Водоросли Выполнила студентка 1 курса направления подготовки «Общая Биология» 11 п/г Локотькова Юлия
Отдел Цианеи
Характеристика отдела: Своеобразие: • • Примитивное строение Космополитное распространение Древний филогенетический возраст Своеобразие продуктов запаса
Особенности: • • • Прокариоты Отсутствует половое размножение Продукты запаса : гликопротеин и цианофицин
Экология : Водная среда, чаще пресноводные , хорошо прогреваемые солнцем Могут встречаться на коре деревьев Зеленоватый налет на почве
Строение клетки: 4 -х слойная оболочка Цитоплазма Ламела Хроматоплазма Рибосома Центроплазма Хромодиальный аппарат( фибрилл и гранула) Цианофициновое зерно Валютин
Строение клетки: Несмотря на примитивность оболочка имеет 4 слоя, внутри 2 сферы, а содержимое заполнено протопластом. 1) По периферии - хроматоплазма 2) Центральная часть – центроплазма Ламелярная структура 1)Ламеры 2)Рибосомы 3)Экопласты Вакуоли появляются к концу жизни и их возникновение приводит к гибели клетки. Вакуоли наполнены газами – азотом. Пигменты: Ксантофилы, фикациант, фикоэритрит, хлорофилан, картиноиты. Запасные вещества: Гликопротеит находится в хроматоплазме. Цианофициновые зерна. Углевод – валютин. Питание: Вода и неорганические вещ-ва диффузно.
Размножение: 1. Деление клетки на 2 части из одноклеточных. 2. Деление гармониями – нитчатые водоросли. 3. Образование спор : эндоспоры и экзоспоры
Отдел Цианеи Подразделяется на классы: v. Хроококковые v. Хамесифоновые v. Гормогониевые
Кл. Хроококковые Микроцистис Хрооккок Глеокапса
Кл. Хамесифоновые Хамесифон Дермокарпа
Кл. Гормогонивые Осциллатория(А) Ностак(Б) Анабена(В)
Значение: Почвообразование Вызывают цветение воды Образуют грязи и удобрения Входят в состав лишайников Вызывают порчу предметов ( гниение)
Отдел Диатомовые водоросли – Diatomeae
Особенности: 1. Водоросли покрыты панцирем из кремнезёма. 2. Для водорослей характерны процессы движения. 3. Наличие пигмента диатомина.
Экология: Диатомовые водоросли живут повсюду. Водная среда – основное и первичное местообитание диатомей. Они живут в океанах, морях, озёрах, прудах, реках и даже в солёных водоёмах. Морской планктон в основном состоит из центрических диатомей.
Изучим строение, размножение и образ жизни очень широко распространённой у нас водоросли – пиннулярии – Pinnularia, обитающей чаще всего на дне водоёмов, обрастаниях, в основном, пресных
Строение клетки
Строение клетки: Водоросль состоит из живой части – протопласта и коричневого панциря. Панцирь одевает водоросль, состоящую из одной клетки и состоит из 2 -х створок. Верхняя створка называется эпитека, нижняя – гипотека. Посредине створок панциря проходит шов, где обнажается цитоплазма, кроме того, на створках хорошо заметны узелки: 2 из них называются полярными и один центральный. Сбоку створок виден поясок и ребрышки. За панцирем внутри следует живая часть, т. е. протопласт. Он покрыт оболочкой – плазмолеммой. Далее идёт цитоплазма, которая совершает концентрическое движение. В клетке хорошо заметны 2 пластинчатых хроматофора жёлто-бурого цвета. В центре клетки находится цитоплазматический мостик в котором размещается ядро. Пиреноиды мелкие округлые. Их несколько, расположенные в хроматофоре. Несколько мелких вакуолей сливаются в одну, в результате чего образуется одна длинная вакуоль, которая протягивается по всей клетке. В процессе фотосинтеза образуется масло в виде капелек различной величины. У некоторых водорослей имеется валютин. В качестве питательного вещества может быть лейкозин. Пигменты: Имеются зеленые пигменты хлорофилл А и С, значительная часть оранжевого пигмента - каротина, желтоватого ксантофилла и много бурого пигмента фукоксантина и диатомина. Бурые пигменты маскируют зеленые, поэтому водоросли имеют буроватый цвет.
