Род Хлорелла (Класс равножгутиковые. Порядок хлорококковые или протококковые водоросли)

Общая характеристика зеленых водорослей. Распространение, экология, цитологические и морфологические особенности, бесполое и половое размножение, циклы развития. Систематика зеленых водорослей. Принципы деления на классы. Роль зеленых водорослей в биосфере и хозяйственной деятельности человека

Зеленые водоросли: группа низших растений. В современной систематике эта группа имеет ранг отдела, включающего одноклеточные и колониальные планктонные водоросли, одноклеточные и многоклеточные формы бентосных водорослей. Здесь встречаются все морфологические типы слоевища, кроме ризоподиальных одноклеточных и крупных многоклеточных форм со сложным строением. Многие нитчатые зелёные водоросли крепятся к субстрату только на ранних стадиях развития, затем они становятся свободноживущими, формируя маты или шары. Размножение: Размножение. Самым обычным типом размножения у сине-зеленых водорослей является деление клеток надвое. Для одноклеточных форм этот способ единственный; в колониях и нитях он приводит к росту нити или колонии.

Трихом образуется тогда, когда делящиеся в одном направлении клетки не отходят друг от друга. При нарушении линейного расположения возникает колония с беспорядочно расположенными клетками. При делении в двух перпендикулярных направлениях в одной плоскости образуется пластинчатая колония с правильным расположением клеток в виде тетрад (Merismopedia). Объемные скопления в виде пакетов возникают в том случае, когда клетки делятся в трех плоскостях (Eucapsis).

Представителям некоторых родов (Gloeocapsa, Microcystis) свойственно также быстрое деление с образованием в материнской клетке множества мелких клеток — нанноцитов.

Сине-зеленые водоросли размножаются и другими способами — образованием спор (покоящихся клеток), экзо- и эндоспор, гормогониев, гормоспор, гонидиев, кокков и планококков

Говоря о хозяйственном значении сине-зеленых, на первое место нужно поставить их роль в качестве возбудителей «цветения» воды. Это, к сожалению, отрицательная роль. Положительное значение их заключается прежде всего в способности усваивать свободный азот. В восточных странах сине-зеленые водоросли используют даже в пищу, а в последние годы некоторые из них нашли дорогу в бассейны массовых культур для индустриального производства органического вещества.

Класс равножгутиковые. Основные порядки. Отличительные признаки порядков, представители. Порядок Вольвоксовые, род Хламидомонада, род Вольвокс. Порядок Хлорококковые, род Хлорелла. Порядок Улотриксовые, род Улотрикс. Порядок Ульвовые, род Ульва. Порядок Сифонокладовые, род Кладофра. Порядок Сифоновые, род Каулерпа.

Род хламидомонада (Класс равножгутиковые. Порядок вольвоксовые)

Включает около 320 видов одноклеточных организмов. Эти виды обитают в пресных водоемах, лужах, канавах. Хламидо­монада совсем не похожа на растение, так как она активно движется, 41 у нее имеются пульсирующие вакуоли. Характер­ны типичные для эукариот органеллы: аппарат Гольджи, митохондрии, рибосомы и мелкие вакуоли. В хроматофорах многих водорослей выявлена особая структура — пиреноид. Это белковое образование, которое осуществляет фиксацию двуокиси углерода. Пиреноид участвует в запасании углеводов, например, крахмала.

Красный глазок (стигма) воспринимает изменения в интенсивности освещения, и клетка либо перемещается туда, где интенсивность света оптимальна для фотосинтеза, либо остается на месте, если освещенность достаточна. Такая ответная реакция называется фототаксисом.

Взрослая особь хламидомонады гаплоидна. Имеет два типа размножения — бесполое и половое.

