдів, розташованих уздовж поздовжньої осі. Краї хроматофора нерівні. У клітці є одна або кілька вакуолей із клітинним соком. У першому випадку цитоплазма займає постінний стан. За наявності кількох вакуолей, окрім постенного шару цитоплазми, є цитоплазматичні тяжі та центральний цитоплазматичний мішечок, в якому знаходиться велике, добре видиме без забарвлення, ядро. Внутрішній шар клітинної оболонки целюлозний, зовнішній – пектиновий, забезпечує ослизнення та утворення драглистого покриву, що надає ниткам шовковистість. У спірогір, що мешкають у водоймах з сильною течією, виробляються різноманітні різозиди, що утримують водорість на місці. Спирогира, як і інші кон'югати, не має в циклі розвитку джгутикової стадії і не утворює суперечки. Вона розмножується або фрагментацією ниток вегетативно, або статевим шляхом. При кон'югації формуються численні зиготи, які після періоду спокою проростають однією ниткою. З чотирьох гаплоїдних ядер, що утворюються в процесі редукційного поділу, три дрібні відмирають, і залишається одне велике життєздатне ядро. Усі поживні речовини, накопичені в зиготі, йдуть формування одного проростка. Зиготи добре пристосовані до перенесення несприятливих умов. Вони вкриті товстою тришаровою скульптурованою оболонкою. Структура оболонки зигот є важливою таксономічною ознакою.

Об'єкти: нар. спірогіра.

Хід роботи

Розгляньте при м. повів. та замалюйте зовнішній вигляд багатоклітинного талому спірогіри. Позначте клітину талому.

1. Розгляньте при б. повів. та замалюйте клітину спірогіри. Позначте оболонку клітини, хроматофор, піреноїди,

ядро, тяжі цитоплазми.

2. Поспостерігайте та замалюйте різні стадії кон'югаційного процесу.

Позначте стадії: утворення кон'югаційних відростків, стиснення та перетікання протопласту, утворення зиготи.

Порядок Десмідієві (Desmidiales)

Десмідієві – одноклітинні організми або ниткоподібні колонії. Клітина складається з двох рівних половинок - напівклітин. При вегетативному розмноженні кожна напівклітина добудовує другу половинку.

Рід Клостеріум (Closterium)

Клостеріум - це прісноводна бентосна водорість, що вимагає хорошого освітлення, вона мешкає в невеликих водоймах, ставках, тихих затоках річок і в обростання підводних предметів. При масовому розвитку формують слизові оболонки. Клостеріум любить чисту воду, але переносить органічні забруднення, а часом трапляється у стічних водах. Це одноклітинна форма, її серпоподібне тіло і двох симетричних половин – напівклітин. Ядро розташоване у центрі, в цитоплазматичному мішечку. Зовнішньої перетяжки, властивої іншим десмідієвим водоростям, клостеріум немає, але внутрішня структура відповідає особливостям представників цього порядку. Клостеріум має два однакові осьові хроматофори, своєрідну будову. Від центрального стрижня радіально відходять кілька пластин так, що на поперечному зрізі хроматофор має вигляд багатопроменевої зірки. Великі піреноїди розташовані вздовж стрижня або розкидані безладно біля основи. Основа хроматофора, звернене до центру клітини, - широке, по кінцях клітини хроматофор конічно звужується. На полюсах клітини знаходяться дві невеликі вакуолі з клітинним соком, в який занурені маленькі кристали гіпсу, що знаходяться в постійному русі (броунівський рух), і особливі слизові тільця. Тришарова оболонка клостеріуму пронизана численними конічними порами. Особливо великі пори розташовуються кінцях клітин. Ці пори виділяють слиз, завдяки якому водорость повільно пересувається. У той час як один кінець тіла прикріплюється до субстрату, інший здійснює коливальні рухи. Потім водорість прикріплюється до субстрату іншим кінцем. Так перекидаючись, клостеріум пересувається у напрямку джерела світла.

Розмноження клостеріуму вегетативне. Клітини діляться поперечно. Кожна дочірня клітина отримує половину материнської з одним хроматофором. Друга половинка, тобто напівклітина, добудовується наново. Спочатку молода напівклітина немає хлоропласту, і лише потім хроматофор старої напівклітини ділиться, і його половина перетворюється на нову напівклітину. Таким чином, кожна особина клостеріуму складається з двох різновікових половинок: однієї старішої та іншої молодшої. Статевий процес – кон'югація двох особин, занурених у загальний слиз. Зигота покрита товстою шаруватою оболонкою і добре пристосована до перенесення несприятливих умов. Усю зиму зиготи перебувають у стані спокою, і довгий час ядра залишаються такими, що не злилися. З зиготи формується два молоді клостеріуми, які отримують по два гаплоїдних мейотичних ядра. Одне, маленьке, незабаром дегенерує. Друге – стає ядром нової особини. Цикл розвитку моногаплобіонтний.

Об'єкти: нар. клостеріум.

Хід роботи

1. Розгляньте клостеріум при м. повів. і спостерігайте його рух.

2. Розгляньте клітину клостеріуму при б. повів. та замалюйте її. Позначте оболонку клітини, ядро, хроматофори, піреноїди, термінальні вакуолі із кристалами гіпсу.

Запитання та завдання

1. Перерахуйте основні типи морфологічної організації зелених водоростей. Охарактеризуйте кожен із типів. Наведіть приклади.

2. Які ознаки притаманні представникам відділу зелених водоростей?

3. На які класи підрозділяють відділ зелені водорості? У чому відмінність представників кожного класу?

4. Що таке колонії та цінобії у зелених водоростей? Наведіть приклади колоніальних та ценобіальних зелених водоростей. У чому відмінності колоніальних та багатоклітинних організмів?

5. Як відбувається вегетативне розмноження зелених водоростей? Наведіть приклади.

6. Як відбувається безстатеве розмноження у зелених водоростей? Наведіть приклади.

7. Які статеві процеси характерні для зелених водоростей? Наведіть приклади.

8. Замалюйте схематично життєвий цикл хламідомонди, улотриксу, ульви, спірогіри. Підпишіть на схемі, яке покоління є спорофітом, а яке гаметофітом, набір хромосом (гаплоїдний або диплоїдний) для кожного покоління та клітин службовців для розмноження, тип редукційного поділу та статевого процесу. Вкажіть характерний для цих водоростей тип життєвого циклу.

9. Заповніть таблицю:

Порівняльна характеристика класів та порядків

10. Охарактеризуйте роль зелених водоростей у житті водойм. Наведіть приклади зелених водоростей, які ведуть наземне існування.

Відділ Діатомові водорості (Bacillariophyta, Diatomeae)

Великий відділ одноклітинних та колоніальних організмів, що поєднують понад 10 000 видів. Діатомові клітини покриті кремнеземовим панциром, що складається з двох половинок, що одягаються один на одного, як кришка на коробку. Більша половинка – епітека та менша – гіпотека. Кожна половинка складається з стулки (денця) та спаяного з нею пояскового кільця (пояску). Причому поясок епітеки накладається на поясок гіпотеки. Під панциром знаходиться пектинова оболонка. Діатомові відносяться до групи бурофарбованих водоростей, для яких характерна наявність хлорофілів аі с,маскуються жовтим пігментом фукоксантином. Запасний продукт вуглеводної природи – хризоламінарин. Монадні клітини – сперматозоїди з одним перистим джгутиком. Розмножуються діатомові вегетативно, шляхом поздовжнього поділу клітин із добудовуванням однієї стулки – гіпотеки. Статеві процеси – кон'югація та оогамія. Після статевого процесу формується зигота, що має здатність до зростання (ауксоспора). Діатомові водорості живуть у диплоїдному стані і лише їх гамети гаплоїдні.

Клас Центричні (Centrophyceae)

Клас Центричні поєднує водорості з радіально симетричним панциром та відсутністю шовно-вузликового апарату. Усі центричні водорості нерухомі. Статевий процес – оогамія.

Рід Мелозіра (Melosira)

Мелозіра – це нитчаста колоніальна водорість, що складається з однотипних циліндричних клітин, з'єднаних між собою зіткненням дрібних шипиків, розташованих на округлих поверхнях стулок. Панцирь мелозіри має широкі пояски, тому найчастіше водорість розглядається зі своєї бічної поверхні. У клітинах є кілька лопатевих хроматофорів, розташованих постенно, центр клітини зайнятий великою вакуоллю з клітинним соком.

Мелозір не має шовно-вузлової структури і тому нерухома.

Розмножується розподілом та статевим шляхом. Статевий процес – оогамія. В одних клітинах після редукційного поділу утворюється одна яйцеклітина, в інших – чотири сперматозоїди з одним джгутиком. Зигота покрита тонкою, добре розтяжною пектиновою оболонкою. Інтенсивно зростаючі зиготи називаються ауксоспорами. Так як у статевому процесі беруть участь подрібнені після багаторазових поділів клітини, ауксоспора відновлює їх вихідний обсяг. Досягши певних розмірів, ауксоспора виробляє свій панцир. Цикл розвитку мелозіри монодиплобіонтний.

Об'єкти: нар. мелозіра.

Хід роботи

1. Розгляньте ділянку колонії мелозіри при б. повів. та замалюйте водорость з боку пояска та з боку стулки. Позначте клітину колонії, епітеку, гіпотеку.

2. Знайдіть та замалюйте ауксоспору.

Клас Пінатні (Pennatophyceae)

Клас Пенатні включає водорості з двосторонньою симетрією панцира, що мають шовно-вузликовий апарат, мають здатність пересуватися. Статевий процес – кон'югація.

Рід Піннулярія (Pinnularia)

Рід Піннулярія включає понад 150 видів. Мешкає у прісних, бідних вапном, водоймах. Веде бентосний спосіб життя на дні або в обростання підводних предметів. Піннулярія, як і інші діатомові водорості, має велике значенняяк кормова база дрібних тварин і є початковою ланкою харчових кіл у водних екосистемах. Це одноклітинна водорість, що має шовно-вузличну структуру і внаслідок цього рухлива. Серед інших одноклітинних діатомових водоростей піннулярія має великі розміри і тому зручна для вивчення. З пояска панцир має прямокутні контури, а стулки – від лінійних до еліптичних. Кінці стулок здебільшого закруглені, але можуть бути відтягнуті та головчасті. У центрі і на кінцях стулки добре помітні вузлики і два s-подібних щілинних отвори (шов), що йдуть від периферичних вузликів до центрального. По краях стулки добре помітний, особливо на порожніх панцирах, чіткий малюнок із паралельних перегородок – септ,не досягають шва. Клітини одноядерні піннулярії з двома пластинчастими хроматофорами, із загнутими краями. Широким плоским боком хроматофор звернений у бік пояска, а краями виходить на бік стулки. Живі активні клітини піннулярії пофарбовані в жовтувато-бурий колір, оскільки фукоксантин маскує зелені пігменти, але в клітинах, що відмирають, фукоксантин вимивається, і хроматофор стає зеленим. У клітинах є дві вакуолі, розділені центральним цитоплазматичним містком. У ньому міститься ядро. Піннулярія запасає волютин, видимий у світловий мікроскоп як тьмяно блискучі кулясті тільця, і краплі олії. Під панциром клітина одягнена пектинової оболонкою, що ослизняється. Піннулярія, що має шовно-вузловий апарат, активно пересувається, повзаючи субстратом.

Розмножується піннулярія розподілом, що проходить паралельно стулкам. Кожна дочірня стулка отримує одну материнську стулку, друга ж стулка, що добудовується, завжди - гіпотека. Внаслідок такої особливості при кожному розподілі одна дочірня клітина завжди трохи дрібніша за материнську, і в популяції можна зустріти особини різного розміру. Підлоговий процес у піннулярії не виявлено, ауксоспор не утворюється. Можна припустити, що великі клітини діляться частіше, ніж дрібні, а найменші не діляться. Життєвий цикл – монодиплобіонтний.

Об'єкт: нар. піннулярія.