Размножение: 1) Вегетативное 2) Половое
Вегетативное размножение происходит чаще всего. При этом водоросль делится продольно на 2 половины. Предварительно делится митотически ядро на 2 части, а затем делятся органоиды. Обе створки становятся эпитеками, образуется 2 дочерних особи, гипотеки достраиваются. В результате такого деления одна особь, получившая гипотеку, уменьшается в размерах. Восполнение размеров происходит при половом размножении. Планктонные виды могут делиться от 3 до 8 раз в сутки. Бентосные 1 раз в 4 дня, некоторые виды 1 раз в 25 дней. Половой процесс – ауксоспорами (растущими спорами). У пеннатных диатомей половой процесс напоминает конъюгацию. Две особи сближаются, выделяя слизь, ядра радиационно делятся, образуя гаметы. Гаметы одной клетки амебообразно двигаясь, сближаются с неподвижной гаметой второй клетки, происходит копуляция. Зигота покрывается растяжимой оболочкой и превращается в ауксоспору, потом прорастает. У центрических диатомей половой процесс оогамный. В одних клетках образуется 4 сперматозоида, у других оогоний с 1 яйцеклеткой, сперматозоиды проникают к оогонию, происходит копуляция, формируется зигота, которая превращается в ауксоспору.
Классификация: Отдел диатомовые водоросли подразделяется на 2 класса – Кл. Перистые и Центрические. Перистые – это такие водоросли, через тело которых можно провести одну или две плоскости симметрии. Половой процесс у них изогамный. В основном – это пресноводные формы. Центрические – это водоросли, через тело которых можно провести более двух плоскостей. Половой процесс – оогамный. В основном это морские, планктонные водоросли морей и океанов.
Представители : Пиннулярия
Навикула
Табеллярия
Цимбелла
Синедра
Астерионелиа:
Филогенез: Диатомовые водоросли произошли от каких-то водорослей, имеющих желтую или коричневую окраску в юрском периоде мезозоя. Родственниками являются хризомонадовые организмы - жгутиковые одноклеточные. Но хризомонадовые не являются непосредственными родственниками, а сближение их обосновано на многих признаках сходства (пигменты, продукты запаса, кремнезём и т. д. ). Более молодые пеннатные, древние перистые.
Значение диатомовых водорослей: 1. Формируют мощное отложение горных пород из панцырей – диатомит, имеющий различное народнохозяйственное значение. 2. Входит в состав взрывчатого вещества – динамита. 3. Изготавливают материал для звуковой и теплоизоляции. 4. Получают трепел – шлифованный песочек. 5. Служат для изготовления фильтров. 6. Водоросли в живом виде являются поставщиками кислорода в водную среду. 7. Многие из них идут для питания обитателей водоёмов.
Класс Сифоновые – Siphonophyceae Особенности: 1. Не имеют клеточного строения. Их крупное, сложно устроенное слоевище представляет собой одну гигантскую «клетку» . 2. Обычно в клетке содержится много ядер (редко одно). Неклеточное строение этих водорослей называется сифонным.
Одним из типичных и широко распространёггых представителей является кладофора, односящаяся к порядку Сифонокладиевых. Систематика их следующая: Отдел Зелёные водоросли Класс Сифоновые Порядок Сифонокладиевые Представитель Кладофора
Экология. Виды кладофоры живут повсеместно. Часть из них обитает в морях, часть в пресных водах. Скопления водоросли ветром прибиваются в прибрежную часть рек. В стоячих и мелких водоёмах она может занимать всю поверхность воды в виде желтовато-зеленоватой пены. На поверхности воды она выделяет большое количество воздуха, поэтому в толще воды хорошо заметны пузырьки воздуха.
Строение. Слоевище кладофоры кустистое, многократно разделённое. Строение сегментов (клеток) такое: клетки вытянуты, имеют цилиндрическую форму, расположены в один ряд. Оболочка толстая не слизистая, в ней много целлюлозы и мало пектиновых веществ. Цитоплазма густая, большая часть её расположена в постенном слое. Хроматофор в виде цилиндра сетчато-продырявленный, он заполняет почти всю клетку. Ядра мелкие в большом количестве разбросаны по всей клетке. Пиреноиды также мелкие разбросаны по хроматофору. Вакуоль – имеется центральная вакуоль. Крахмал, в качестве запасного вещества откладывается крахмал вокруг пиреноидов.
Размножение. Бесполое размножение происходит путём деления клетки и формирования большого количества четырёхжгутиковых зооспор. Они после созревания выходят в одну пору, потом оседают и дают новую дочернюю водоросль. Обычно к бесполому размножению приступают верхушечные клетки.