Бесполое размножение осуществляется с помощью зооспор. Родительская клетка теряет жгутики, стенки ее ослизняются (обычно это происходит при подсыхании водоема), и прото­пласт клетки делится на два дочерних протопласта. В это время происходит митотическое деление ядра; кроме того, делится и хроматофор. У дочерних протопластов образуются новые клеточные стенки, новые глазки, новые жгутики. В образовании; жгутиков участвуют базальные тельца. Клеточная стенка родительской клетки ослизняется, и дочерние клетки, которые теперь называются зооспорами, выходят наружу. Из каждой зоо­споры формируется полноценная взрослая клетка а) Половое размножение. Одни виды хламидомонады j гомоталличны, другие гетероталличны. При этом разные виды | могут быть изогамными, анизогамными или оогамными. Рассмотрим размножение хламидомонады на примере ее изогамных видов. Гаплоидные гетёроталличные родительские клетки хламидомонады сближаются, сбрасывают свои оболочки и взаимодействуют в дальнейшем как гаметы. Далее происходит изогамия с образованием диплоидной зиготы с четырьмя жгутиками. Позднее зигота отбрасывает жгутики, образует прочную клеточную стенку и накапливает запасные питательные вещества. Далее в зиготе происходит мейоз ядра и высвобождаются четыре протопласта, которые тотчас же образуют по паре жгутиков. Таким образом формируются новые гаплоидные особи хламидомонады. Цикл развития хламидомонады происходит в гаплоидной фазе, диплоидна только зигота.

Род Вольвокс (Класс равножгутиковые. Порядок вольвоксовые)

Колониальная водоросль, имеющая шаровидную форму (2—3 мм). Колонии вольвокса состоят из многих (500— 600 тыс.) клеток, расположенных по периферии шара в один слой. Каждая клетка имеет два жгутика, обращенных снаружи шара, и по своему строению напоминает клетку хламидомонады. Внутренняя полость шара занята слизью. Все вегетативные клетки связаны между собой тяжами цитоплазмы и выполняют функции движения и питания.

Функцию полового размножения выполняют другие специализированные клетки, отличающиеся более крупными размерами и отсутствием жгутиков.

Вегетативное размножение осуществляется с помощью дочерних колоний, образующихся в материнских колониях путем последовательных продольных делений их протопластов. Затем дочерние колонии выпадают внутрь материнского шара и освобождаются лишь после ее разрушения. При половом размножении часть специализированных клеток преобразуется в оогонии с яйцеклетками. В других спе­циализированных клетках развиваются двужгутиковые сперматозоиды. Сперматозоиды одного материнского шара оплодотворяют яйцеклетки другого. Диплоидная зигота называется ооспорой, которая обычно прорастает весной. При этом сначала происходит мейоз, а затем многократное деление. В результате возникает пластинка гаплоидных клеток, после чего постепенно формируется новое шаровидное тело вольвокса. Основная форма существования простейших колонии происходит в гаплоидной фазе, диплоидна только зигота.

Род Хлорелла (Класс равножгутиковые. Порядок хлорококковые или протококковые водоросли)

Объединяет одноклеточные водоросли, широко распространенные в пресных водоемах, почве. Клетки одеты оболочкой, содержат чашевидный хроматофор, одно ядро. Половой процесс отсутствует. При бесполом размножении материнская клетка делится на 4—10 частей. Образуются неподвижные, т. е. без жгутиков, автоспоры, которые еще в материнской клетке одеваются собственными оболочками и выходят из нее после разрыва материнской оболочки.

Хлорелла характеризуется очень быстрыми темцами размножения;, Каждая клетка хлореллы в течение суток может об­разовывать до 10 дочерних клеток. Она способна использовать от 10 до 12% световой энергии (против 1—2% у наземных растений). В сухомг веществе содержит: 50% белков, 22% жиров, 12% углеводов, 10% минеральных солей, витамины В, К, С (больше, чем в лимонном соке). Свойство хлореллы оыстр накапливать биомассу используется для получения дешевого корма. Получила применение при полетах космонавтов как источник пищи и кислорода.