Хід роботи

1. Розгляньте піннулярію при б. повів. Замалюйте клітинку з боку стулки. Позначте оболонку клітини, шов, вузлики, септи, хроматофор.

2. Замалюйте клітинку з боку пояска. Позначте епітеку, гіпотеку.

Запитання та завдання

1. Які рівні та типи морфологічної організації характерні для представників діатомових водоростей?

2. Які особливості будови клітин діатомових водоростей?

3. Яку будову має панцир у діатомових водоростей?

4. Які принципи класифікації діатомових водоростей?

5. Які способи розмноження характерні для діатомових водоростей?

6. Як здійснюються статеві процеси у діатомових водоростей? Що таке ауксоспор?

7. Де мешкають діатомові водорості? Які риси пристосування до планктонного та бентосного способу життя мають діатомові водорості? Наведіть приклади планктонних та бентосних діатомових водоростей.

8. Замалюйте схематично життєвий цикл піннулярії та мелозіри. Підпишіть на схемі, яке покоління є спорофітом, а яке гаметофітом, набір хромосом (гаплоїдний або диплоїдний) для кожного покоління і клітин для розмноження, тип редукційного поділу і статевого процесу. Вкажіть характерний для цих водоростей тип життєвого циклу.

Відділ Бурі водорості (Phaeophyta)

Основними пігментами бурих водоростей є хлорофілі аі с,каротиноїди та ксантофіли, у тому числі і фукоксантин, що маскує зелені пігменти і надає водоростям характерного бурого забарвлення. Запасні продукти - ламінарин (речовина вуглеводної природи); маніт – сахароспирт та у невеликій кількості жири. Феопласти пластинчасті або частіше численні дископодібні (зернистий хроматофор), розташовані в перинуклеарному просторі під зовнішньою мембраною ядра, що охоплює кожен феопласт, формує ендоплазматичну феопластну мережу. Піреноїди виступають над поверхнею у вигляді нирки. У клітинах є одне ядро, великі вакуолі з клітинним соком і дрібні вакуолі, що містять дубильні речовини і називаються фізодами.

Оболонка складається з двох шарів: зовнішнього ослизняющегося, що містить альгінову кислоту, і внутрішнього, утвореного особливим різновидом целюлози - альгулозою. Монадні клітини з двома гетероконтними та гетероморфними джгутиками розташовуються збоку клітини. Передній – довгий перистий, покритий мастигонемами, задній – короткий гладкий. Діапазон морфологічних структур великий: від нитчастих гетеротрихальних – до диференційованих пластинчастих форм тканин. У всіх бурих водоростей, за винятком представників порядку фукусові, у яких відсутнє безстатеве розмноження і є диплобіонтами, спостерігається зміна генерацій: в одних – ізоморфна, в інших – гетероморфна. Ці різні типи життєвого циклу покладено основою сучасного поділу відділу бурих водоростей втричі класу.

За небагатьма винятками бурі водорості – морські, особливо багато представлені в холодних водах північної та південної півкулі.

Клас Ізогенератні (Isogeneratophyceae)

Клас Ізогенератний включає водорості з ізоморфним чергуванням поколінь або з гетероморфним, але з домінуванням гаметофіту.

Порядок Ектокарпові (Ectocarpales)включає гетеротріхальні форми.

Рід Ектокарпус (Ectocarpus)

Ектокарпус – широко поширена морська, бентосна водорость, що зустрічається у всіх широтах у прибережній смузі морів та океанів. Водорість поселяється на камінні та інших підводних предметах, у тому числі і на рослинах. Будучи толерантними до різної солоності води, ектокарпуси беруть участь у обростаннях суден. Широка і температурна амплітуда ектокарпусних місць проживання. Він росте як у холодних, так і в теплих морях, активно функціонує як улітку, так і взимку. Ектокарпус – макроскопічна (до 60 см) водорість, нитчаста гетеротрихальна, що має вигляд гіллястих кущиків.

В основі розташовані горизонтальні стелюються різоїди, що прикріплюють водорість до субстрату. Вертикальні гілочки в основі талому, вкриті корою з ризоїдальних ниток, до верхівки стають тоншими і закінчуються довгими безбарвними клітинами. Наростання відбувається за рахунок поділу клітин, розташованих у різних частинах талому. У клітинах ектокарпусу є невеликі вакуолі з клітинним соком, одне ядро ​​в постінній шарі цитоплазми і кілька стрічкоподібних хроматофорів з піреноїдами. У старіючих клітинах хроматофор стає дископодібним.

Розмноження ектокарпусу безстатеве і статеве. Мейозоо-спори, ниркоподібної форми з двома нерівними джгутиками, що прикріплюються до бічної поверхні, утворюються в одноклітинних спорангіях, що сидять на одноклітинній ніжці. Такі спорангії утворюються на спорофітах диплоїдних рослинах. На гаплоїдних рослинах закладаються багатогніздні репродуктивні органи. Кожне гніздо продукує одну репродуктивну клітину монадної організації. Найчастіше ці клітини поводяться як гамети і, зливаючись, дають зиготу. Вони однотипні морфологічно, та їх поведінка відрізняється: фізіологічно жіночі гамети менш рухливі і швидко осідають на дно; фізіологічно чоловічі – активніші. З зиготи виростає диплоїдний спорофіт. Описаний вище цикл відповідає дипло-гаплобіонтному типу з ізоморфним чергуванням поколінь, але ектокарпус має відхилення від цього циклу, наприклад, гамети можуть проростати партеногенетично без запліднення, даючи нові гаплоїдні особини. Таким чином, мабуть, досягається можливо повна адаптація ектокарпусу до умов існування та пояснюється його широка екологічна амплітуда.

Об'єкти: нар. ектокарпус (гербарні екземпляри, мікропрепарати).

Хід роботи

1. Розгляньте гербарні зразки ектокарпусу. Замалюйте зовнішній вигляд гетеротрихального талому ектокарпусу.

2. Розгляньте при б. повів. і замалюйте з препарату ділянки талому ектокарпусу з багатокамерними гаметангіями та однокамерними спорангіями. Позначте клітини талому, гаметангії, спорангій.

Клас Гетерогенератні (Heterogeneratophyceae)

Клас гетерогенератних характеризується гетероморфною зміною поколінь з домінуванням спорофіту та мікроскопічними дрібними гаметофітами.

Включає водорості зі складно влаштованим таломом, що має тканинну структуру. Наростання здійснюється за рахунок поділу клітин, розташованих у місці переходу листоподібної частини талому в черешок (інтеркалярне зростання).

Рід Ламінарія (Laminaria)

Відомі та широко поширені в північних морях два види ламінарії: Л. цукрова (L.saccharina (L.) Lamour) та Л. пальчаста (L.digitata (Hudz.Lam)), які у верхній субліторалі утворюють цілі плантації та є промисловими водоростями . Ламінарія носить назву «морська капуста» і є цінним харчовим продуктом, що використовується в годуванні тварин, а також виготовлення різних продуктів харчування та лікарських препаратів для людини.

Ламінарія - велика, складно-диференційована бентосна прикріплена водорість, тканинної будови. Її меристематичні клітини здатні ділитися у трьох взаємно перпендикулярних напрямах і утворювати об'ємні структури, у яких всі клітини пов'язані одна з одною плазмодесмами. Таллом ламінарії диференційований на три чітко помітні частини: потужні кігтевидні різозиди, якими вона прикріплюється до субстрату, радіально симетричну частину так званий черешок та сплощену пластинку. Перші дві структури багаторічні, а платівка відмирає і знову наростає завдяки інтеркалярній меристемі, яка знаходиться у верхній частині черешка. Внутрішня організація тіла ламінарії теж досить складна. Черешок з поверхні має щільно зімкнуті клітини, що містять зерна феопластів. У глибших шарах клітини безбарвні та подовжені у поздовжньому напрямку. У центрі клітини розташовані пухко і утворюють серцевину. Черешок поступово наростає в товщину, і на поперечному зрізі добре видно шари, що нагадують річні кільця. В анатомічній будові платівки теж розрізняють дрібноклітинну кору. У центрі проходить «жилка», клітини якої нагадують за своєю будовою ситоподібні клітини вищих рослин.

Розмножуються ламінарії статевим та безстатевим шляхом. Спорангії розташовуються на поверхні пластинки, утворюючи цілі спороносні ділянки або поля, на яких палісадним шаром розташовані мішкоподібні спорангії та подовжені стерильні відростки-парафізи. У спорангіях після редукційного поділу утворюються двожгутикові ниркоподібні мейозооспори, що проростають у гаплоїдні організми. Жіночі та чоловічі гаметофіти відрізняються від спорофіту. Це мікроскопічні ниткоподібні, слаборозвинені рослини (заростки). Вони недовговічні, їхня основна функція – продукція гамет. Статевий процес – оогамія. Зигота без періоду спокою проростає та розвивається у диплоїдний спорофіт. Таким чином, майже вся активна життєдіяльність ламінарії відбувається у диплоїдному стані. Цикл розвитку – диплогаплобіонтний із гетеротрофним чергуванням поколінь, з домінуванням спорофіту.

Кінець ознайомлювального фрагмента.

Наскільки гарний і дивовижний підводний світ, настільки ж він і загадковий. До цього часу вченими відкриваються якісь абсолютно нові, незвичайні види тварин, досліджуються неймовірні властивості рослин, розширюються сфери їх застосування.

Рослинний світ океанів, морів, річок, озер і боліт не такий різноманітний, як наземний, проте теж неповторний і прекрасний. Постараємося розібратися, що ж являють собою ці дивовижні будову водоростей і значення їх у житті людини та інших живих істот.

Систематичне становище у системі органічного світу

За загальноприйнятими мірками водорості є групою нижчих рослин. Вони входять до складу імперії Кліткові та підцарства Нижчі рослини. Насправді такий поділ ґрунтується саме на особливостях будови даних представників.

Свою назву вони отримали за те, що здатні рости та жити під водою. Латинська назва – Algae. Звідси утворено і ім'я науки, що займається докладним вивченням цих організмів, їх господарським значенням та будовою – альгологія.

Класифікація водоростей

Сучасні дані дозволяють віднести всі наявні відомості про різні види представників до десяти відділів. В основу поділу покладено будову та життєдіяльність водоростей.

1. Синьо-зелені одноклітинні, або ціанобактерії. Представники: ціанеї, дробянки, мікроцистиси та інші.
2. Діатомові. До них відносяться піннулярія, навікула, плевросигма, мелозіра, гомфонема, синедра та інші.
3. Золотисті. Представники: хризодендрон, хромуліну, примнезіум та інші.
4. Порфірові. До них відноситься порфіра.
5. Бурі. цистозейру та інші.
6. Жовто-зелені. Сюди входять такі класи, як Ксантоподові, Ксантококові, Ксантомонадові.
7. Червоний. Грацилярія, анфельція, багрянки.
8. Зелений. Хламідомонада, вольвокс, хлорела та інші.
9. Євшенова. До них відносяться найпримітивніші представники зелених.
10. як основний представник.

Ця класифікація не відображає будову водоростей, а лише показує їхню здатність фотосинтезувати на різній глибині, виявляючи пігментацію того чи іншого кольору. Тобто забарвлення рослини і є ознакою, за якою його відносять до того чи іншого відділу.

Водорості: особливості будови

Головна їхня відмінна риса - це те, що тіло не диференційоване на частини. Тобто у водоростей немає, як у вищих рослин, чіткого поділу на втечу, що складається зі стебла, листя та квітки, та кореневу систему. Будова тіла водоростей представлена ​​талломом, або слоевищем.

Крім того, коренева система також відсутня. Замість неї в наявності спеціальні напівпрозорі тонкі ниткоподібні відростки, які називаються ризоидами. Вони виконують функцію прикріплення до субстрату, діючи при цьому як присоски.

Сам таллом може бути дуже різноманітної формита забарвлення. Іноді деякі представники сильно нагадують втечу вищих рослин. Таким чином, будова водоростей дуже специфічна для кожного відділу, тому надалі буде розглянуто докладніше на прикладах відповідних представників.