Половое размножение - изогамное. Изогаметы мелкие и всегда двужгутиковые. Они также образуются на конечных сегментах таллома. По созреванию изогаметы из отверстия в оболочке выходят в воду. Здесь происходит копуляция, формируется зигота, которая сразу же прорастает.
Значение: 1. Тина, образованная водорослью, служит маскировочным объектом для мальков рыб и других водных обитателей. 2. Заросли кладофоры затрудняют судоходство мелкого водного транспорта (лодки, баркасы и т. д. ). 3. В литературных источниках указывается, что из кладофоры делают высококачественную бумагу.
Класс Конъюгаты или Сцеплянки – Conjugatophycea Особенности: 1. Половой процесс конъюгация. 2. Отсутствие подвижных стадий при размножении. 3. Своеобразная форма хроматофора.
Из этого класса наиболее широко распространена в наших водах спирогира. Систематика её следующая: Отдел Зелёные водоросли Класс Конъюгаты или Сцеплянки Порядок Зигнемовые Представитель Спирогира – Spirogyre.
Экология. Спирогира очень часто встречается в пресных мелководных водоёмах. Это очень распространённая водоросль в нашем регионе. Она также как и кладофора образует ватообразную тину. В некоторых местах в прибрежных зонах прудов, озёр, мелких речушек, она может покрывать значительные площади зеркала воды.
Строение. Спирогира – нитчатая водоросль. Клетки расположены в один ряд, вытянутые. Оболочка клетки образует как бы 2 слоя, потому как кроме собственно оболочки имеется слизистый футляр. Он содержит большое количество пектиновых веществ, при попытке взять водоросль в руки, она быстро выскальзывает. Цитоплазма прижата к оболочке и образует тяжи к центру. Ядро относительно крупное, находится в центре, подвешена цитоплазматическими тяжами. Хорошо заметно ядрышко. Хроматофор спиральный. В клетке может быть от одного до 20 хроматофоров. Вакуоль крупная, они пронизана цитоплазматическими тяжами на отдельные сегменты. Пиреноидов несколько, они мелкие, находятся в хроматофоре.
Размножение. Бесполое: Его нет.
Половое размножение – конъюгация. Различают два вида конъюгации – лестничная и боковая. При лестничной конъюгации две нити спирогиры сближаются параллельно. На боковых стенках клеток конъюгирующих особей появляются выросты. Они направляются навстречу другу. В местах их соприкосновения оболочки клеток ослизняются и образуется сплошной канал. По каналу содержимое клеток одной водоросли переливается в клетки другой. Происходит копуляция. В результате слияния протопластов противоположных клеток формируется зигота. Она покрывается трёхслойной оболочкой, заполняется питательными веществами и переносит период покоя. При наступлении благоприятных условий зигота прорастает, редукционно делится, в результате чего образуется 4 гаплоидных ядра, из которых 3 отмирают, а одно остаётся. Из зиготы развивается новая дочерняя спирогира. При боковой конъюгации сквозные каналы образуются между двумя соседними клетками одной и той же водоросли. Остальное происходит по общей схеме.
Значение 1. Учебное, изучают в школах, вузах биологических профилей. 2. Маскировочный объект для мальков и т. д.
Отдел Желто-зелёные водоросли – Xanthophyta. Из особенностей отдела следует отметить следующее: 1. Своеобразие пигментов с преобладанием каротинов, каротиноидов жёлтого цвета, откуда произошло название. 2. Наличие у зооспор двух неравных жгутиков, если жгутиков много, то от места расположения ядра отходит пара неравных. 3. Сифональный тип строения тела.
В наших мелких водоёмах достаточно широко распространена водоросль вошерия – Vaucheria. Отдел Желто-зелёные водоросли - Xanthophyta. Класс Ксантосифоновые Порядок Вошериевые Представитель Вошерия
Экология. Вошерия достаточно широко распространена в пресных водоёмах. Она располагается на дне водоёма с быстротекущей водой, но нередко она живёт в стоячих водах у самого берега или скопления нитей, свободно плавающих на поверхности воды. Но экология её разнообразна и ее можно встретить на сильно увлажненной почве. Здесь она образует зелёные бархатистые дерновинки.