25. Конъюгаты (Conjugatophytina), сцеплянки, подотдел (подтип) зелёных водорослей. У конъюгатов отсутствуют зооспоры; одноклеточные представители конъюгатов лишены жгутиков. Половой процесс — конъюгация — происходит в результате слияния содержимого двух внешне сходных вегетативных клеток. Бесполое размножение осуществляется делением клеток (у одноклеточных) и распадением нитей. Конъюгаты объединяют 2 класса: Saccodermophyceae (оболочка клеток цельная), который включает порядки мезотениевых и гонатозиговых (представленные одноклеточными и колониальным и организмами), а также порядок зигнемовых, представленный нитчатыми неветвящимися водорослями с хроматофорами в виде спиральных лент (спирогира), 1—2 плоских пластинок (мужоция) или двух звёздочек (зигнема), и Placodermophyceae (клеточная оболочка из 2 или нескольких частей), включающий 1 порядок — десмидиевых. Конъюгаты распространены в пресных водоёмах.

Десмидиевые водоросли характеризуются удивительным разнообразием очертаний, красотой форм. и замечательной симметрией клеток. Водоросли, входящие в состав этого порядка, издавна привлекали к себе внимание не только профессиональных исследователей, но и любителей, благодаря чему сейчас эта группа насчитывает уже около 4000 видов. Уникальные черты организации, своеобразие вегетативного деления и полового воспроизведения, особенности строения оболочки и высокая степень физиологической избирательности среды продолжают и теперь вызывать у исследователей глубокий интерес к десмидиевым. Род Клостериум — Closterium:

Водоросль встречается в торфяных болотах, в планктоне озер, в зарослях высших водных растений, на рисовых полях, в стоячих прудах и т. д. Питается фототрофно. Размножается поперечным делением клетки; известен и половой процесс. Род богат видами и широко распространен повсеместно. Служит пищей для простейших животных, иногда вызывает «цветение» воды. Лучшее время сбора в природе — весна — осень. Нитчатые неветвящиеся ярко-зеленые водоросли этого порядка чрезвычайно широко распространены в пресных водоемах всех континентов. Даже в холодных ручьях Антарктиды они, хотя и недолго (короткое летнее время), радуют глаз своей изумрудной зеленью. В народе их обычно именуют тиной: небольшими рыхлыми подушками плавают они летом у поверхности воды в прудах, озерах и тихих заводях рек. Каждая из таких дерновин-подушек, наполненная пузырьками выделяемого водорослями кислорода, состоит из множества нитей, переплетающихся между собой.

Спирогира (Spirogyra), род нитчатых зелёных водорослей из подотдела коньюгат (сцеплянок). Нити С. состоят из одного ряда клеток, содержащих одну или несколько спиральных лент хлоропластов. Размножение вегетативное (нити разрываются на участки) и половое (см. Конъюгация). Около 200 видов. Распространена в пресных стоячих и медленно текущих водах. Образует большие ватообразные скопления на поверхности воды. Порядок зигнемовые (Zygnematales)

Нитчатые неветвящиеся ярко-зеленые водоросли этого порядка чрезвычайно широко распространены в пресных водоемах всех континентов. Даже в холодных ручьях Антарктиды они, хотя и недолго (короткое летнее время), радуют глаз своей изумрудной зеленью. В народе их обычно именуют тиной: небольшими рыхлыми подушками плавают они летом у поверхности воды в прудах, озерах и тихих заводях рек. Каждая из таких дерновин-подушек, наполненная пузырьками выделяемого водорослями кислорода, состоит из множества нитей, переплетающихся между собой

МУЖОЦИЯ

(Mougeotia), род водорослей класса конъюгат. Нити неветвящиеся, из одного ряда клеток, с хлоропластом в виде осевой пластины, способной поворачиваться к свету (в зависимости от его интенсивности) всей поверхностью или ребром. Размножается подобно спирогире. 121 вид, в СССР — ок. 40 видов. Обитает в пресных водоёмах, где нередко образует большие скопления — тину.

Общая характеристика царства грибов. Место данного царства в системе органического мира. Роль грибов в экосистеме. Способы размножения грибов Способы питания грибов. Экологические группы грибов

Общая характеристика. Грибы — царство живых организмов, которые сочетают в себе признаки растений и животных.

