Общая характеристика водорослей

Отличительной особенностью водорослей является отсутствие дифференциации их тела на ткани и органы, поэтому представителей подцарств Настоящие водоросли и Багрянки относят к низшим растениям. Их тело называется слоевище или таллом. Во всех клетках водорослей имеются хроматофоры — органоиды, в которых протекает процесс фотосинтеза. Размножаются водоросли вегетативно (частями таллома, выводковыми почками), одноклеточные - делением клетки на 2 иди 4, а многоклеточные – как бесполым, так и половым путем. При половом размножении гаметы сливаются попарно и образуют зиготу. Типы полового размножения водорослей зависят от формы гамет. При изогамии женские и мужские гаметы одинаковы по размеру и форме. При анизогамии одна гамета (условно мужская) меньше второй. При оогамии женская гамета не имеет жгутиков и неподвижна (яйцеклетка), а мужская – более мелкая и имеет жгутики для передвижения (сперматозоид).

Систематика подцарства Настоящие водоросли включает отделы:

• Зеленые;

• Харовые;

• Бурые;

• Желто - зеленые;

• Диатомовые.

Подцарство Багрянки включает в себя только один отдел:

• Красные водоросли.

Отдел Зеленые водоросли. Самый крупный отдел водорослей - 13 000 видов. Среди пигментов преобладает хлорофилл, поэтому окраска таллома зеленая. В хлоропластах присутствует хлорофилл а и Ь, как у высших растений, а также пигменты - каротин и ксантофилл. Могут быть одноклеточными, многоклеточными, колониальными. Размеры от микроскопических до десятков сантиметров. Размножение вегетативное, бесполое и половое. Встречаются все типы полового размножения. Чаще обитают в пресных водоемах, но много морских, почвенных и наземных форм.

Основные классы:

• Вольвоксовые;

• Протококковые;

• Улотриксовые;

• Коньюгаты (сцеплянки);

• Сифоновые.

Наиболее интересны первые 3 класса. К классу вольвоксовых относятся наиболее примитивные представители зеленых водорослей. Часто это одноклеточные образования со жгутиками, объединенные в колонии (пандорина, вольвокс). Широко представлены виды рода хламидомонада. Клетки хламидомонад покрыты оболочкой, состоящей из гемицеллюлозы и пектина. На переднем конце клетки - 2 жгутика. Всю внутреннюю часть клетки занимает чашевидный хлоропласт. Имеется ядро и 2 пульсирующие вакуоли. Размножается хламидомонада бесполым и половым путем при помощи изо-, оо- и анизогамии. Наряду с автотрофным питанием клетки способны всасывать через оболочку растворенные в воде вещества, что способствует самоочищению загрязненных вод.

В классе протококковые основная форма таллома - неподвижные клетки с плотной оболочкой и колонии таких клеток. Примерами являются хлорококк и хлорелла.

Класс улотриксовые объединяет нитчатые и пластинчатые формы. Обитают они в пресных н морских водоемах. Улотрикс - нить до 10 см. длиной. Клетки ее с пластинчатыми хлоропластами. Характерно бесполое размножение зооспорами. Половой процесс - изогамный.

Экономический эффект от использования водорослей огромен. Их потенциал до конца неиспользуется. Например,опыленные мукой из бурых водорослей, лучше плодоносят помидоры,перец, дыни и арбузы. Концентраты из бурых водорослей повышают надои молока.

Отдел Харовые водоросли. По составу пигментов, строению клеток и особенностям размножения близки к зеленым водорослям. Отличаются более сложно устроенным телом, которое дифференцировано на узлы, с отходящими от них ветвями, и междоузлия, наличием многочисленных половых органов, присутствием солей кальция (карбоната кальция) в клеточной стенке. Размножаются вегетативно и половым путем. Половой процесс оогамного типа. Представитель: Хара, водоросль пресных или слабосоленых водоемов, размером до 50 см.

Отдел Бурые водоросли. Это многоклеточные организмы, обитающие в морях. Их 1500 видов. Размеры слоевища от микроскопических до десятков метров в длину. Общий признак - бурая окраска, обусловленная пигментами каротином, ксантофиллом и фукоксантином. Встречаются все формы размножения - вегетативное, бесполое и половое. Половой процесс – изо-, анизо- и оогамия. Наблюдается чередование поколений полового (гаметофит) и бесполого (спорофит). Бурые водоросли встречаются во всех морях Земли. Из них получают альгинаты - вещества,закрепляющие краску для текстильной промышленности. В бурой водоросли ламинарии (морской капусте) йода б 30 000раз больше, чем в морской воде, меди - в 300 раз, а фосфора - в 500. Железа в ней не меньше,чем в молоке, много витаминов групп A, D, В, С. Ламинария используется и как удобрение. В северных морях встречается фукус.

Отдел желто - зеленые водоросли. Характеризуются соответствующей окраской, обусловленной пигментами хлорофиллом а, с и каротиноидами. Запасные вещества – масло, волютин. Размножение вегетативное (путем деления клеток, распадом колоний и нитей), бесполое (зооспорами) и половое (изо- и оогамного типа). Представитель: вашерия.

Отдел Диатомовые водоросли. Преимущественно одноклеточные, реже – колониальные организмы. Их оболочка состоит из двух слоев: внутреннего (пектинового) и наружного, пропитанного солями кремния и называемого панцирем. Панцирь состоит из двух створок. В хроматофорах находится хлорофилл а и с, диатомин, каротиноиды. Размножаются чаще вегетативно делением клетки на две половинки, при этом каждая часть протопласта отходит со своей створкой. Половой процесс может быть изо- и оогамного типа. Являются обитателями пресных водоемов, морей и океанов и входят в состав фитопланктона. Представитель: пиннулярия.

Отдел Красные водоросли (багрянки). Их 4 000 видов в основном морских обитателей. Размеры от микроскопических до 1-2 м. Внешне очень разнообразны - нитевидные, пластинчатые, в разной степени расчлененные и рассеченные. В их составе имеется хлорофилл d, известный только для этой группы растений. Имеются пигменты фикоцианин (синий) и фикоэритрин (красный). Размножаются красные водоросли бесполым, вегетативным и половым путем. Половой процесс оогамный.

Красную водоросль порфиру японцы, китайцы и ирландцы употребляют в пищу. И з различных видов багрянок получают полисахарид агар.Его производят из слизистого вещества, содержащегося в клеточных стенках красных водорослей. Агар применяют при изготовлении капсул для витаминов и лекарств, добавляют в суфле, зефир, мороженое, шоколад, печенье и хлеб, чтобы дольше не черствел.