Строение. Вошерия представляет собой очень крупную до 5 см нитчатую водоросль, слегка разветвлённую. На её теле могут быть хорошо заметны вздутия. С нижней стороны имеются веерообразные ризоиды. По существу это гигантская клетка с множеством ядер, не разделённая перегородками. Строение внутреннее. Снаружи таллом покрыт целлюлозной оболочкой. На ощупь она грубоватая, т. к. не содержит достаточно пектина. Цитоплазма очень густая, она сосредоточена по всей нити, но большая часть её находится в постенном слое. Ядра также расположены в постенном слое, их много, мелкие. Вакуоль длинная, протягивается по всей длине водоросли, расположена посреди нити. В качестве запасного питательного вещества откладывается масло. Из пигментов следует отметить желтые каротиноиды, каротины, ксантофилл, а также хлорофилл «А» и «С» .
Размножение. Бесполое размножение происходит часто, при этом содержимое конца нити уплотняется и отделяется перегородкой – это образовался зооспорангий. Из всего содержимого формируется овальная круглая зооспора с большим количеством неравных жгутиков. Хроматофоры уходят вглубь, а ядра приближаются к оболочке. Над каждым ядром вырастает два неравных жгутика. Центр зооспоры занимает крупная вакуоль. Как только зооспора созрела, оболочка на вершине зооспорангия разрывается и зооспоры выходят в воду. С помощью жгутиков зооспора плавает, потом оседает и прорастает.
Половой процесс оогамный. В период полового размножения на нити водоросли закладываются органы размножения, обычно попарно. Оогоний (женский орган размножения) крупный, овальный. Он отделятся перегородкой. Из всего содержимого формируется 1 яйцеклетка. Антеридий располагается рядом, он имеет вид загнутого рожка. Верхняя часть отделяется перегородкой. В момент созревания спермагенные клетки дают сперматозоиды. В это время вершина антеридия лопается и сперматозоиды выходят в воду. Они реагируют на вещества, выделяемые оогонием, подплывают к нему, проникают через отверстие в выросте оогония к яйцеклетке и оплодотворяют её. Зигота называется ооспорой. Она заполняется запасным веществом (маслом) и гематохромом и проходит период покоя. При наступлении благоприятных условий ооспора прорастает в дочернюю нить вошерии.
Значение: 1. Желто-зелёные водоросли играют важную роль в создании первичной продукции в водоёмах для питания гидробионтов. 2. Усваивают органические вещества, тем самым очищают водоёмы от гниющих остатков. 3. После отмирания образуют надонный ил, богатый питательными веществами для растений (делают удобрения), а также способствуют формированию лечебных грязей для грязелечебниц.
Отдел Харовые водоросли – Charophyta
Особенности отдела: Членисто-мутовчатое строение таллома, состоящее из узлов и междоузлий, т. е своеобразен внешний облик слоевищ. Только у харовых водорослей имеются настоящие ризоиды вместо базальной клетки или ризоидального выроста. Многоклеточные органы полового размножения: мужские – антеридии и женские – оогонии.
Экология. Харовые водоросли обитают преимущественно в пресных водоёмах, редко в солоноватых. Обычно они предпочитают мелководные местообитания, где нет сильных движений воды. У нас такими местами являются озёра-старицы, отшнуровавшиеся рукава рек, прибрежные извилины и небольшие мысики, заводи, заросшие травянистой растительностью. Хорошо поселяются они на песчаном илистом грунте, где свободно могут укореняться ризоиды. Часто харовые водоросли предпочитают прибрежные зоны прудов, озёр с жёсткой известковой водой.
Строение таллома водоросли рассмотрим на примере водоросли хара – Chara. Хара – вертикально расположенная в воде высотой 1530 см водоросль, она многократно разветвлена на веточки. Их может быть около 10. Она имеет мутовчатое строение, т. е. таллом состоит из узлов и междоузлиев. Главная стеблевая ось нарастает верхушкой.
Строение таллома. Талломы хары состоят из узлов и междоузлиев. Узлы представляют собой клеточные пластинки. Они возникают из одной клетки. От узлов отходят мутовки «листьев» . Их может быть 6 -7. Они тонкие, на концах заостренные. Узлы чередуются с междоузлиями. Междоузлие состоит из одной клетки, одетой специальной корой. На верхушке таллома куполообразная апикальная клетка. В нижней части находятся бесцветные ризоиды, которыми водоросль закрепляется в грунт.