Типи таломів

Шару - головна відмінна риса будь-якої багатоклітинної водорості. Особливості будови цього органу полягають у тому, що таллом може бути різних типів.

1. Амебоїдний.
2. Монадний.
3. Капсальний.
4. Кокоїдний.
5. Нитчастий, або трихальний.
6. Сарциноїдний.
7. Ложнотканинний.
8. Сифоновий.
9. Псевдопаренхіматозний.

Перші три найбільш характерні для колоніальних і одноклітинних форм, інші більш досконалих, багатоклітинних, складних по організації.

Ця класифікація лише приблизна, оскільки в кожного типу є перехідні варіанти, і тоді відрізнити одне одного практично неможливо. Грань диференціювання стирається.

Клітина водоростей, її будова

Особливість цих рослин полягає спочатку у будові їх клітин. Воно трохи від такого у вищих представників. Можна позначити кілька основних моментів, якими клітини виділяються.

1. У деяких особин вони містять спеціалізовані структури тваринного походження – органели пересування (джгутики).
2. Іноді трапляється стигма.
3. Оболонки не зовсім такі, як у звичайної рослинної клітини. Найчастіше вони мають додаткові вуглеводні або ліпідні шари.
4. Пігменти укладено у спеціалізований орган - хроматофор.

В іншому будова клітини водоростей підпорядковується загальним правиламтакого у вищих рослин. Вони також мають:

• ядро та хроматин;
• хлоропласти, хромопласти та інші структури, що містять пігменти;
• вакуолі з клітинним соком;
• клітинну стінку;
• мітохондрії, лізосоми, рибосоми;
• апарат Гольджі та інші елементи.

При цьому клітинна будова одноклітинних водоростей відповідає такій прокаріотичних істот. Тобто також відсутні ядро, хлоропласти, мітохондрії та деякі інші структури.

Клітинна будова багатоклітинних водоростей повністю відповідає такій вищих наземних рослин, за винятком деяких видових особливостей.

Відділ Зелені водорості: будова

До цього відділу входять такі види:

• одноклітинні;
• багатоклітинні;
• колоніальні.

Усього налічується понад тринадцять тисяч видів. Головні класи:

• Вольвоксові.
• Кон'югати.
• Улотриксові.
• Сифонові.
• Протококові.

Особливості будови одноклітинних полягають у тому, що зовні клітина найчастіше покривається додатковою оболонкою, яка виконує функцію своєрідного скелета, – пелікулою. Це дозволяє їй бути захищеною від зовнішніх впливів, тримати певну форму, а також згодом формувати на поверхні красиві та дивовижні візерунки з іонів металів та солей.

Як правило, в будову зелених водоростей одноклітинного типу обов'язково входить якийсь органоїд пересування, найчастіше джгутик на задньому кінці тіла. Запасна поживна речовина - крохмаль, олія або борошно. Основні представники: хлорела, хламідомонаду, вольвокс, хлорококум, протококкус.

Дуже цікавими є такі представники сифонових, як каулерпа, кодіум, ацетобулярія. Їх таллом - це нитчастий і пластинчастий тип, а одна гігантська клітина, виконує всі основні функції життєдіяльності.

Багатоклітинні можуть мати пластинчасту будову або нитчасту. Якщо йдеться про пластинчасті форми, то часто вони бувають багатошаровими, а не лише одношаровими. Найчастіше будова водоростей такого виду дуже нагадує пагони найвищих наземних рослин. Чим більше розгалужується таллом, тим сильніша схожість.

Основні представники – такі класи:

• Улотриксові – улотрикс, ульва, монострома.
• Сцеплянки, або коньюгати – зигонема, спірогіра, мужність.

Колоніальні форми – особливі. Будова зелених водоростей такого типу полягає у тісній взаємодії між собою великого скупчення одноклітинних представників, об'єднаних, як правило, слизом у зовнішньому середовищі. Основними представниками можна вважати вольвоксів, протококових.

Особливості життєдіяльності

Основні місця проживання - це прісні водойми та моря, океани. Часто викликають так зване цвітіння води, затягуючи собою її поверхню. Хлорелла знаходить широке застосування в скотарстві, тому що очищає та збагачує киснем воду, а йде на корм худобі.

Одноклітинні зелені водорості можуть використовуватися в космічних апаратах для вироблення кисню в результаті фотосинтезу без зміни своєї структури та загибелі. За тимчасовим відрізком саме цей відділ - найдавніший в історії підводних рослин.

Відділ Червоні водорості

Інша назва відділу – Багрянки. Воно виникло через особливий колір представників цієї групи рослин. Вся справа у пігментах. Будова червоної водорості загалом задовольняє всім основним особливостям будови нижчих рослин. Вони також можуть бути одноклітинними та багатоклітинними, мають тал різного типу. Трапляються як великі, так і вкрай малі представники.

Однак їхнє забарвлення обумовлене деякими особливостями - поряд з хлорофілом ці водорості мають ряд інших пігментів:

• каротиноїди;
• фікобіліни.

Вони маскують головний зелений пігмент, тому колір рослин може варіюватися від жовтого до яскраво-червоного і багряного. Відбувається це завдяки поглинанню майже всіх довжин хвиль видимого світла. Основні представники: анфельція, філофора, грацилярія, порфіра та інші.

Значення та спосіб життя

Здатні жити в прісних водах, проте більшість - все ж таки морські представники. Будова червоної водорості, саме здатність виробляти особливу речовину агар-агар, дозволяє широко використовувати їх у побуті. Особливо це стосується харчової кондитерської промисловості. Також значна частина особин використовується в медицині і безпосередньо вживається людьми в їжу.

Відділ Бурі водорості: будова

Часто в рамках шкільної програми вивчення нижчих рослин, різних їх відділів вчитель просить учнів: "Перелічіть особливості будови Відповідь буде таким: таллом має найскладнішу будову з усіх відомих особин нижчих рослин, усередині слані, яка має часто значний розмір, розташовуються провідні судини; Талл має багатошарову будову, через що нагадує тканинний тип пристрою вищих наземних рослин.

Клітини представників цих водоростей виробляють спеціальний слиз, тому зовні завжди вкриті своєрідним шаром. Запасними поживними речовинами є:

• вуглевод ламінаріт;
• олії (жири різного типу);
• спирт маніт.

Ось що потрібно говорити, якщо вас просять: "Перелічіть особливості будови бурих водоростей". Їх насправді багато, і вони є унікальними на тлі інших представників підводних рослин.

Використання в господарстві та розповсюдження

Бурі водорості - основне джерело органічних сполук не тільки для морських травоїдних мешканців, але й для людей, які живуть у прибережній зоні. Вживання в їжу широко поширене в різних народів світу. З них виготовляють лікарські засоби, одержують борошно та мінеральні речовини, альгінові кислоти.

Водорості

Водорості (лат. Algae) — гетерогенна екологічна група переважно фототрофних одноклітинних, колоніальних або багатоклітинних організмів, що мешкають, як правило, у водному середовищі, що систематично стосується сукупності багатьох відділів. Вступаючи в симбіоз з грибами, ці організми в ході еволюції утворили абсолютно нові організми - лишайники. Наука про водорості називається альгологією.

Загальні відомості

Водорості - група організмів різного походження, об'єднаних такими ознаками: наявність хлорофілу та фотоавтотрофного харчування; у багатоклітинних - відсутність чіткого диференціювання тіла (званого слані, або таломом) на органи; відсутність яскраво вираженої провідної системи; проживання у водному середовищі або у вологих умовах (у ґрунті, сирих місцях тощо). Вони власними силами немає органів, тканин і позбавлені покривної оболонки.

Деякі водорості здатні до гетеротрофії (живленню готовою органікою), як оглядофної (поверхнею клітини), наприклад джгутиконосці, так і шляхом заковтування через клітинний рот (евгленові, дінофітові). Розміри водоростей коливаються від часток мікрона (коколітофориди та деякі діатомеї) до 30-50 м (бурі водорості - ламінарія, макроцистис, саргассум). Таллом буває як одноклітинним, і багатоклітинним. Серед багатоклітинних водоростей поряд з великими є мікроскопічні (наприклад, спорофіт ламінарієвих). Серед одноклітинних є колоніальні форми, коли окремі клітини тісно пов'язані між собою (з'єднані через плазмодесми або занурені у загальний слиз).

До водоростей відносять різне число (залежно від класифікації) відділів еукаріотів, багато з яких не пов'язані загальним походженням. Також до водоростей часто відносять синьо-зелені водорості або ціанобактерії, які є прокаріотами. Традиційно водорості зараховуються до рослин.

Цитологія

Клітини водоростей (за винятком амебоїдного типу) покриті клітинною стінкою та/або клітинною оболонкою. Стінка знаходиться зовні мембрани клітини, зазвичай містить структурний компонент (наприклад целюлозу) і аморфний матрикс (наприклад, пектинові або агарові речовини); також у ній можуть бути додаткові шари (наприклад, спорополініновий шар у хлорели). Клітинна оболонка являє собою або зовнішній кремнійорганічний панцир (у діатомей та деяких інших охрофітових), або ущільнений верхній шар цитоплазми (плазмалемму), в якому можуть бути додаткові структури, наприклад, бульбашки, порожні або з целюлозними пластинками (своєрідний панцир, ). Якщо клітинна оболонка пластична, клітина може бути здатна до так званого метаболічного руху - ковзання за рахунок невеликої зміни форми тіла.

Фотосинтезуючі (і «маскуючі») пігменти знаходяться в особливих пластидах - хлоропластах. Хлоропласт має дві (червоні, зелені, харові водорості), три (евгени, динофлагелляти) або чотири (охрофітові водорості) мембрани. Також він має власний сильно редукований генетичний апарат, що дозволяє припустити його симбіогенез (походження від захопленої прокаріотної або гетероконтних водоростей еукаріотної клітини). Внутрішня мембрана випинається всередину, утворюючи складки - тилакоїди, зібрані в стоси - грани: монотилакоїдні у червоних і синьо-зелених, двох-і більше у зелених і харових, тритилакоїдні у інших. На тилакоїдах, власне, і розташовані пігменти. Хлоропласти у водоростей мають різну форму (дрібні дископодібні, спіралеподібні, чашоподібні, зірчасті і т. д.). У багатьох у хлоропласті є щільні утворення - піреноїди. , інших полісахаридів, ліпідів. Крім іншого, ліпіди, будучи легше води, дозволяють триматися на плаву планктонним діатомовим з їх важким панцирем. У деяких водоростях утворюються газові бульбашки, які також забезпечують водорості підйомну силу.

Розмноження та цикли розвитку

У водоростей зустрічається вегетативне, безстатеве та статеве розмноження.

Вегетативне розмноження може здійснюватися як простим поділом багатоклітинного організму (фрагменти ниток Spirogyra (спірогіра) або колонії (Synura) на кілька частин, так і за допомогою спеціалізованих органів. Наприклад, бурі водорості з порядку сфацелярієвих мають для цієї мети спеціальні виводкові гілочки, порядку харових - клубеньки на ризоидах.

Безстатеве розмноження водоростей здійснюється за допомогою рухомих зооспор або нерухомих апланоспор. При цьому протопласт клітини-спорангія ділиться на частини та продукти розподілу виходять із її оболонки. Особину, на якій формуються спорангії, називають спорофітом. Часто рухливі чи нерухомі суперечки мають спеціальні назви. Наприклад, апланоспори, що набувають форми материнської клітини, перебуваючи всередині неї, називаються автоспорами, а якщо апланоспора одягається товстою оболонкою і впадає у стан спокою, це гіпноспора; зооспори, що втратили джгутики, але зберегли скорочувальні вакуолі та вічко, будуть називатися гемізооспорами.

