ЛЕКЦИЯ 6 ХАРАКТЕРИСТИКА ОТДЕЛА CHLOROPHYTA ЭКОЛОГИЯ РАСПРОСТРАНЕНИЕ РОЛЬ

ЛЕКЦИЯ 6. ХАРАКТЕРИСТИКА ОТДЕЛА CHLOROPHYTA ЭКОЛОГИЯ, РАСПРОСТРАНЕНИЕ, РОЛЬ ВОДОРОСЛЕЙ В ПРИРОДЕ. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ГРУППЫ ВОДОРОСЛЕЙ

ОТДЕЛ CHLOROPHYTA объединяет свыше 20000 видов (Сhloros - зеленый) Классификация CHLOROPHYTA Классы: (Hoek C. Van den et all, 1994) Prasinophyceae Chlorophycaea Ulvophyceae Charophyceae Cladophorophyceae Bryopsipophyceae Dasycladophyceae Trentepoliophyceae Pleurastrophyceae Klebsormidiophyceae Zygnematophyceae 2

Chlamydomonas Scenedesmus VOLVOX Ulothrix 3

ОТДЕЛ CHLOROPHYTA 1. Талломы от одноклеточных до многоклеточных, кроме амебоидной организации. 2. Клеточная стенка целлюлозная 3. Если жгутики есть, они равные по 2 – 4 или более обычно два. 4. Запасное вещество - крахмал. 5. Если присутствует стигма, то она расположена в хлоропласте.

ОТДЕЛ CHLOROPHYTA 6. Пигменты: хлорофилл а и хлорофилл b, α-γ-ß-каротин, ксантофиллы (лютеин, сифоноксантин, сифонеин и др. ). 7. Хлоропласт окружен двойной мембраной. 8. Тилакоиды сгруппированы по две и более, организованы в псевдограны, но нет опоясывающей ламеллы.

ОТДЕЛ CHLOROPHYTA 9. Размножение у зеленых водорослей вегетативное, бесполое, половое. 10. Бесполое (вегетативное) размножение у одноклеточных, лишенных клеточной оболочки, происходит делением клетки надвое (например Dunaliella).

ОТДЕЛ CHLOROPHYTA У колониальных (неценобиальных) и многоклеточных – фрагментаций таллома (Dictyosphaerium, Botryococcus и др. ). Ценобиальные (Volvox, Scenedesmus, Hydrodiction) образуют дочерние ценобии внутри клеток материнского ценобия. Многие размножаются с помощью акинет (Pithophora).

Volvox

11. Собственно бесполое размножение происходит с помощью – спор. Споры бывают подвижные - зооспоры и неподвижные – апланоспоры. Автоспоры - похожие на материнскую клетку. Гипноспоры - с утолщенными оболочками, Гемизооспоры - зооспоры утратившие жгутики, но сохранившие сократительную вакуоль и стигму. Гемиавтоспоры - автоспоры в оболочке по четыре штуки.

Образование автоспор у хлореллы

Образование зооспор у Chlamydomonas

12. Половой процесс представлен различными формами: - гологамия (Dunaliella) (слияние 2 целых подвижных, лишенных клеточных оболочек вегетативных клеток); - изогамия (Chlamydomonas); - гетерогамия (Eudorina unicocca); - оогамия (Volvox); -конъюгация (Conjugatophyceae) Есть формы полового процесса представляющие промежуточные между изо- и гетерогамией (Draparnaldiella); гетеро- и оогамией (Aphanochaete).

Изогамия у Chlamydomonas

Жизненный цикл Ulothrix

Конъюгация (Conjugatophyceae) слияние содержимого 2 безжгутиковых вегетативных клеток, через специальный конъюгационный канал.

А- Спирогира, Б – Конъюгация спирогиры В- строение клетки,

Хара Нителла

Оогамия у Chara

Клубеньки на ризоидах хары

13. Имеются всевозможные циклы развития (гаплонты, диплонты, изогетероморфная смена). У многих зеленых водорослей наблюдается свойственное высшим растениям правильное чередование поколений: полового и бесполого.

Зелёные водоросли. Верхний ряд, слева направо: хламидомонада, хлорелла, микрастериас, сценедесмус, вольвокс. Нижний ряд, слева направо: спирогира, улотрикс, ульва, каулерпа, кладофора

Съедобные водоросли Энтороморфа Ульва

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ГРУППЫ ВОДОРОСЛЕЙ ВОДОРОСЛИ ВОДНЫХ МЕСТООБИТАНИЙ Планктонные водоросли Ø Бентосные водоросли Ø Водоросли горячих источников Ø Водоросли снега и льда Ø Водоросли соленых водоемов Ø ВОДОРОСЛИ НЕВОДНЫХ МЕСТООБИТАНИЙ Аэрофильные водоросли Ø Эдафофильные (почвенные) водоросли Ø Литофильные водоросли Ø 23

Планктон - совокупность особей взвешенных в водной толще. Выделяют зоопланктон, бактерио- и фитопланктон. Совокупность свободно плавающих в толще воды мелких водорослей называют фитопланктоном, а каждый отдельный организм из состава фитопланктона – фитопланктером.