Строение клетки. Оболочка плотная целлюлозная, довольно толстая. Состоит из 2 слоёв. Внутренний слой состоит из целлюлозы, наружный – из каллозы, в которой может отлагаться углекислая известь. Пропитана солями. Цитоплазма в основном распределена на периферии клетки, около оболочки она образует толстый слой. Хлоропласты также сосредоточены в примыкающем к оболочке слое цитоплазмы. Зернистые. Ядра. Молодые клетки одноядерные, затем ядра начинают делиться и впоследствии клетка становится многоядерной. Вакуоль. Центр клетки занят крупной вакуолью. Пиреноидов в клетке нет.
Размножение. Бесполое размножение у харовых отсутствует. Вегетативное размножение происходит таким образом: Нижними веточками, которые засыпаются илом, на их боковых частях закладываются точки роста. Клубеньками, которые образуются на нижних частях веточек и на ризоидах.
Половой процесс – оогамный. Большинство видов хары однодомные: антеридии и оогонии образуются на одном и том же растении и, как правило, располагаются рядом, оогоний вверху в пазухе «листа» , а ниже под листом антеридий. Устроены сложно. Оогоний овальный, в нём располагается одна яйцеклетка. Снаружи оогоний опоясан пятью длинными цилиндрическими клетками, срастающимися между собой. Наверху окончания этих клеток образуют коронку. Внутри коронки имеется отверстие, ведущее к яйцеклетке. Сама яйцеклетка овальная. Антеридий располагается в нижней части листа, имеет округлую форму. Он состоит из 8 плоских клеток-щитков с радиальными складками. Эти клетки смыкаются краями, образуя полость антеридия. Клетки, образующие антеридий, называются щитками. С внутренней стороны щитка, если его отделить от остальных, хорошо заметна рукоятка. Она прикрепляется к середине щитка с внутренней стороны. Рукоятка вверху имеет головку. К головке прикрепляются сперматогенные нити. А нити состоят из сперматогенных клеток (в нити 100 -200 дисковидных клеток). Каждая клетка даёт по одному спирально-изогнутому двужгутиковому сперматозоиду. По созреванию щитки антеридиев расходятся, сперматозоиды выходят в воду, подплывают к оогонию, проникают к яйцеклетке, оплодотворяют её. Из оплодотворённой яйцеклетки образуется толстостенная зигота – ооспора. Ооспора при подходящих условиях прорастает, давая новую дочернюю водоросль.
Значение харовых водорослей. 1. Харовые водоросли засоряют водоёмы, особенно оросительные каналы – водогоны (в районах полупустынь и пустынь). 2. Учёные, студенты изучают процессы движения цитоплазмы в клетках водорослей. 3. Исследуют биоэлектрические явления. 4. Водоросли хорошо поедаются водоплавающей птицей, поэтому служат пищей в местах перелёта птиц, где (в дельтах Волги, Дона) на мелководьях имеются целые подводные луга.
Отдел Красные водоросли – Rhodophyta
Особенности: Особый набор пигментов. Наряду с пигментами, содержащимися в других водорослях, специфическими для красных водорослей являются билипротеины: красный - фикоэритрин и синий – фикоциан. Продуктом ассимиляции у них служит багрянковый крахмал, который отличается от крахмала цветковых растений. Сложное анатомическое и морфологическое строение.
Экология. Красные водоросли распространены в большой степени в бентосе северных и южных морей, но иногда встречаются в пресных водоёмах. В подавляющем большинстве их талломы имеют самую разнообразную форму, но по сравнению с бурыми здесь нет очень крупных форм. Немногие из них достигают 1, 5 – 2 м.
Строение клетки Напоминает строение клетки высокоорганизованных форм водорослей. Оболочка в основе целлюлозная с примесью пектиновых веществ. Здесь очень много слизи, иногда в оболочке имеются поры. Ядро в клетке одно, реже несколько. Цитоплазма занимает постенное положение. Вакуоль имеется и располагается она в центре клетки. Хроматофоры различной формы – дисковидные, пластинчатые, иногда звёздчатые. В качестве продуктов запаса здесь откладывается багрянковый крахмал и масло.
Размножение Красные водоросли могут размножаться как бесполым, так и половым путем, но размножение их имеет некоторые отличия. Одна из особенностей – это отсутствие подвижных жгутиковых стадий.
Бесполое размножение. а) более примитивные организмы размножаются с помощью голых моноспор. А моноспоры созревают по одной в моноспорангиях. б) у более совершенных водорослей бесполое размножение происходит тетраспорами, которые образуются по 4 в тетраспорангиях.