Статеве розмноження. При статевому розмноженні відбувається попарне злиття гаплоїдних клітин із утворенням диплоїдної зиготи. У водоростей є кілька варіантів статевого процесу: ізогамія - злиття двох однакових за формою і розміром рухомих гамет; гетерогамія - злиття двох рухомих гамет однакових за формою, але різних за розміром; оогамія - злиття великої нерухомої яйцеклітини з дрібним рухомим сперматозоїдом. Клітини, у яких утворюються гамети, називаються гаметангії, самі рослини з гаметангиями — гаметофитами. Гаметангії бувають двох типів: утворюють численні сперматозоїди - антеридії та утворюють одну або кілька яйцеклітин оогонії. Також статеве розмноження в деяких групах водоростей може здійснюватися без утворення гамет. Наприклад, якщо зливаються дві рухливі одноклітинні водорості, то це хологамія; злиття протопластів двох нерухомих гаплоїдних вегетативних клітин з утворенням зиготи - кон'югація. Якщо гаметофіти і спорофіти у життєвому циклі водорості мають виражені морфологічні відмінності, це називається гетероморфна зміна форм розвитку, і якщо вони морфологічно не відрізняються, то ізоморфна зміна форм розвитку. Також гаметофіти можуть бути однодомними (опалими) - на одній особини розвиваються і чоловічі, і жіночі гамети, або дводомними (роздільнастатевими) - чоловічі гамети - на одних особинах, а жіночі - на інших.

Екологічні групи водоростей

Систематика

Водорості – вкрай гетерогенна група організмів, що налічує близько 100 тисяч (а за деякими даними до 100 тис. видів лише у складі відділу діатомових) видів. На підставі відмінностей у наборі пігментів, структурі хроматофору, особливостей морфології та біохімії (склад клітинних оболонок, типи запасних поживних речовин) більшістю вітчизняних систематиків виділяється 11 відділів водоростей:

Прокаріоти, або доядерні (лат. Procaryota)

Царство Бактерії (Bacteria)

Підцарство Ціанобактерії (Cyanobionta)

• Відділ Синьо-зелені водорості (Cyanobacteria)

Еукаріоти, або Ядерні (Eucaryota)

Рослини (Plantae)

Підцарство Водорості (Phycobionta)

1. Відділ Зелені водорості (Chlorophyta)
2. Відділ Евгленові водорості (Euglenophyta)
3. Відділ Золотистих водоростей (Chrysophyta)
4. Відділ Жовто-зелені водорості (Xanthophyta)
5. Відділ Діатомові водорості (Bacillariophyta)
6. Відділ Динофітові водорості (Dinophyta)
7. Відділ Криптофітові водорості (Cryptophyta)
8. Відділ Бурі водорості (Phaeophyta)
9. Підцарство Багрянки (Rhodobionta)
10. Відділ Червоні водорості (Rhodophyta)

Відділ Синьо-зелені водорості, або ціанобактерії (Cyanophyta)

Синьо-зелених водоростей налічується близько 2 тисяч видів, що об'єднуються приблизно у 150 пологів. Це найдавніші організми, сліди існування яких знайдені в докембрійських відкладах, вік їх близько 3 млрд. років. Серед синьо-зелених водоростей є одноклітинні форми, але більшість видів є колоніальними та нитчастими організмами. Вони від інших водоростей тим, що у клітинах немає оформленого ядра. Вони відсутні мітохондрії, вакуолі з клітинним соком, немає оформлених пластид, а пігменти, з допомогою яких здійснюється фотосинтез, перебувають у фотосинтетичних пластинах — ламеллах. Пігменти синьо-зелених водоростей дуже різноманітні: хлорофілу, каротини, ксантофіли, а також специфічні пігменти з групи фікобілінів — синій фікоціанін і червоний фікоеритрин, які, крім цианобактерій, зустрічаються тільки у червоних водоростей. Забарвлення цих організмів найчастіше синьо-зелене. Однак залежно від кількісного співвідношення різних пігментів забарвлення цих водоростей може бути не тільки синьо-зеленим, але також фіолетовим, червонуватим, жовтим, блідо-блакитним або майже чорним. Синьо-зелені водорості поширені по всій земній кулі і зустрічаються в найрізноманітніших умовах. Вони здатні існувати навіть у крайніх умовах проживання. Ці організми виносять тривале затемнення і анаеробіоз, можуть жити в печерах, в різних грунтах, в багатих сірководневих шарах природного мулу, в.термальних водах та ін. і є світлофільтром. Багато нитчасті синьо-зелені водорості мають своєрідні клітини - гетероцисти. У цих клітин добре виражена двошарова оболонка, і вони виглядають порожніми. Але це живі клітини, заповнені прозорим вмістом. Синьо-зелені водорості, що мають гетероцисти, здатні фіксувати атмосферний азот. Деякі види синьо-зелених водоростей є компонентами лишайників. Вони можуть бути симбіонтами в тканинах і органах вищих рослин. Їхня здатність до фіксації атмосферного азоту використовується вищими рослинами. Масовий розвиток синьо-зелених водоростей у водоймах може мати негативні наслідки. Підвищена температура та забруднення вод органічними речовинами викликають так зване «цвітіння води». Це робить воду непридатною для вживання людиною. Деякі прісноводні ціанобактерії токсичні для людини та тварин. Розмноження синьо-зелених водоростей дуже примітивне. Одноклітинні і багато колоніальних форм розмножуються тільки розподілом клітин навпіл. Більшість нитчастих форм розмножуються гормогоній (це короткі ділянки, що відокремилися від материнської нитки, що виростають у дорослі особини). Розмноження може здійснюватися і за допомогою спор - товстостінних клітин, що розрослися, здатних переживати несприятливі умови і потім проростати в нові нитки.

Відділ Червоні водорості (або Багрянки) (Rhodophyta)

Червоні водорості (Багрянки) — численна (близько 3800 видів із понад 600 пологів) група переважно морських жителів. Їх розміри варіюються від мікроскопічних до 1-2 м. Зовні червоні водорості дуже різноманітні: є ниткоподібні, пластинчасті, коралоподібні форми, різною мірою розсічені та розгалужені. Червоні водорості мають своєрідний набір пігментів: крім хлорофілу a і b є хлорофіл d, відомий для цієї групи рослин є каротини, ксантофіли, а також пігменти з групи фікобілінів: синій пігмент - фікоціанін, червоний - фікоеритрин. Різне поєднання цих пігментів визначає забарвлення водоростей - від яскраво-червоного до блакитно-зеленого і жовтого. Розмножуються червоні водорості вегетативним, безстатевим і статевим шляхом. Вегетативне розмноження характерне лише для найбільш низько організованих багрянок (одноклітинні та колоніальні форми). У високоорганізованих багатоклітинних форм відірвані ділянки талому гинуть. Для безстатевого розмноження служать різноманітні спори. Підлоговий процес оогамний. На рослині-гаметофіті утворюються чоловічі та жіночі статеві клітини (гамети), позбавлені джгутиків. При заплідненні жіночі гамети не виходять у довкілля, а залишаються на рослині; чоловічі гамети викидаються назовні і пасивно переносяться струмами води. Диплоїдні рослини – спорофіти – мають такий самий зовнішній вигляд, як і гаметофіти (гаплоїдні рослини). Це ізоморфна зміна поколінь. Багато червоних водоростей широко використовуються людиною, вони їстівні і корисні. У харчовій та медичній промисловості широко використовується одержуваний з різних видів багрянок (близько 30) полісахарид агар.

Відділ Пірофітові (або Динофітові) водорості (Pyrrophyta (Dinophyta))

Відділ налічує близько 1200 видів із 120 пологів, що об'єднують еукаріотичні одноклітинні (у тому числі двожгутикові), кокоїдні та нитчасті форми. Група поєднує в собі ознаки рослин і тварин: у деяких видів є щупальця, псевдоподії та клітки; деякі мають характерний для тварин тип харчування, що забезпечується ковткою. У багатьох є стигма, або вічко. Клітини часто покриті твердою оболонкою. Хроматофори бурих і червоних відтінків, містять хлорофіли а і с, а також каротини, ксантофіли (іноді - фікоціанін і фікоеритрин). Як запасні речовини відкладається крохмаль, іноді - масло. Джгутиконосні клітини мають чітко виражені спинну та черевну сторони. На поверхні клітини та в глотці є борозенки. Розмножуються розподілом у рухомому або нерухомому стані (вегетативно), зооспорами та автоспорами. Статеве розмноження відоме у небагатьох форм; воно проходить у вигляді злиття ізогамет.Пірофітові водорості - звичайні жителі забруднених водойм: ставків, відстійників, деяких водоймищ і озер. Багато хто утворює фітопланктон у морях. При несприятливих умовах утворюють цисти з товстими целюлозними оболонками. Найбільш широко поширений і багатий на вид Кріптомонада (Cryptomonas).

Відділ Золотистих водоростей (Chrysophyta)

Мікроскопічні або дрібні (до 2 см довжини) організми золотисто-жовтого кольору, що мешкають у солоних та прісних водоймах по всій земній кулі. Є одноклітинні, колоніальні та багатоклітинні форми. У Росії відомо близько 300 видів із 70 пологів. Хроматофори зазвичай золотисто-жовті або бурі. Вони містять хлорофіли а і с, а також каротиноїди та фукоксантин. Як запасні речовини відкладається хризоламінарин і масло. Деякі види гетеротрофні. Більшість форм мають 1-2 джгутика і через це рухливі. Розмножуються переважно безстатевим шляхом - поділом чи зооспорами; статевий процес відомий лише в кількох видів. Зустрічаються зазвичай у чистих прісних водах (кислі води сфагнових боліт), рідше – у морях та у ґрунтах. Типові елементи фітопланктону.

Відділ Діатомові водорості (Bacillariophyta (Diatomea))

Діатомові водорості (діатомеї) налічують близько 10 тисяч видів, що належать приблизно до 300 пологів. Це мікроскопічні організми, що живуть головним чином у водоймищах. Діатомові водорості – особлива група одноклітинних організмів, відмінна від інших водоростей. Клітини діатомеї покриті панциром із кремнезему. У клітці знаходяться вакуолі із клітинним соком. У центрі розташоване ядро. Хроматофори великі. Забарвлення їх має різні відтінки жовто-бурого кольору, тому що серед пігментів переважають каротини і ксантофіли, що мають жовті і бурі відтінки, і маскуючі хлорофіли а і с. Панцир складається із двох половинок. Велика - епітека - покриває меншу - гіпотеку, як кришка покриває коробку. Більшість діатомей, що мають двосторонню симетрію, здатні пересуватися поверхнею субстрату. Рух здійснюється за допомогою так званого шва. Шов є щілиною, що прорізає стінку стулки. Рух цитоплазми у щілини та тертя її про субстрат забезпечують переміщення клітини. Розмножуються діатомеї зазвичай розподілом клітини на дві половинки. Протопласт збільшується в обсязі, внаслідок чого епітека та гіпотека розходяться. Протопласт ділиться на рівні частини, мітотично ділиться ядро. У кожній половинці клітини, що розділилася, панцир грає роль епітеки і добудовує недостатню половинку панцира, завжди гіпотеку. Внаслідок численних поділів відбувається поступове зменшення розмірів клітин у частини популяції. Деякі клітини приблизно втричі менші порівняно з початковими. Досягнувши мінімальних розмірів, клітини розвивають ауксоспори (зростаючі суперечки). Освіта ауксоспор пов'язане зі статевим процесом.

Клітини діатомових водоростей у вегетативному стані диплоїдні. Перед статевим розмноженням відбувається редукційний поділ ядра (мейоз). Дві клітини діатомей зближуються, стулки розсуваються, гаплоїдні (після мейозу) ядра попарно зливаються, і утворюються одна або дві ауксоспори. Ауксоспора деякий час росте, а потім виробляє панцир і перетворюється на вегетативну особину.

Серед діатомей є світлолюбні та тенелюбні види, вони живуть у водоймах на різних глибинах. Діатомові можуть мешкати і в ґрунтах, особливо вологих та заболочених. Поряд з іншими водоростями діатомеї можуть викликати "цвітіння" снігу.

Діатомеї грають велику роль економіці природи. Вони служать постійною кормовою базою та початковою ланкою у харчових ланцюгах для багатьох водних організмів. Ними харчуються багато риб, особливо молодь.