ПЛАНКТОННЫЕ ВОДОРОСЛИ 25

Нейстонные водоросли. Нейстон представляет собой очень своеобразное водорослевое сообщество, т. е. это организмы, которые существуют на границе раздела фаз вода-воздух: над пленкой воды – эпинейстон, под пленкой воды – гипонейстон.

Бентосные водоросли (перифитон). К бентосным (донным) организмам относится совокупность организмов приспособленных к существованию в прикрепленном или неприкрепленном состоянии на дне водоемов и на разнообразных предметах, живых и мертвых организмах, находящихся в воде.

БЕНТОСНЫЕ ВОДОРОСЛИ 29

Экологические группы фитоперифитона. Эпилиты – водоросли, растущие на поверхности твердого грунта (скалы, камни), образуя корковидные покрытия или плоские подушечки, часто обладают особыми органами прикрепления – ризоидами. Эпипелиты – водоросли, населяющие поверхность рыхлых грунтов (песок, ил), они часто не прикреплены и связывают и укрепляют субстрат. Это могут быть свободно ползующие диатомовые золотистые, криптофитовые и т. д. Лишь харовые имеют хорошо развитые ризоиды и развиваются на илистом дне. Эндолиты – или сверлящие водоросли, внедряющиеся в известковый субстрат (скалы, раковины моллюсков и 30 т. д. )

Ulothrix Didymosphenia Фитоперифитон на камнях р. Енисей в апреле 2005 г

Экологические группы водорослей. Эндофиты – которые поселяются в слоевище других растений, но отличаются от паразитов нормальными хлоропластами, например в ряске в листьях сфагнума. Эпифиты – живущие на поверхности других растений. Паразиты – живущие в слоевищах других растений и не имеющих хлоропластов.

Водоросли снега и льда. Снежные водоросли встречаются повсюду, где имеется постоянный или почти постоянный снежный покров. Среди криофильных водорослей преобладают зеленые, синезеленые и диатомовые. Но чаще всего это хламидомонады. Считают, что истинно снежные водоросли оптимально растут при температуре ниже 10 о. C, в более теплых условиях существуют в пальмеллоидном состоянии, подвижные стадии Сhroomonas pichinchae – между 1 -5 о. C. 33

Красный снег, горы Сьерра-Невада, Калифорния 34

Водоросли льда. Водоросли растут часто на нижней стороне льда в рыхлом слое и в канальцах с морской или талой водой между кристаллами льда на поверхности. Наиболее часто встречаются диатомовые, динофлагелляты, криптофиты и зеленые жгутиковые. Водоросли адаптированы к низким температурам (около 0 о. C) и низкой освещенности (50 -100 лк). Считают, что у водорослей льда, возможна, факультативная гетеротрофность.

Водоросли соленых водоемов называются галобионты, которые растут при повышенной концентрации в воде солей, достигающих 285 г/л в озерах с преобладанием поваренной соли и 347 г/л - в глауберовых озерах. Очень высокую соленость могут переносить лишь немного видов. В очень соленых озерах преобладают гипергалобы – в основном вольвоксовые, клетки их лишены клеточной оболочки и окружены лишь плазмалеммой (Dunaliella, Asteromonas и др. ).

ВОДОРОСЛИ СОЛЕНЫХ ВОДОЕМОВ 37

Аэрофильные водоросли. Основной жизненной средой этих водорослей является окружающий их воздух. Типичные местообитания – поверхность различных внепочвенных твердых субстратов (скалы, камни, кора деревьев и т. д. ). В зависимости от степени увлажнения их подразделяют на 2 группы: - воздушные водоросли – обитающие в условиях только атмосферного увлажнения и испытывающие постоянную смену высыхания и влажности - водно-воздушные водоросли, подвергающие действию постоянного орошения водой (под брызгами водопада, прибоя и т. д. )

Эдафофильные водоросли (почвенные). Основной жизненной средой этих водорослей является почва (до 2 метров глубины) В связи с таким местонахождением почвенные водоросли должны иметь способность к перенесению неустойчивой влажности, резких колебаний температур и сильной инсоляции (интенсивности света). Для этого у них выработались морфологические и физиологические адаптации. - водоросли имеют мелкие размеры по сравнению с водными; - обильное образование слизи - слизистых колоний, чехлов и оберток; - «эфемерность» вегетации – т. е. быстро переходить из состояния покоя к вегетации и наоборот; - они способны переносить колебания температуры почвы (от -200 о. C до +84 о. C и выше).

Почвенные водоросли Botrydium granulatum 40

Литофильные водоросли. Основной жизненной средой литофильных водорослей служит окружающий их непрозрачный плотный известковый субстрат. В зависимости от физиологических особенностей этой группы различают 2 сообщества: - сверлящиеся водоросли, активно внедряющиеся в каменистый субстрат и заселяющие мелкие ходы и поры, проделанные ими в каменистой породе; - туфообразующие водоросли, отличающие вокруг своего тела известь и обитающие в периферических слоях отлагаемой ими среды, в пределах, доступных для диффузии света и воды. По мере нарастания отложения эти ценозы отмирают.

Hyella sp. sp Mastigocoleus sp.