Половое размножение. При половом размножении формируется женский половой орган – карпогон. Чаще всего он состоит из расширенной части брюшка и трубчатой – трихогины. В брюшке карпогона формируется одна яйцеклетка. Мужские органы размножения – антеридии. Они имеют вид мелких бесцветных клеток, собранных группами. В них находится по одному спермацию неподвижные. Процесс оплодотворения происходит следующим образом. С помощью воды спермации, вышедшие из антеридиев, переносятся в карпогон. Хемотаксически он привлекается яйцеклеткой, которую оплодотворяет. После оплодотворения яйцеклетка делится, давая начало спорам или карпоспорам. Скопления карпоспор образуют цистокарпин.
Значение красных водорослей 1. Красные водоросли служат ценным промышленным и техническим сырьём. Из них добывают агар-агар (студенистые вещества), используемые в пищевой, текстильной, кожевенной промышленности и микробиологических лабораториях в качестве питательной среды. 2. Многие идут в пищу человека и животных. 3. Применяются в лекарственных целях.
Классификация. Отдел Красные водоросли подразделяется на 2 класса. 1 Кл. Бангиевые. Водоросли одноклеточные или нитчатые, бесполое размножение – моноспорами. 2 Кл. Флоридеевые, многоклеточные, бесполое размножение тетраспорами.
Представители: из Кл. Бангиевых стоит отметить следующие: Порфира – Таллом имеет вид тонкой волнистой, однослойной пластины (до 50 см длины). Ведёт сидячий образ жизни, прикрепляясь к камням, водорослям и т. д. Окраска – розовая, пурпурная, бурофиолетовая. Встречается в прибрежной зоне.
Бангия. Таллом в виде нитей. Окраска бурая или розовофиолетовая. Встречается на мелководье.
Из Кл. Флоридиевые: Церамиум. Таллом 5 – 30 см розово-малинового цвета имеет вид членистых кустиков, состоящих из дихотомически разветвленных нитей, на верхушке разделённых на 2 части.
Филлофора. Таллом до 50 см, пластинчато-разветвлённый. На верхушке ответвления заканчиваются отростками, распространена на значительной глубине. Имеет промышленное значение.
Батрахоспермум. Таллом 10 -15 см, состоит из осевой части, от которой отходят боковые нити. Зеленовато-синеватого цвета. Обитает в прибрежьях
Отдел Бурые водоросли – Phaeophyta
Особенности Бурая окраска, зависящая от преобладания бурых пигментов: ксантофиллов (виолаксантин, антероксантин), но главный из них фукоксантин. Оседлость. Все они прикреплены к грунту благодаря наличию особых выростов – ризоидов или базальных дисков. Почти все они обитают в морской соленной среде (за исключением 3 -х представителей – литодермы, строблонемы, плеврокладии).
Строение клетки 1. Оболочка. Клеточные оболочки состоят из целлюлозы, но особенность состоит в том, что она имеет толстый пектиновый слой с наружной стороны. Этот слой способен ослизняться. В нём много альгинов и камедеподобных веществ. Значение пектинового слоя состоит в том, что он может ослизняться, что спасает водоросль: во-первых, от ударов при сильном волнении, и во-вторых, от высыхания во время отливов. 2. Цитоплазма распределена по всей клетке, но наружный слой её очень густой, что также способствует защите от ударов, разрывов, поражений и т. д. 3. Ядро в клетке одно. 4. Вакуоль с клеточным соком располагается в центре, кроме того, в клетках могут появляться мелкие вакуоли – физоиды в виде пузырьков с таннидами и дубильными веществами. 5. Хроматофоры зернистые, дисковидные, иногда пластинчатые, их много. Они располагаются в постенном слое. 6. Пиреноиды очень мелкие, видны только в электронный микроскоп. Они имеют грушевидную форму. 7. Запасные вещества: ламинарин (полисахарид), маннит (сахароспирт), редко появляется масло. Крахмала нет.
Классификация. Итак, отдел Бурые водоросли подразделяется на 3 класса: Кл. Изогенератные – в цикле развития чередуется два равных по величине поколения спорофит и гаметофит. Кл. Гетерогенератные – в цикле развития чередуется два поколения, но спорофит крупный, гаметофит мелкий. Кл. Циклоспоровые – гаметофита нет как поколения, но он представлен группой подстилающих клеток.
1 -й Класс Изогенератные – Isogeneratae. Типичным представителем этого класса является эктокарпус – Ectocarpus. Систематика эктокарпуса Отдел Бурые водоросли Класс Изогенератные Порядок Эктокарповые Представитель Эктокарпус Он имеет кустистое, очень разветвлённое слоевище высотой до 25 см, образованное тонкими ответвленьями, похожими на нити. У основания имеются ризоиды, которыми водоросль прикрепляется к водным предметам.