Панцирі діатомей, беручи в облогу на дно протягом мільйонів років, формують осадову геологічну породу — діатоміт. Він широко використовується як будівельний матеріалз високими тепло- та звукоізоляційними властивостями, як фільтри в харчовій, хімічній, медичній промисловості.

Відділ жовто-зелені водорості (Xanthophyta)

Ця група водоростей налічує близько 550 видів. В основному це мешканці прісних вод, рідше зустрічаються в морях та на вологому ґрунті. Серед них є одноклітинні та багатоклітинні форми, джгутикові, кокоїдні, нитчасті та пластинчасті, а також сифональні організми. Для цих водоростей характерне жовто-зелене забарвлення, що дала назву всій групі. Хлоропласти дископодібної форми. Характерні пігменти - хлорофіли а і с, а і Ь каротиноїди, ксантофіли. Запасні речовини – глюкан, жири. Статеве розмноження - оогамне та ізогамне. Вегетативно розмножуються поділом; безстатеве розмноження здійснюється спеціалізованими рухомими або нерухомими клітинами - зоо-і апланоспорами.

Відділ Бурі водорості (Phaeophyta)

Бурі водорості - високоорганізовані багатоклітинні організми, що мешкають у морях. Їх близько 1500 видів із приблизно 250 пологів. Найбільші з бурих водоростей досягають кількох десятків метрів (до 60 м) завдовжки. Однак у цій групі трапляються також види мікроскопічних розмірів. Форма слані може бути дуже різноманітна.

Загальна ознака всіх водоростей, що належать до цієї групи, - жовтувато-буре забарвлення. Вона обумовлена ​​пігментами каротином і ксантофілом (фукоксантин та ін), які маскують зелений колір хлорофілів а і с. Клітинна оболонка целюлозна із зовнішнім пектиновим шаром, здатним до сильного ослизнення.

У бурих водоростей зустрічаються всі форми розмноження: вегетативне, безстатеве і статеве. Вегетативне розмноження відбувається частинами слані, що відокремилися. Безстатеве розмноження здійснюється за допомогою зооспор (рухомих завдяки джгутикам спор). Статевий процес у бурих водоростей представлений ізогамією (рідше — анізогамія та оогамія).

У багатьох бурих водоростей гаметофіт і спорофіт розрізняються за формою, розмірами та будовою. У бурих водоростей спостерігається чергування поколінь або зміна ядерних фаз у циклі розвитку. Бурі водорості зустрічаються у всіх морях земної кулі. У заростях бурих водоростей біля берегів знаходять укриття, місця розмноження та харчування численні прибережні тварини. Бурі водорості широко використовуються людиною. З них отримують альгінати (солі альгінової кислоти), що застосовуються як стабілізатори розчинів і суспензій харчової промисловості. Вони використовуються при виготовленні пластмас, мастильних матеріалів і т. д. Деякі бурі водорості (ламінарії, аларії та ін) використовуються в їжі.

Відділ Евгленові водорості (Euglenophyta)

У цій групі близько 900 видів із приблизно 40 пологів. Це одноклітинні джгутикові організми, переважно мешканці прісних вод. У хлоропластах присутні хлорофіли і b і велика група допоміжних пігментів з групи каротиноїдів. У цих водоростей на світлі відбувається фотосинтез, а темряві вони переходять на гетеротрофне харчування.

Розмноження цих водоростей відбувається за рахунок мітотичного поділу клітини. Мітоз у них відрізняється від цього в інших групах організмів.

Відділ Зелені водорості (Chlorophyta)

Зелені водорості - найбільший відділ водоростей, що налічує, за різними оцінками, від 13 до 20 тисяч видів з приблизно 400 пологів. Для цих водоростей характерне чисто зелене, як у вищих рослин, забарвлення, оскільки серед пігментів переважає хлорофіл. У хлоропластах (хроматофорах) є дві модифікації хлорофілу a і b, як і у вищих рослин, а також інші пігменти — каротини та ксантофіли.

Жорсткі клітинні стінки зелених водоростей утворені целюлозою та пектиновими речовинами. Запасні речовини - крохмаль, рідше олія. Багато особливостей будови та життя зелених водоростей свідчать про їх спорідненість із вищими рослинами. Зелені водорості відрізняються найбільшим у порівнянні з іншими відділами різноманіттям. Вони можуть бути одноклітинними, колоніальними, багатоклітинними. У цій групі представлена ​​вся різноманітність морфологічної диференціації тіла, відомої для водоростей, — монадна, кокоїдна, пальмелоїдна, нитчаста, пластинчаста, неклітинна (сифональна). Великий діапазон їх розмірів - від мікроскопічних одиночних клітин до великих багатоклітинних форм завдовжки десятки сантиметрів. Розмноження вегетативне, безстатеве та статеве. Трапляються всі основні типи зміни форм розвитку.

Зелені водорості мешкають частіше у прісних водоймах, проте чимало солоноводних та морських форм, а також позаводних наземних та ґрунтових видів.

До класу Вольвоксових відносяться найпримітивніші представники зелених водоростей. Зазвичай це одноклітинні організми зі джгутиками, коли об'єднані в колонії. Вони рухливі протягом усього життя. Поширені у неглибоких прісних водоймах, болотах, у ґрунті. З одноклітинних широко представлені види роду хламідомонаду. Кулясті або еліпсоїдні клітини хламідомонад покриті оболонкою, що складається з геміцелюлози та пектинових речовин. На передньому кінці клітини розташовані два джгутики. Всю внутрішню частину клітини займає чашоподібний хлоропласт. У цитоплазмі, яка заповнює чашоподібний хлоропласт, розташоване ядро. У основи джгутиків є дві пульсуючі вакуолі.

Безстатеве розмноження відбувається за допомогою двожгутикових зооспор. При статевому розмноженні в клітинах хламідомонад формуються (після мейозу) двожгутикові гамети.

Для видів хламідомонад характерна ізо-, гетеро-і оогамія. При настанні несприятливих умов (пересихання водойми) клітини хламідомонад втрачають джгутики, покриваються слизовим чохлом і розмножуються поділом. При настанні сприятливих умов вони утворюють джгутики та переходять до рухливого способу життя.

Поряд із автотрофним способом харчування (фотосинтез) клітини хламідомонад здатні всмоктувати через оболонку розчинені у воді органічні речовини, що сприяє процесам самоочищення забруднених вод.

Клітини колоніальних форм (пандорину, вольвокс) побудовані за типом хламідомонад.

У класі Протококових основна форма вегетативного тіла – нерухомі клітини із щільною оболонкою та колонії таких клітин. Прикладами одноклітинних протококових можуть бути хлорокок і хлорела. Безстатеве розмноження хлорококу здійснюється за допомогою двожгутикових рухомих зооспор, а статевий процес являє собою злиття рухомих двожгутикових ізогамет (ізогамія). У хлорели відсутні рухливі стадії при безстатевому розмноженні, статевий процес відсутній.

Клас Улотриксові поєднує нитчасті та пластинчасті форми, що мешкають у прісних та морських водоймах. Улотрикс є ниткою до 10 см завдовжки, що прикріплюється до підводних предметів. Клітини нитки однакові, короткоциліндричні з пластинчастими постінними хлоропластами (хроматофорами). Безстатеве розмноження здійснюється зооспорами (рухливі клітини з чотирма джгутиками).

Статевий процес ізогамний. Гамети рухомі завдяки наявності у кожної гамети двох джгутиків.

Клас Кон'югати (зчеплення) поєднує одноклітинні та нитчасті форми зі своєрідним типом статевого процесу – кон'югацією. Хлоропласти (хроматофори) у клітинах цих водоростей пластинчастого типу і дуже різноманітні формою. У ставках і водоймах з повільним перебігом основну масу зеленої тину утворюють нитчасті форми (спірогіра, зигнема та ін.).

При кон'югації від супротивних клітин двох розташованих поруч ниток виростають відростки, що утворюють канал. Вміст двох клітин зливається, і утворюється зигота, що покривається товстою оболонкою. Після періоду спокою зигота проростає, даючи початок новим нитчастим організмам.

Клас Сифонові включає водорості з неклітинною будовою слані (талома) при його досить великих розмірах і складному розчленуванні. Морська сифонова водорість каулерпа зовні нагадує листостебельну рослину: розмір її близько 0,5 м, до ґрунту вона прикріплюється ризоидами, її слані стелиться по ґрунту, а вертикальні утворення, що нагадують листя, містять хлоропласти. Вона легко розмножується вегетативно частинами слані. У тілі водорості відсутні клітинні стінки, має суцільна протоплазма з численними ядрами, біля стінок розташовані хлоропласти.

Відділ Харові водорості (Charophyta)

Це найбільш складно влаштовані водорості: їхнє тіло диференційоване на вузли та міжвузля, у вузлах — мутовки коротких гілок, що нагадують листя. Розмір рослин від 20-30 см до 1-2 м. Вони утворюють суцільні зарості в прісних або слабосолених водоймищах, прикріплюючись до грунту ризоидами. Зовні вони нагадують вищі рослини. Однак справжнього розчленування на корінь, стебло та листя у цих водоростей немає. Харових водоростей налічується близько 300 видів, що належать до 7 пологів. У них є схожість із зеленими водоростями за складом пігментів, будовою клітин, особливостями розмноження. Є схожість і з вищими рослинами в особливостях розмноження (оогамія) і т. д. Зазначена схожість свідчить про наявність загального предка харових і вищих рослин.

Вегетативне розмноження харових здійснюється спеціальними структурами, так званими бульбочками, що утворюються на ризоидах і нижніх частинах стебел. Кожен із бульбочок легко проростає, утворюючи протонему, а потім і цілу рослину.

Весь відділ водоростей після першого з ним знайомства охопити подумки і дати кожному відділу його правильне місце у системі дуже важко. Система водоростей виробилася в науці не скоро і лише після багатьох невдалих спроб. В даний час ми висуваємо до будь-якої системи ту основну вимогу, щоб вона була філогенетичною. Спочатку думали, що така система може бути дуже простою; уявляли її собі у вигляді одного родоводу, хоча б і з багатьма бічними гілками. Тепер ми будуємо її не інакше, як у вигляді багатьох родоводів, що розвивалися паралельно. Справа ускладнюється ще й тим, що поряд з прогресивними змінами спостерігаються й регресивні, які дають на вирішення важке завдання — за відсутності тієї чи іншої ознаки чи органу вирішити, що він ще не з'явився чи вже зник?

Найбільш досконалою вважалася довго система, дана Віллі в 236 випуску основного твору з описової систематики рослин, що виходить за редакцією А. Енглера. Основною групою тут визнаються джгутикові організми або Flagellata.

Схема ця обіймає лише основну групу зелених водоростей.

Походження, родинні зв'язки та еволюція

Роль у природі та житті людини

Роль у біогеоценозах

Водорості - головні виробники органічних речовин у водному середовищі. Близько 80 % всіх органічних речовин, щорічно створюються Землі, посідає частку водоростей та інших водних рослин. Водорості прямо чи опосередковано є джерелом їжі всім водних тварин. Відомі гірські породи (діатоміти, горючі сланці, частина вапняків), що виникли внаслідок життєдіяльності водоростей у минулі геологічні епохи. До речі, саме з діатомових водоростей визначається вік цих порід.

Харчове застосування

Деякі водорості, переважно морські, вживаються у їжу (морська капуста, порфіра, ульва). У приморських районах водорості йдуть на корм худобі та добриво. У ряді країн водорості культивують для отримання великої кількості біомаси, що йде на корм худобі та використовуваної у харчовій промисловості.

Їстівні водорості - багаті на мінеральні речовини, особливо йод, продукт - використовується в східноазіатських кухнях. Одна з найпопулярніших страв із водоростями – суші.