С растениями их сближает^-. 1) наличие хорошо выраженной клеточной стенки; 2) неподвижность в вегетативном состоянии; 3) размножение спорами; 4) способность к синтезу витаминов; 5) поглощение пищи путем всасывания (адсорбции). Общим с животными является: 1) гетеротрофность; 2) наличие в составе клеточной стенки хитина, характерного для наружного скелета членистоногих; 3) отсутствие в клетках хлоропластов и фотосинтезирующих пигментов; 4) накопление гликогена как запасного вещества; 5) образование и выделение продукта метаболизма — мочевины. Эти особенности строения и жизнедеятельности грибов позволяют считать их одной их самых древних групп эукариотных организмов, не имеющих прямой эволюционной связи с растениями, как считалось ранее. Грибы и растения возникли независимо от разных форм микроорганизмов, обитавших в воде. Грибы являются мощным фактором, влияющим на жизнь леса в целом. От их деятельности зависит, в первую очередь, формирование полноценного леса, как естественного, так и созданного человеком. В лесах обитает большая группа грибов - сапрофитов, живущая за счет органических остатков. Эти грибы являются активными почвообразователями, поскольку перерабатывают огромное количество лесного опада. Грибы-сапрофиты, заселяя отмершие части растений, способствуют дальнейшему разрушению и разложению их. Они населяют в изобилии лесную подстилку, перегной, торфяные и моховые болота, почвы, богатые органическими веществами и участвуют наряду с бактериями в сложных процессах почвообразования. Лесная почва иногда бывает сплошь пронизана мицелием самых разных грибов. Размножение. Грибы размножаются бесполым и половым способами. Бесполое размножение происходит частями мицелия или отдельными клетками, которые дают начало новому мицелию. Дрожжевые грибы размножаются почкованием.

Бесполое размножение может осуществляться также посредством эндо- и экзогенных спор. Эндогенные споры образуются внутри специализированных клеток — в спорангиях. Экзогенные споры, или конидии, возникают открыто на концах особых специализированных выростов мицелия, называемых конидиеносцами. Попав в благоприятные условия, спора прорастает, и из нее формируется новый мицелий.

Половое размножение у грибов особенно многообразно. У некоторых групп грибов половой процесс происходит путем слияния содержимого двух клеток на концах гиф. У сумчатых грибов при этом наблюдается слияние содержимого антеридия и женского органа полового размножения (архегония), не дифференцированного на гаметы, а у базидиальных грибов — слияние содержимого двух вегетативных клеток, при котором между ними часто образуются выросты, или анастомозы.Питание: Одни грибы (сапротрофы) могут питаться мертвыми органическими веществами, а другие — жить за счет органических веществ живого организма (грибы-паразиты).

Экологические группы грибов характеризуют их распределение по субстрату, который является источником питания грибов. Критерии выделения конкретных групп могут быть предметом дискуссий.

В микологической литературе выделяют следующие группы макромицетов:

· симбиотрофные макромицеты (микоризообразователи) — макромицеты, образующие микоризу на корнях деревьев и кустарников.

· сапротрофные макромицеты (сапротрофы) — макромицеты, использующие в качестве источника пищи мёртвое органическое вещество, за счёт которого осуществляются все их процессы жизнедеятельности.

· подстилочные и гумусовые сапротрофы — грибы, использующие для питания лесной опад, подстилку и гумусовый слой почвы.

· ксилотрофы (дереворазрушающие грибы) — грибы, осуществляющие разложение древесины.

· карботрофы — грибы, растущие на кострищах и пожарищах.

· копротрофы — грибы, использующие для жизнедеятельности органику из экскрементов животных.

· бриотрофы — грибы, разлагающие отмершие части мхов (если мхи сфагновые, то грибы имеют название сфагнотрофы).

· микотрофы (сапротрофные микофилы) — грибы, развивающиеся на мумифицированных плодовых телах шляпочных грибов

Царство растений. Общая характеристика, типы питания. Значение в биосфере. Понятие низшие и высшие растения. Водоросли. Общая характеристика Водорослей. Экологические группы, классификация.