Развитие эктокарпуса. На взрослом растении – диплоидном спорофите, на боковых веточках таллома образуются овальные одноклеточные зооспорангии. Достигнув зрелости, содержимое зооспорангия начинает делиться. После редукционного деления в зооспорангии образуется большое количество зооспор. Зооспора имеет грушевидную форму и 2 жгутика, направленных в разные стороны. Впереди имеется глазок. Жгутики разной длины, один направлен вперёд, другой назад. Как только зооспоры созреют, зооспорангий лопается и зооспоры выходят в воду. Они некоторое время плавают, потом оседают, теряют жгутики, округляются и сразу же начинают прорастать. Из зооспор развивается гаплоидное растение – гаметофит. Своим внешним видом гаметофит ничем не отличается от спорофита. Гаметофит растет, и как только он достигает такой величины как спорофит, на нём закладываются удлиненные многогнёздые гаметангии. Как только гаметангии разовьются, содержимое их начинает многократно делиться, в результате чего образуются гаметы. Гаметы одинаковые по величине, но разные физиологические. Одни из них – женские – плавают недолго, вскоре останавливаются, оседают на дно или прикрепляются к другим водорослям. Другие – мужские – плавают значительно дольше. Вскоре мужские гаметы, привлекаемые хемотаксически, подплывают к осевшим женским гаметам, происходит копуляция, формируется зигота. Она периода покоя начинает прорастать, давая диплоидный спорофит – взрослое растение эктокарпуса. Таким образом, в цикле развития эктокарпуса закономерно чередуются 2 поколения: диплоидное – спорофит (взрослое растение) и гаплоидное – гаметофит. Оба растения (поколения) по величине и форме ничем не отличается друг от друга.
Кл. Гетерогенератные – Heterogeneratae Из наиболее типичных представителей класса гетерогенератных следует назвать ламинарию – Laminaria. Отдел Бурые водоросли - Phaeophyta Класс Гетерогенератные - Heterogeneratae Порядок Ламинариевые - Laminariales Представитель Ламинария - Laminaria
Род ламинария насчитывает 30 видов. Таллом водоросли разделён на 3 части: базальную пластинку (или когтевидные выросты, служащие для прикрепления к субстрату), стеблевую или черешок, и листоподобную пластинку (она может быть одна или несколько). У ламинарии наблюдается уже очень сложное анатомическое строение. В этом плане различают 3 зоны: а) ассимиляционную, расположенную у поверхности таллома. В этой части расположено большое количество клеток, богатых хроматофорами. Здесь происходит органическое питание ламинарии. б) кору, состоящую из крупных клеток, выполняющих механическую функцию. в) сердцевину, состоящую из проводящих нитей, идущих продольно снизу вверх.
Развитие. Ежегодно перед сбрасыванием пластинки (обычно это бывает в начале лета) в тканях листовой пластинки закладываются сорусы, которые состоят из группы зооспорангиев, состоящих из одной клетки. Ядра спорангия начинает делиться редукционно, в результате чего образуется 16 -64 зооспоры. По созревании зооспорангий лопается, и зооспоры выходят в воду, плавают, оседают на дно водоёма или прикрепляются к подводным предметам. Без периода покоя зооспоры начинают прорастать. Ещё при закладке зооспор определяется их пол, поэтому при прорастании одни зооспоры дают мужские, другие женские заростки. Они отличаются формой нитей. Мужской заросток относительно мелкий и более разветвлённый. Женский более крупный, ответвления на концах удлинено-овальные, расширены. На конечных ответвлениях мужского заростка формируются органы размножения уплощённо-яйцевидные антеридии, дающие по одному сперматозоиду, имеющему 2 жгутика. На ответвлениях женского заростка закладываются удлинённые многоклеточные оогонии. При созревании остаётся одна клетка, которая превращается в оогоний. Яйцеклетку может давать каждая верхушечная клетка оогония. Яйцеклетка выходит из оогония и как бы подвешивается в виде голой яйцеклетки. Оплодотворение происходит по общей схеме. Созревший оогоний ослизняется. Любая клетка женского заростка может стать оогонием. Яйцеклетка выходит из оогогония через отверстие и «голая» сидит на его вершине. Сперматозоид, привлекаемый хемотаксически, оогонием подплывает и оплодотворяет яйцеклетку, формируется зигота (ооспора). Зигота прорастает, давая новый спорофит. Он растёт и превращается в новое растении. Таким образом, в цикле развития ламинарии закономерно чередуются 2 поколения спорофит – взрослое растение (2 n) и гаметофит – микроскопический заросток (n). Они по сравнению с эктокарпусом различные по величине и форме, поэтому класс называется гетерогенератные (гетерос – различный, генерация – поколение).