Водоочищення

Багато водоростей - важливий компонент процесу біологічного очищення стічних вод. Бурхливий розвиток нитчастих і планктонних водоростей (цвітіння води) може створювати проблеми в роботі очисних споруд, систем водопостачання. У морській акваріумістиці водорості використовують у системах біологічної фільтрації. Застосовуються водоростеві танки («водоровики») та скрубери. Вирощуються або спеціально посаджені макроводорості (зазвичай з пологів Хетоморфа та Каулерпа), або використовується природне водоростеве обростання. Інтенсивне освітлення забезпечує швидке зростання водоростей та активне поглинання ними забруднювачів. Періодично маса водоростей, що розрослися, видаляється з фільтра.

У фармацевтичній промисловості

З водоростей отримують: студне-і слизоутворюючі речовини - агар-агар (анфельція, гелідіум), агароїди (філофора, грацилярія), карраген (хондрус, гігартина, фурцелярія), альгінати (ламінарієві та фукусові), кормове борошно, містить Водорості беруть участь у освіті деяких типів лікувальних грязей.

Хімічна промисловість

Людина використовує морські водорості в хімічній промисловості. З них одержують йод, альгінову кислоту, агар-агар, калійні солі, целюлозу, спирт, оцтову кислоту.

Біопаливо

Через високу швидкість розмноження водорості застосовують для отримання біомаси на паливо. Розроблено безліч різних експериментальних процесів одержання біопалива (англ.) рос., наприклад, які використовують високі температурита тиску.

У науці

Водорості широко застосовують в експериментальних дослідженнях для вирішення проблем фотосинтезу та з'ясування ролі ядра та інших компонентів клітини.

Біотестування

Водорості є одним з найбільш широко застосовуваних біооб'єктів при біотестуванні хімічних речовин та зразків природних та забруднених вод.

Екодом

Робляться спроби використовувати деякі швидко розмножуються і невибагливі водорості (наприклад, хлорелу, яка швидко і у великій кількості синтезує білки, жири, вуглеводи, вітаміни і здатна засвоювати приблизно 10-12% сонячної енергії [джерело не зазначено 1438 днів], синтезуючи органічну речовину ( для порівняння - вищі рослини здатні засвоювати тільки 1-2% сонячної радіації) для створення кругообігу

Вважається, що водорості примітивні організми, т.к. немає вони складних органів прокуратури та тканин, відсутні судини. Але з фізіологічних процесів, з того, як вони ростуть, розмножуються, харчуються, вони дуже схожі з рослинами. Водорості ділять на екологічні групи. Наприклад, планктонні водорості, що живуть у товщі води. Нейстонні – води, що селяться на поверхні і пересуваються там. Бентосні – організми, що живуть на дні та на предметах (у тому числі і на живих організмах). Наземні водорості. Водорості, що мешкають у ґрунті. Також жителі гарячих джерел, снігів та льодів. Водорості, що живуть у солоній воді та в прісній. А також водорості, що мешкають у вапняному середовищі. Іноді водорості обирають дуже незвичайні (з погляду людини) місця. У тропіках вони можуть оселитися в чайному листі, викликаючи хворобу чагарника під назвою «іржа». У середніх широтах вони мешкають на корі дерев. Виглядає це як зелений наліт на північній стороні дерев. Зелені водорості вступають у взаємовигідне співіснування з грибами, в результаті з'являється особливий самостійний організм під назвою лишайник. Деякі зелені водорості обрали собі панцир черепахи. Багато водоростей живуть на поверхні і всередині своїх більших побратимів. Червоні та зелені водорості знайдені у волосяних фолікулах тропічних тварин лінивців. Не оминули вони своєю увагою рачків та риб, кишковопорожнинних та плоских черв'яків.

Зелені водорості - це організми зеленого кольору, за будовою і формою вони різні. Крім одноклітинних зелених водоростей існують багатоклітинні, колоніальні. Ці форми життя бувають рухливі та нерухомі. Нерухомі або вільно плавають, або прикріплюються до чогось. У рухливих є особливі джгутики. За допомогою них ці водорості можуть переміщатися у просторі. Розмножуватись зелені водорості можуть різними шляхами, наприклад, вегетативно. Деякі види послідовно змінюють статеве розмноження з безстатевим. Інші користуються лише якимось одним видом розмноження.

Зелені водорості живуть як у прісних водоймах, так і в солоних морях. Влітку, коли тепло, можна часто бачити, як «цвіте» вода у калюжах чи у ставку. Це розмножується водорість – одноклітинна хламідомонада. На самій поверхні води, де багато світла, любить жити хлорела, також вона може облюбувати стовбури дерев, розмістившись у краплинах дощу та утворивши зелений наліт на корі. Хлорелла виділяє дуже багато кисню.

Вольвокс – ще один різновид зелених водоростей – живе цілими колоніями у водоймах. Зовні ці колонії нагадують ялинкові кульки, всі клітини працюють дуже злагоджено і з'єднані друг з одним містками цитоплазми.

Далі в глибині розташовуються багатоклітинні зелені водорості. Це нитчастий улотрикс. Своїми волоскоподібними утвореннями (ризоїдами), що використовуються як коріння у звичайних рослин, улотрикс прикріплюється під водою до корчів або каменів.

Багатоклітинна зелена водорість спірогіра нагадує грудку вати. Ця водорість має велике ядро ​​з ядерцем. Розмножується вона двома способами: як статевим, і безстатевим. Статеве розмноження відбувається восени.

Існують ще кулясті крихітні водорості протококкус, що нагадують світло-зелений слиз.

Сифонові водорості люблять сонячні місця, виглядають як темно-зелені розгалужені нитки.

Гілки ніжно-зелені або сірі кущі розміром в 2-3 см, прикріплені до листя у воді або корчі, це скарбниця.

У морях і океанах біля поверхні, де вода добре прогріта і освітлена, живе і розмножується планктон. Він складається із одноклітинних водоростей найрізноманітніших видів, у тому числі є там і зелені водорості. Планктон є їжею для ракоподібних та китів.

Перші живі організми з'явилися понад 3 мільярди років тому у водному середовищі, і біологи на початок рослинної системи поставили водорості - одно- та багатоклітинні нижчі рослини, що дали 400 мільйонів років тому початок утворення на кордоні між водою та сушею першим вищим наземним рослинам. В акваріум водорості та їх суперечки потрапляють разом із кормом, рослинами та рибами, і якщо знайдуть у ньому сприятливі умови, то швидко розмножуються, покриваючи шибки, грунт, а також вищі рослини, перекриваючи їм доступ до поживних речовин і прирікаючи їх на загибель.

Особливо небезпечні, з погляду розвитку водоростей, перші тижні після влаштування акваріума. У цей час обмін речовин у вищих рослинах ще слабкий і вирішується питання, хто візьме гору, занесені в акваріум водорості або вищі рослини, які поживні речовини забирають у водоростей. Тому й недоцільна негайна посадка риб, адже рослини ще не почали інтенсивно харчуватися, а бактерії не приступили до своєї корисній роботіз переробки відходів. У цей період значно зменшить шанси зростання водоростей густа посадка рослин, і насамперед таких, що швидко ростуть, наприклад, гігрофіла, перистолистник, кабомба та інші водні рослиниз подовженим стеблом. Пізніше їх можна замінити більш повільними видами.

Рослинам в акваріумі водорості можуть принести багато складнощів. До речі, це одна з причин, чому багато акваріумістів не допускають сильного освітлення акваріума, вважаючи, що цим способом можна зупинити розростання водоростей. Але це відповідає дійсності лише в окремих випадках, оскільки, з іншого боку, існує чимало водоростей, що розвиваються саме за браку освітлення.

З приводу проблеми водоростей існують різні думки, але єдині заходи боротьби з ними не можуть бути вироблені: водорості вміють пристосовуватися до будь-якого складу води і існують лише за певних показників. Так що для боротьби з ними, крім інтуїції, потрібно ще трохи везіння; до того ж у процесі боротьби не можна забувати про самопочуття рослин та риб. Вимоги різних типів водоростей до світла, як говорилося, теж дуже різноманітні. Але одне зрозуміло: біологічними методами, тобто за допомогою риб і равликів, навряд чи вдасться знищити водорості на довгий термін. У найсприятливішому випадку вдасться скоротити водоростеву навалу, що вже відбулася. І тому не слід забувати про запропоновані спеціалізованою торгівлею препарати для знищення водоростей. Але використовуючи їх, треба враховувати і те, що при знищенні нижчих рослин не виключається і заподіяння шкоди вищим, тобто нашим акваріумним рослинам. Сильному уповільнення росту водоростей або запобігання їх появі також сприяє добавка вуглекислоти в акваріумну воду.

Отже коротко підіб'ємо підсумок усьому вищесказаному, які методи боротьби з водоростями найбільш поширені:

1. Помічено, що водорості не люблять коли їх турбують. Тому потрібно регулярно, краще кілька разів на день, видаляти їх з акваріума пальцями або намотувати на шорстку дерев'яну паличку. Правда, цей метод непридатний для деяких видів водоростей, які міцно прикріплюються до каменів, листя та інших предметів.

2. Перекрити доступ поживним речовинам, навіщо повністю затемнити акваріум, відключити аерацію і фільтрацію і проводити зміну води доки водорості повністю зникнуть (цінні види рослин у цей час краще видалити з акваріума).

3. Стимулювати зростання вищих рослин, які придушать розвиток водоростей, для чого збільшити кількість рослин, що швидко ростуть, зменшити рибне населення, підвищити освітленість, зробити його тривалість 8 - 10 годин, щодня проводити очищення грунту і зміну 1/10 об'єму води.

4. Багато видів водоростей можна знищити сульфатом міді. З хімічно чистого або чистого для аналізу сульфату міді готують розчин, що містить 1 г міді на 1 літрі води. Видаливши з акваріума риб, його вносять у воду з розрахунку 1 - 10 мл на 1 літр води, починаючи зі слабкої концентрації, і, якщо вона не дає результату, дозу збільшують. Після загибелі водоростей воду в акваріумі повністю змінюють не менше ніж 3 рази і лише потім пускають риб.

5. У продажу є препарати для боротьби з водоростями. Їх необхідно застосовувати строго керуючись інструкцією.

6. Ряд видів риб поїдають деякі види водоростей, особливо молоді. Це, наприклад, анциструс, гірінохейлус (у молодому віці), гуппі, лабео, лабеотрофеус, мечоносець, отоцинклус, пецилія, стуризома, фарловелла та хелостома

Водорості можуть використовуватися як індикатори стану водойми. Вони є біоіндикаторами. Вони є початковою ланкою в трофічному ланцюзі екосистеми водойми.

Це велика і неоднорідна група примітивних рослин, що нагадують організмів. За небагатьма винятками вони містять зелений пігмент хлорофіл, який необхідний для харчування шляхом фотосинтезу, тобто. синтезу глюкози з діоксиду вуглецю та води. Дуже рідко зустрічаються безбарвні водорості, але у багатьох випадках зелений хлорофіл маскується у них пігментами іншого кольору. Фактично серед тисяч видів, що входять до цієї групи, можна знайти форми, пофарбовані в будь-який із тонів сонячного спектру. Хоча водорості іноді відносять до найпримітивніших організмів, цю думку можна прийняти лише із суттєвими застереженнями. Дійсно, у багатьох з них відсутні складні тканини та органи, порівняні з добре відомими у насіннєвих рослин, папоротеподібних і навіть у мохів та печіночників, проте всі процеси, необхідні для росту, харчування та розмноження їх клітин, дуже, якщо не повністю, подібні до що відбуваються у рослинах. Отже, фізіологічно водорості досить складні.

Водорості - найчисленніші, найважливіші для планети і найпоширеніші фотосинтезуючі організми. Їх багато скрізь - у прісних водах, на суші і в морях, чого не можна сказати, наприклад, про печіночники, мохи, папоротеподібні або насінні рослини. Неозброєним оком водорості часто можна спостерігати у вигляді дрібних чи великих плям зеленої чи інакше забарвленої піни ("тіни") на поверхні води. На ґрунті або деревних стовбурах вони зазвичай виглядають як зелений або синьо-зелений слиз. У морі слані великих водоростей (макрофітів) нагадують червоне, буре і жовте блискуче листя різної форми.

