2. Размножение и циклы развития водорослей вегетативное спорообраз-е половое бесполое I. Вегетативное размножение водорослей n Делением пополам (у диатомовых и др. одноклеточных водорослей). n Фрагментация – разрыв таллома на отдельные участки (напр. у нитчатых водорослей). n Выводковыми почками – пропагулами (различного строения): содержат запас веществ и прорастают непосредственно в новый таллом. 1
n n У ряда сифоновых и сифонокладальных водорослей (бриопсис, валония) голые участки цитоплазмы, вытекающие из таллома при его повреждении, в течение нескольких минут секретируют новые клеточные стенки и развиваются в новые талломы. Специализированный тип вег. размножения – образование структур, предназначенных для перенесения периодов, неблагоприятных для обычного роста, - образование клеток-акинет (у улотрикса, кладофоры): утолщаются оболочки, в протопласте накапливается жир и крахмал. 2
n II. Спорообразование Зооспорами – подвижными спорами со жгутиками. Самый обычный способ бесполого размножения водорослей. n n n Голые монадные клетки. Из 1 клетки может сформироваться 1 зооспора или 2 -4 -8 или более зооспор. У некоторых зеленых и у всех бурых водорослей есть спорангии, образующиеся только во время бесполого размножения. Зооспорообразование стимулируют изменения во внешней среде (текучая вода → стоячая вода, из света → в темноту, мало СО 2 в воде → много СО 2). Часто образуются синзооспоры – комплексы из 2 -х или более сросшихся зооспор (у кладофоры, вошерии, эктокарпуса и др. ). 3
n Апланоспорами – неподвижными спорами без жгутиков. n n Чаще всего образуются моно-и тетраспоры. Когда апланоспоры, заключенные в оболочку материнской клетки, принимают все отличительные черты этой клетки, - это автоспоры. Дочерними колониями (у ценобиальных зеленых водорослей, напр. вольвокса). У многих групп водорослей бесполое размножение вообще отсутствует (многие зеленые сифонового строения, диатомовые, фукальные). Как споры прикрепляются к субстрату: • многие зооспоры содержат везикулы, содержащие клеющий материал (мукополисахариды и др. ); • с помощью гаптонемы; • с помощю псевдоцилей. 4
III. Половое размножение n Сущность – в слиянии (копуляции) 2 -х различных в половом отношении клеток – гамет – с образованием зиготы. n Условия, вызывающие половой процесс: n n Достижение водорослью определенного возраста Азотистое голодание. Понижение температуры. Понижение содержания солей в воде. 5
Формы полового процесса: 1. Автогамия. Сливаются ядра внутри одной клетки (у диатомовых). 2. Хологамия. Копулируют клетки, не отличимые от вегетативных. У лишенных клеточной стенки монадных форм (дуналиелла). 3. Изогамия. Когда обе сливающиеся монадные клетки не отличаются морфологически. 4. Гетерогамия (анизогамия). Копулируют монадные гаметы, различающиеся по размерам: более мелкие – мужские и более крупные – женские. 5. Оогамия. Жен. гаметы лишены жгутиков, неподвижны – яйцеклетки. Мелкие муж. гаметы – сперматозоидов (у красных водорослей – спермации, без жгутиков). 6
оогамия примитивная Яйцеклетка покидает оогоний до оплодотворения, осуществляющегося в окружающей среде (у бурых, некот. диатомовых) истинная Оплодотворение яйцеклетки происходит внутри оогония, т. е. на месте образования (у большинства зеленых водорослей Гаметогенез n Изо-и гетерогаметы возникают в обычных вегетативных клетках, как и зооспоры, но обычно в большем количестве и меньших размеров. n У бурых водорослей гаметы образуются в многокамерных спорангиях: в каждой камере по одной гамете. 7
n n У водорослей с нитчатой структурой яйцеклетки и сперматозоиды развиваются в гаметангиях, резко различающихся по форме от вег. клеток, - в оогониях и антеридиях. Водоросли, у которых оогонии и антеридии на одногм гаметофите, – однодомные, у которых на разных – двудомные. 8
n Копуляция и образование зиготы n n n Образуются группы, в которых гаметы разного пола вступают в первоначальный контакт. Это связано с выделением в среду аттрактантов, хемотаксически привлекающих гаметы противоположного пола или знака. В группах осуществляется контакт гамет и их попарное слияние (вначале цитоплазмы – плазмогамия, затем ядра – кариогамия. Образуется зигота, содержащая одно диплоидное ядро. Зигота окружается толстой оболочкой, переполняется запасными питательными веществами и растворимым в жирах пигментом – астаксантином (кирпич. крас. цвета). Зигота прорастает или непосредственно после образования, или после периода покоя. 9
Основные типы жизненных циклов водорослей 1. Бесполый. Вся жизнь – в гаплоидном состоянии. Полового процесса нет. Размножение – гаплоидными спорами (хлорелла, эвглена) 2. Гаплоидный. Основная жизненная фаза – гаплонт. При бесполом размножении образуются гаплоидные споры. При половом размножении – гаплоидные гаметы. При их оплодотворении – неподвижная зигота, при прорастании которой происходит мейоз (зиготическая редукция). 3. Диплоидный. Основная жизненная фаза – диплонт. Споры бесполого размножения не образуются, только гаметы. Перед их образованием – мейоз (гаметическая редукция). 10
4. Гаплоидно-диплоидный. Чередование во времени и в пространстве гаплоидных и диплоидных талломов. (Многие зеленые, бурые и красные водоросли). гаплоидные мейоспоры гаплонт (гаметофит) митоз n гаплоидные споры n мейоз диплонт (спорофит) n митоз слияние гаметы 2 n митоз диплоидные споры n 2 n • Тип мейоза – спорическая редукция 11
Скачать презентацию 2 Размножение и циклы развития водорослей вегетативное спорообраз-е
БОТ(II)_Л 1_Водоросли (размножение).ppt