Растения — царство эукариотических организмов, характеризующееся автотрофным питанием. Растения, как правило, способны к фотосинтезу, то есть образованию органических веществ из неорганических за счет энергии солнечного света. Клетки растений покрыты плотной целлюлозной оболочкой, или клеточной стенкой, не пропускающей твердые частицы. У большинства растений наблюдается высокая расчлененность тела, гораздо более выраженная, чем у животных. У растений существуют некоторые ограниченные движения (движение листьев к свету, лепестков цветка к солнцу, ростовые движения). Однако можно сказать, что растения, в противоположность животным, неподвижны. Растения могут размножаться при помощи спор, семян и вегетативных органов (черенками, отводками, корневыми отпрысками и т. п.) Запасным питательным веществом растений, как правило, служит крахмал. Низшие растения (Tallobionta) представляют собой сборную группу самостоятельных...

отделов, которые отличаются один от другого комплексом признаков, жизненных свойств и происхождением и в то же время характеризуются наличием общих признаков, позволяющих объединить эти отделы в одну категорию — низшие растения.

Характерной особенностью представителей низших растений является отсутствие расчленения их тела на корни, стебли и листья, что свойственно высшим — листостебельным растениям. Тело низших растений, не расчлененное на отдельные органы, называется талломом, или слоевищем, поэтому низшие растения часто называются талломными, или слоевцовыми. Высшие растения (Embryobionta) отличаются от низших сложным строением тела, которое расчленено на стебель, лист и у преобладающего большинства — корень. Характерной особенностью высших растений является также наземный образ жизни. Это обычно сухопутные растения, они развиваются в воздушной среде. В процессе длительной эволюции у высших растений выработалось много различных приспособлений к наземному образу жизни, одновременно с дифференциацией органов усложнилось и анатомическое строение. Поэтому высшие растения называют иначе листостебельными, или кормофитами.

Водоросли (лат. Algae) — гетерогенная экологическая группа преимущественно фототрофных одноклеточных, колониальных или многоклеточных организмов, обитающих, как правило, в водной среде, в систематическом отношении представляющая собой совокупность многих отделов. Вступая в симбиоз с грибами, эти организмы в ходе эволюции образовали совершенно новые организмы — лишайники. Экологические группы водорослей

Мелкие свободноплавающие водоросли входят в состав планктона и, развиваясь в больших количествах, вызывают «цветение» (окрашивание) воды. Бентосные водоросли прикрепляются ко дну водоёма или к другим водорослям. Есть водоросли, внедряющиеся в раковины и известняк (сверлящие); встречаются (среди красных) и паразитические. Крупные морские водоросли, главным образом бурые, образуют нередко целые подводные леса. Большинство водорослей обитает от поверхности воды до глубины 20—40 м, единичные виды (из красных и бурых) при хорошей прозрачности воды опускаются до 200 м. В 1984 г кораллиновая красная водоросль была найдена на глубине 268 м, что является рекордом для фотосинтезирующих организмов. Водоросли нередко в большом количестве живут на поверхности и в верхних слоях почвы, одни из них усваивают атмосферный азот, другие приспособились к жизни на коре деревьев, заборах, стенах домов, скалах. Микроскопические водоросли вызывают красное или жёлтое «окрашивание» снега высоко в горах и в полярных районах. Некоторые водоросли вступают в симбиотические отношения с грибами (лишайники) и животными.

Отдел Зелёные водоросли (Chlorophyta)

Отдел Харовые водоросли (Charophyta)

Отдел Эвгленовые водоросли (Euglenophyta)

Отдел Золотистые водоросли (Chrysophyta)

Отдел Жёлто-зелёные водоросли (Xanthophyta)

Отдел Диатомовые водоросли (Bacillariophyta)

Отдел Динофитовые водоросли (Dinophyta)

Отдел Криптофитовые водоросли (Cryptophyta)

Отдел Бурые водоросли (Phaeophyta)