Класс Циклоспоровые – Cyclosporaceae Класс циклоспоровые – это крупные водоросли. У них слоевище дифференцированно на ткани. Основное отличие связано с циклом размножения и развития. Во-первых, основная особенность циклоспоровых состоит в том, что в цикле развития отсутствует чередование двух самостоятельно растущих форм развития, т. е. у них нет ярко выраженного гаметофита, как это наблюдалось у изогненератных – эктокарпуса и гетерогенератных – ламинарии. Во-вторых, гаметангии развиваются в углублениях скафидия из одной клетки. В-третьих, мейоз (редукционное деление) происходит при образовании гамет. Циклоспоровые произрастают во всех морях от Арктики до Антарктики. Все циклоспоровые промысловые водоросли и уничтожаются в больших масштабах. У циклоспоровых наблюдается наиболее совершенный тип оплодотворения – оогамия.
Типичным растением из класса циклоспоровых является обитатель прибрежной зоны фукус пузырчатый из порядка Фукусовых. Отдел Бурые водоросли Класс Циклоспоровые Порядок Фукусовые - Fucales Представитель Фукус - Fucus Фукус – бурая водоросль, широко распространённая в северных морях. Само растение представляет собой невысокую водоросль, около 30 см высоты. Таллом его плоский, ремневидный, дихотомически разветвлённый, тёмно -бурого цвета, в редких случаях достигает до 1 м длины. Края таллома гладкие или слегка зазубрены. Посредине таллома проходит средняя жилка. В нижней части таллом сужается и переходит в черешок. Основание таллома расширяется. Этим расширением водоросль прикрепляется ко дну водоёма.
Размножение. Бесполое размножение у фукуса отсутствует. Половой процесс оогамный. Он проходит следующим образом. В середине лета на верхушках талломных ответвлений вырастают выпуклости, имеющие бобовидную форму. Они называются рецептакулы. В них появляются вместилища округлой формы, называемые концептакулы или скафидии, которые располагаются под корой и открываются наружу небольшим отверстием. Внутренняя полость скафидия устлана многочисленными нитями – парафизами. В толще парафиз располагаются органы полового размножения. Скафидии могут быть однополыми или обоеполыми. Среди парафиз развиваются антеридии – мужские органы размножения и оогонии – женские органы размножения. В антеридиях из спермагенных клеток образуется до 64 сперматозоидов, а в оогониях – по 8 яйцеклеток. При образовании сперматозоидов и яйцеклеток происходит редукционное деление. Созревшие гаметы с помощью тургорного деления выталкиваются из органов размножения в воду. Здесь в воде сперматозоид оплодотворяет яйцеклетку, формируется зигота. Она без периода покоя прорастает, образуя дочерний таллом фукуса. Таким образом, у фукуса смена поколений отсутствует. Спорофитом, как вы хорошо понимаете, является взрослое растение фукуса, а где же гаметофит? Оказывается, как утверждает видный альголог Ю. Е. Петров, гаметофитом у фукуса является небольшой слой подстилающих клеток, находящийся в нижней части (на дне скафидия). Этот слой и продуцирует мужские и женские органы размножения и, соответственно, разнополые гаплоидные гаметы.
Значение бурых водорослей 1. Они являются источником органического вещества в прибрежной зоне морей и океанов. Ими питаются все обитатели, начиная от микроскопических. 2. Служат поставщиками, обогащая водную среду кислородом. 3. «Подводные луга» служат маскировочным объектом и убежищем для мелких рыб и других обитателей. 4. Это единственный источник получения альгинатов для стабилизации вязких растворов. Применение альгинатов повышает качество печатания книг, стойкость красок, производство пластмасс, синтетических волокон, мазей, пасты. 5. Получение шестиатомного спирта. 6. Пищевая продукция для человека: консервы «морская капуста» . 7. Население прибрежных районов применяет как удобрение. 8. Йод получают.
Скачать презентацию Водоросли Выполнила студентка 1 курса направления подготовки Общая
Водоросли (Локотькова).pptx