Морфологія та анатомія

Розміри водоростей широко варіюють - від мікроскопічних форм діаметром або довжиною в тисячні частки сантиметра до морських гігантів довжиною понад 60 м. Багато водоростей - одноклітинні або складаються з кількох клітин, що утворюють пухкі агрегати. Деякі є суворо організовані колонії клітин, але є і справжні багатоклітинні організми. Клітини можуть з'єднуватися торцями, утворюючи ланцюжки та нитки – як гіллясті, так і негіллясті. Вся структура в цілому іноді виглядає як маленький диск, трубка, булава і навіть дерево, а іноді нагадує стрічку, зірку, човник, кулю, аркуш чи пучок волосся. Поверхня клітин може бути гладкою, або покритою складним візерунком з шипів, сосочків, ямок і гребенів.

У більшості водоростей клітини за загальною будовою подібні до зелених клітин рослин, наприклад кукурудзи або томату. Жорстка клітинна стінка, що складається в основному з целюлози та пектинових речовин, оточує протопласт, в якому розрізняють ядро ​​та цитоплазму з включеними до неї особливими органоїдами – пластидами. Найважливіші з них – хлоропласти, що містять хлорофіл. У клітині також є заповнені рідиною порожнини - вакуолі, які містять розчинені поживні речовини, мінеральні солі та гази. Однак така структура клітини властива не всім водоростям. У діатомових одним з найважливіших складових клітинної стінки є кремнезем, що створює скляний панцир. Зелений колір хлоропластів часто маскується іншими речовинами, зазвичай пігментами. У небагатьох водоростей жорсткої клітинної стінки немає зовсім.

Локомоція

Багато водні вегетативні клітини та колонії водоростей, а також деякі типи їх репродуктивних клітин рухаються досить швидко. Вони забезпечені одним або декількома бичкоподібними придатками - джгутиками, биття яких проштовхує їх крізь товщу води. Деякі позбавлені клітинної стінки водорості здатні витягувати вперед частини свого тіла, підтягувати до них решту і за рахунок цього "повзти" ​​твердими поверхнями. Такий рух називається амебоїдним, оскільки приблизно так само переміщуються всіма відомі амеби. Прямолінійна або зигзагоподібна локомоція діатомових - володарів твердої клітинної стінки, - ймовірно, обумовлена ​​струмами води, що створюються різними струминчастими рухами їхньої цитоплазми. Ковзання, повзання, хвилеподібне переміщення більш менш жорстко прикріплених до субстрату водоростей зазвичай супроводжується утворенням і розрідженням слизу.

Розмноження

Багато одноклітинні водорості здатні розмножуватися простим розподілом. Клітина ділиться надвоє, обидві дочірні клітини - теж, і цей процес у принципі може йти до безкінечності. Оскільки клітина гине тільки в результаті "нещасного випадку", можна говорити про своєрідне безсмертя. Особливий випадок – клітинний поділ у діатомових. Їх панцир складається з двох половинок (створок), що входять одна в одну, як дві частини мильниці. Кожна дочірня клітина отримує одну батьківську стулку, а другу добудовує сама. У результаті діатомеї одна стулка може бути новою, а друга - отриманою у спадок від далекого предка. Протопласт деяких вегетативних клітин здатний розділятися з утворенням рухомих чи нерухомих суперечок. З них після тривалого або короткого періоду спокою розвивається зрілі водорості. Це одна з форм безстатевого розмноження. При статевому розмноженні у водоростей формуються чоловічі та жіночі статеві клітини (гамети). Чоловіча гамета зливається із жіночою, тобто. відбувається запліднення, і утворюється зигота. Остання, зазвичай після періоду спокою, що триває залежно від виду водоростей від кількох тижнів до кількох років, починає зростати і дає зрештою дорослу особину. Гамети сильно варіюють за розмірами, формою та рухливістю. У деяких водоростей чоловіча та жіноча гамети структурно подібні, а в інших чітко розрізняються, тобто. являють собою спермії та яйцеклітини. Таким чином, статеве розмноження водоростей має безліч форм та рівнів складності.

Поширення та екологія

Водні водорості

На планеті важко знайти місце, де не було б водоростей. Зазвичай їх вважають водними організмами, і, дійсно, переважна більшість водоростей мешкає в калюжах і ставках, річках і озерах, морях і океанах, причому у певні сезони вони можуть ставати там дуже багатими. Водорості прикріплюються до скель, каменів, шматків деревини, до водних рослин або вільно плавають, складаючи частину планктону. Часом ця їх суспензія, що включає мільярди мікроскопічних форм, досягає консистенції. горохового супу, заповнюючи великі простори озер і морів. Таке явище називають водоростевим цвітінням води. Глибина, де можна зустріти водорості, залежить від прозорості води, тобто. її здатність пропускати необхідне фотосинтезу світло. Більшість водоростей зосереджено в поверхневому шарі завтовшки кілька дециметрів, проте деякі зелені та червоні водорості зустрічаються і на значно більшій глибині. Окремі види здатні рости в океані на глибині 60-90 м. Деякі водорості, навіть вмерзнувши в кригу, можуть зберігати в стані анабіозу життєздатність протягом багатьох місяців.

Ґрунтові водорості

Незважаючи на свою назву, водорості зустрічаються не лише у воді. Наприклад, їх дуже багато у ґрунті. У 1 г добре звільненого ґрунту можна виявити бл. 1 млн. їх окремих екземплярів. Ті, що зосереджені на поверхні ґрунту та безпосередньо під ним, живляться шляхом фотосинтезу. Інші живуть у темряві, безбарвні та поглинають розчинену їжу з довкілля, тобто. є сапрофітами. Основна група ґрунтових водоростей - діатомові, хоча місцями в цьому середовищі рясні також зелені, жовто-зелені та золотисті водорості.

Снігові водорості у великих кількостях часто зустрічаються у льодах та снігах арктичної та антарктичної пустель, а також альпійських високогір'їв. У холодних полярних морях вони ростуть так само добре, як і в гарячих джерелах. Так званий червоний сніг - результат присутності в ньому мікроскопічних водоростей. Снігові водорості бувають пофарбовані в червоний, зелений, жовтий та бурий колір.

Інші типи водоростей

Водорості живуть і в багатьох інших місцеперебуваннях, іноді дуже незвичайних. Вони зустрічаються, наприклад, на поверхні або всередині водних та наземних рослин. Поселяючись у тканинах багатьох тропічних і субтропічних видів, вони ростуть тут настільки активно, що можуть пошкоджувати їхнє листя: у чайного куща така хвороба називається "іржею". У помірному кліматі водорості часто покривають зеленим нальотом кору дерев, зазвичай із затіненого боку. Деякі зелені водорості утворюють симбіотичні асоціації із певними грибами; такі асоціації є особливі, цілком самостійні організми, звані лишайниками. Ряд дрібних форм росте на поверхні і всередині більших водоростей, а один рід зелених водоростей - тільки на панцирі черепах. Зелені та червоні водорості зустрічаються у волосяних фолікулах трипалих лінивців, що населяють дощові тропічні ліси Центральної та Південної Америки. Зростають водорості і на тілі риб та ракоподібних. Можливо, деякі плоскі черв'яки та кишковопорожнинні можуть взагалі не заковтувати їжу, оскільки отримують її від зелених водоростей, що мешкають у їхньому тілі.

Лімітуючі екологічні фактори

Хоча водорості зустрічаються практично скрізь, для життя кожному їх виду необхідне певне поєднання освітленості, вологості та температури, наявність необхідних газів та мінеральних солей. Для фотосинтезу потрібні світло, вода та діоксид вуглецю. Деякі водорості переносять значні періоди майже повного висихання, проте для зростання їм все одно потрібна вода, яка служить єдиним місцем існування для переважної більшості форм. Вміст кисню та СО 2 у водоймах сильно варіює, проте водоростям їх зазвичай цілком вистачає. Великі кількості водоростей у дрібних водоймах іноді за ніч витрачають стільки кисню, що викликають масове заморювання риби: їй стає чим дихати. Для зростання водоростей необхідні розчинені у воді сполуки азоту та багатьох інших хімічних елементів. Концентрація цих мінеральних солей у товщі води набагато нижча, ніж у багатьох ґрунтах, але цілій низці видів її, як правило, достатньо для масового розвитку. Іноді зростання водоростей різко обмежується через нестачу одного-єдиного елемента: діатомові, наприклад, рідкісні у воді, що містить мало силікатів.

Робилися спроби розділити водорості на екологічні групи: водні, ґрунтові, снігові чи накорові форми, епібіонти тощо. Деякі водорості ростуть і розмножуються лише у певний час року, тобто. можуть вважатися однорічниками; інші - багаторічники, які мають лише розмноження приурочено до певного часу. Ряд одноклітинних та колоніальних форм завершує вегетативну та репродуктивну фази свого життєвого циклу всього за кілька днів. Всі ці феномени, безумовно, пов'язані не тільки зі спадковістю організмів, але і з різними факторами навколишнього середовища, проте з'ясування точних взаємозв'язків усередині екологічних груп водоростей, що намічаються, - справа майбутнього.

Водорості в минулому

Цілком імовірно, деякі форми водоростей існували вже у найдавніші геологічні епохи. Багато з них, судячи з сучасних видів, не могли через особливості своєї будови (відсутності твердих частин) залишити скам'янілостей, тому сказати, якими вони точно були, неможливо. Викопні форми основних нинішніх груп водоростей, крім діатомових та кількох інших, відомі з палеозою (570-245 млн років тому). Найбільш рясними в ту епоху, ймовірно, були зелені, бурі, червоні та харові водорості, що мешкали у морях та океанах. Непряме свідчення ранньої появи на планеті водоростей - науково доведене існування в палеозое безлічі морських тварин, які мали харчуватися органікою. Первинним її джерелом їм швидше за все служили фотосинтезуючі водорості, які споживають лише мінеральні речовини.

Викопні діатомові водорості (діатомеї) у вигляді особливої ​​гірської породи – т.зв. діатоміту - виявлено у багатьох регіонах. Діатоміт буває як морського, і прісноводного походження. У Каліфорнії, наприклад, знаходиться його поклад площею приблизно 30 км2 і потужністю майже 400 м. Вона складається майже виключно з панцирів діатомей. У 1 см 3 діатоміту їх налічується до 650 тисяч.

Еволюція водоростей

Багато груп водоростей, схоже, мало змінилися з часу виникнення. Втім, певні їхні види, колись дуже рясні, зараз вимерли. Великих коливань у видовому розмаїтті та загальної чисельності водоростей упродовж історії Землі, наскільки відомо, не було. Водні місця проживання за багато мільйонів років змінювалися слабо, і сучасні форми водоростей існують, безумовно, вже дуже довго. Малоймовірно, що якась велика група водоростей з'явилася пізніше за палеозой або ранній мезозой (240 млн. років тому).

Економічні аспекти

Шкода, що завдається

Деякі водорості завдають економічної шкоди або принаймні завдають великих неприємностей. Вони забруднюють джерела води, часто надаючи їй неприємного смаку і запаху. Деякі види, що масово розмножилися, цілком можна ідентифікувати за специфічним для них "ароматом". На щастя, тепер є т.зв. альгіциди - речовини, що ефективно вбивають водорості і при цьому не погіршують якості питної води. Для боротьби з водоростями в рибоводних ставках використовують і такі заходи, як підвищення "проточності" системи, її затінення та змучування. Раки, наприклад, підтримують каламутність води, достатню у тому, щоб сильно уповільнити зростання водоростей. Деякі водорості, особливо у періоди свого "цвітіння", псують місця, відведені для купання. Багато морських макрофітів під час штормів відриваються від субстрату і викидаються хвилями та вітром на пляж, буквально завалюючи його своєю гниючою масою. У щільних скупченнях можуть заплутуватися мальки риб. Декілька видів водоростей, потрапляючи в організм тварин, викликають отруєння, іноді смертельні. Інші виявляються лихом в теплицях або пошкоджують листя рослин.

Корисність водоростей

У водоростей багато корисних властивостей.

Їжа для тварин.Водорості можна вважати первинним джерелом їжі для водних тварин. Завдяки присутності хлорофілу вони синтезують із неорганічних речовин органічні. Риби та інші водні тварини споживають цю органіку безпосередньо (їдаючи водорості) або побічно (їдаючи інших тварин), тому водорості можна вважати першою ланкою майже всіх харчових ланцюгів у водоймах.

Їжа для людини.У багатьох країнах, особливо на Сході, люди використовують кілька видів великих водоростей. Поживна цінність їх невелика, проте вміст вітамінів та мінеральних речовин у такій "зелені" може бути досить високим.

Джерело агару.З деяких морських водоростей отримують агар - драглиста речовина, що використовується для приготування желе, морозива, крему для гоління, салатів, емульсій, проносних засобів, а також для вирощування мікроорганізмів у лабораторіях.

Діатоміт.Діатоміт застосовується у складі абразивних порошків та фільтрів, а також служить теплоізоляційним матеріалом, що замінює азбест.

Добриво.Водорості - цінне добриво, і морські макрофіти з давніх-давен використовуються для підживлення рослин. Ґрунтові водорості можуть багато в чому визначати родючість ділянки, а розвиток на голих каменях лишайників вважається першою стадією ґрунтоутворювального процесу.

Водорості культури.Біологи вже давно вирощують водорості у лабораторіях. Спочатку їх вирощували в маленьких прозорих чашках із ставковою водою на сонячному світлі, а останнім часом застосовують для цього особливі культуральні середовища з певною кількістю мінеральних солей та спеціальних ростових речовин, а також регульовані джерела штучного світла. Виявлено, що з оптимального розвитку деяких водоростей необхідні дуже специфічні умови. Вивчення таких лабораторних культур надзвичайно розширило наші знання про зростання, харчування та розмноження цих організмів, а також про їх хімічний склад. Зараз у різних країнах вже побудовані досвідчені установки, які є свого роду величезними акваріумами. На них у строго контрольованих умовах із використанням складної апаратури проводяться експерименти для з'ясування перспектив використання водоростевих культур. В результаті доведено, що продукція сухої речовини водоростей на одиницю площі може бути набагато вищою, ніж у нинішніх сільськогосподарських рослин. Деякі з використаних видів, наприклад, одноклітинна зелена водорость хлорела (Chlorella), дають "урожай", що містить до 50% придатного в їжу білка. Не виключено, що майбутні покоління людей, особливо в густонаселених країнах, використовуватимуть штучно вирощені водорості.

Класифікація водоростей

У минулому водорості вважалися примітивними рослинами (без спеціалізованих провідних або судинних тканин); їх виділяли у підвідділ водоростей (Algae), який разом із підвідділом грибів (Fungi) становив відділ таломних (шарових), або нижчих рослин (Thallophyta), - один з чотирьох відділів царства рослин (деякі автори замість терміну "відділ" користуються зоологічним терміном " тип"). Далі водорості розділяли за кольором – на зелені, червоні, бурі та ін. Колір – досить міцна, але не єдина основа для загальної класифікації цих організмів. Найбільш істотні виділення різних груп водоростей типи формування їх колоній, методи розмноження, особливості хлоропластів, клітинної стінки, запасних речовин тощо. Старі системи зазвичай визнавали близько десяти таких груп, які вважалися класами. Одна із сучасних систем відносить до "водоростей" (цей термін втратив класифікаційне значення) вісім типів (відділів) царства протистів (Protista); втім, такий підхід визнається не всіма вченими.

Зелені водорості відділ (тип) Chlorophyta царства протистів

Зазвичай вони кольору зеленої трави (хоча забарвлення може варіювати від блідо-жовтого до майже чорного), а фотосинтетичні пігменти у них такі ж, як у звичайних рослин.

Більшість – мікроскопічні прісноводні форми. Багато видів ростуть на ґрунті, утворюючи на її вологій поверхні нагадують повсть нальоти. Бувають одно- та багатоклітинними, утворюють нитки, кулясті колонії, листоподібні структури і т.д.

Клітини рухливі (з двома джгутиками) або нерухомі. Статеве розмноження - різних рівнівскладності залежно від виду. Видів описано кілька тисяч. Клітини містять ядро ​​та кілька чітко оформлених хлоропластів.

Один з добре відомих пологів - плеврокок (Pleurococcus), одноклітинна водорість, що утворює зелені нальоти, що часто спостерігаються на корі дерев.

Широко поширений рід Spirogyra - нитчасті водорості, що утворюють довгі волокна тини в струмках та холодних річках. Навесні вони плавають у вигляді липких жовтувато-зелених скупчень на поверхні ставків.

Cladophora росте у вигляді м'яких, сильно розгалужених "кущиків", що прикріплюються до каменів біля берегів річок.

Basiocladia утворює зелений наліт на спині прісноводних черепах.

Водяна сіточка (Hydrodictyon), що складається з багатьох клітин, що мешкає в стоячих водах, за будовою дійсно нагадує "авоську".

Десмідієві - одноклітинні зелені водорості, які віддають перевагу м'якій болотній воді; їх клітини відрізняються химерною формою та красиво орнаментованою поверхнею.

У деяких видів клітини з'єднані в нитчасті колонії. У вільноплаваючих колоніальних водоростей Scenedesmus серповидні або довгасті клітини об'єднані в короткі ланцюжки. Цей рід звичайний в акваріумах, де його масове розмноження призводить до появи у воді зеленого туману.

Найбільша зелена водорість – морський салат (Ulva), макрофіт листоподібної форми.

Червоні водорості (багрянки) складають відділ (тип) Rhodophyta царства протистів

Більшість із них - морські листоподібні, кущисті або кіркові макрофіти, що мешкають нижче лінії відливу. Колір їх переважно червоний із-за присутності пігменту фікоеритрину, але може бути пурпурним або синюватим. Деякі багрянки зустрічаються у прісній воді, головним чином у струмках та прозорих швидких річках. Batrachospermum - драглиста на дотик сильно гілляста водорість, що складається з бурих або червоних схожих на намистини клітин. Lemanea - щіткоподібна форма, що часто зростає в поточних річках і водоспадах, де її таломи прикріплюються до каменів. Audouinella - нитчаста водорість, що зустрічається у дрібних річках. Ірландський мох (Chondrus cripus) – звичайний морський макрофіт. Багрянки не утворюють рухливих клітин. Їхній статевий процес дуже складний, і один життєвий цикл включає кілька фаз.

Бурі водорості складають відділ (тип) Phaeophyta царства протистів

Майже всі вони – жителі моря. Лише небагато видів мікроскопічні, а серед макрофітів зустрічаються найбільші водорості у світі. До останньої групи належать ламінарії, макроцистиси, фукуси, саргасуми та лессонії ("морські пальми"), найбільш рясні по узбережжям холодних морів. Усі бурі водорості багатоклітинні. Колір їх варіює від зеленувато-жовтого до темно-коричневого та обумовлений пігментом фукоксантином. Статеве розмноження пов'язане з утворенням рухомих гамет із двома бічними джгутиками. Примірники, що утворюють гамети, часто зовсім не схожі на організми того ж виду, що розмножуються лише спорами.

Діатомові водорості (діатомеї)

Об'єднують у клас Bacillariophyceae, який у використовуваної тут класифікації входить разом із золотистими та жовто-зеленими водоростями у відділ (тип) Chrysophyta царства протистів. Діатомеї - дуже велика група одноклітинних морських та прісноводних видів. Забарвлення їх від жовтого до бурого через присутність пігменту фукоксантину. Протопласт діатомей захищений коробчатою кремнеземною (скляною) оболонкою - панциром, що складається з двох стулок. Тверда поверхня стулок часто покрита характерним для вигляду складним візерунком зі штрихів, горбків, ямок та гребенів. Ці панцирі - одні з найкрасивіших мікроскопічних об'єктів, а чіткість розрізнення їхнього візерунка використовується іноді для перевірки роздільної здатності мікроскопа. Зазвичай стулки пронизані порами або мають щілину, яка називається швом. У клітці знаходиться ядро. Крім розподілу клітин надвоє відоме і статеве розмноження. Багато діатомеї - вільноплаваючі форми, але деякі прикріплені до підводних об'єктів слизовими ніжками. Іноді клітини об'єднуються у нитки, ланцюжки чи колонії. Розрізняють два типи діатомей: перисті з подовженими двосторонньо-симетричними клітинами (вони найбільш рясні у прісних водах) та центричні, клітини яких, якщо дивитися зі стулки, виглядають округлими або багатокутними (їх найбільше в морях).

Як уже згадувалося, панцирі цих водоростей зберігаються після смерті клітин та осідають на дно водойм. З часом потужні їх скупчення ущільнюються в пористу гірську породу – діатоміт.

Жгутикові

Ці організми у зв'язку з їхньою здатністю до "тварини" харчування і рядом інших важливих ознак зараз нерідко відносять до підцарства найпростіших (Protozoa) царства протистів, проте їх можна розглядати і як не відділ, що входить до Protozoa (типу) Euglenophyta того ж царства. Всі джгутикові одноклітинні та рухливі. Клітини - зелені, червоні чи безбарвні. Деякі види здатні до фотосинтезу, тоді як інші (сапрофіти) поглинають розчинену органіку або навіть заковтують її тверді частинки. Статеве розмноження відоме лише в деяких видів. Звичайний мешканець ставків - Euglena, зеленого кольору водорості з червоним "очком". Вона плаває за допомогою єдиного джгутика, здатна як до фотосинтезу, так і харчування готовою органікою. Наприкінці літа Euglena sanguinea може забарвлювати ставкову воду червоного кольору.

Динофлагеллати

Ці одноклітинні джгутикові організми теж часто зараховують до найпростіших, але їх можна виділяти і в самостійний відділ (тип) Pyrrophyta царства протистів. Вони переважно жовто-бурі, але бувають і безбарвними. Клітини їх зазвичай рухливі; Кліткова стінка у деяких видів відсутня, а іноді буває дуже химерної форми. Статеве розмноження відоме лише в небагатьох видів. Морський рід Gonyaulax - одна з причин "червоних припливів": біля узбережжя він буває настільки багатий, що вода набуває невластивого їй кольору. Ця водорість виділяє токсичні речовини, що іноді призводять до загибелі риби та молюсків. Деякі динофлагеллати викликають фосфоресценцію води у тропічних морях.

Золотисті водорості

Вони входять поряд з іншими до відділу (типу) Chrysophyta царства протистів. Колір їхній жовто-бурий, а клітини бувають рухомими (жгутиковими) або нерухомими. Розмноження безстатеве з утворенням просочених кремнеземом цист.

Жовто-зелені водорості

Зараз їх прийнято об'єднувати з золотистими у відділ (тип) Chrysophyta, але можна вважати їх і самостійним відділом (типом) Xanthophyta царства протистів. За формою вони подібні до зелених водоростей, але відрізняються переважанням специфічних жовтих пігментів. Їхні клітинні стінки іноді складаються з двох половинок, що входять одна в іншу, причому у нитчастих видів ці стулки в поздовжньому перерізі Н-подібні. Статеве розмноження відоме лише в небагатьох форм.

Харові (лучниці)

Це - багатоклітинні водорості, що становлять відділ (тип) Charophyta царства протистів. Забарвлення їх варіює від сірувато-зеленого до сірого. Клітинні стінки часто інкрустовані карбонатом кальцію, тому відмерлі залишки харових беруть участь у освіті відкладень мергелю. У цих водоростей є циліндрична, що нагадує стебло, головна вісь, від якої мутовками відходять бічні відростки, схожі на листя рослин. Зростають харові вертикально на мілководді, досягаючи у висоту 2,5-10 см. Розмноження статеве. Харові навряд чи близькі до будь-якої з вище перерахованих груп, хоча деякі ботаніки вважають, що вони походять від зелених водоростей.

Головним чином бактерії та водорості, здатні жити та розмножуватися... прозорості залежить фотосинтез зелених та пурпурових водоростейфітопланктону, вищих рослин. Як... -хімічні характеристики: бактерії, водорості, гриби або найпростіші одноклітинні...