Водорості - нижчі рослини

УЖГОРОДСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Реферат на тему:

ВОДОРОСТІ - НИЖЧІ РОСЛИНИ

Автор: Біланич М.М.

Ужгород - 2009

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА

Водорості - велика група нижчих рослин, що становлять основну масу водної рослинності. Деякі а них прикріпляються до дна водойм або до підводних предметів, утворюючи фітобентос, більшість же знаходиться а товщі води у зваженому стані або плавають -- вони складають фітопланктон. Частина водоростей живе в ґрунті, на ґрунті або на стовбурах

У процесі розвитку водорості еволюціонували від одноклітинних і колоніальних до складно організованих гігантів, які сягають десятків метрів завдовжки (бурі водорості) і мають елементарно диференційоване тіло, що нагадує органи вищих рослин. Форма і розмір клітин і талому водоростей різноманітні.

Будова, склад і властивості клітинних компонентів водоростей характеризуються великою різноманітністю.

Для клітин водоростей характерним є хроматофори - носії пігментів у водоростей. Вони складаються з білкової основи і пігментів, які забезпечують фотосинтез у водоростей. За формою розрізняють: чашоподібні, зірчасті, пластинчасті, стрічкоподібні, сітчасті та зернисті. В залежності від положення є пристінні і центральні хроматофори. У хроматофорах міститься один або більше піреноїдів.

Піреноїди - білкові тільця різноманітної форми і будови, розміщені всередині або на поверхні хроматофорів у клітинах водоростей. Навколо них відкладаються зерна крохмалю. Після поділу клітини піреноїди виникають як новоутворення, а частіше розмножуються поділом.

Форми талому водоростей:

- Одноклітинні (амебоїдні (ризоподіальні), джгутикові, кокоїдні);

- колоніальні;

- нитчасті (лінійні і гетеротрихальні (розгалужені нитки);

- пластинчасті, пальмелоїдні (у стані зиготи оточеної слизом).

Розмноження водоростей буває вегетативним, безстатевим (за допомогою спор) і статевим. У одного й того самого виду залежно від умов і пори року способи розмноження різні. При цьому спостерігається зміна ядерних фаз -- гаплоїдної і диплоїдної.

Нестатеве розмноження може відбуватись: спорами, зооспорами, апланоспорами. Спори утворюються у спорангіях. Якщо в спорангії утворюється 4 спори, то це тетраспорангій.

Форми статевого розмноження: ізогамія, гетерогамія, оогамія. Гамети завжди гаплоїдні. Особина, на якій розвивається спора - спорофіт, а та, яка утворює гамети - гаметофіт. Гаметофіт буває двостатевий (гетероталізм) і одностатевий. Ядра гаметофіта - гаплоїдні, спорофіта - диплоїдні.

Деяким водоростям властива кон'югація (спірогіра).

У найбільш високоорганізованих водоростей, як і у вищих рослин, є чітко виражене чергування поколінь: покоління, яке розмножується статевим шляхом (гаметофіт) чергується з поколінням, якому властиве безстатеве розмноження (спорофіт).

При цьому талом гаметофіта може бути подібним до талому спорофіта, або вони можуть відрізнятися. Гаметофіт продукує гамети, які зливаючись, утворюють зиготу, з якої проростає диплоїдний спорофіт, що утворює спори.

Сприятливими умовами для зростання водоростей є наявність світла, джерел вуглецю та мінеральних солей, а основним середовищем життя для них є вода. Значний вплив на життя водоростей мають температура, солоність води тощо.

ЕКОЛОГІЯ ВОДОРОСТЕЙ

За місцем зростання водорості поділяють на дві великі групи: ті, що живуть у водоймах, та ті, що живуть поза водоймами.

Серед тих, що живуть у водоймах, виділяють такі екологічні групи: планктон -- дуже дрібні водорості, які знаходяться в товщі води у завислому стані (хламідомонада, вольвокс, пандорина, мікроцистіс); бентос -- водо-рості, що живуть на дні водойм (харові, багато діатомових); перифітон -- водорості, якими обростають підводні предмети або вищі рослини водойм (кладофора, червоні та бурі водорості морів). Населяють водорості і гарячі джерела, а також водойми з підвищеною концентрацією солей.

Водорості, що живуть поза водоймами, також поділяють на групи: грунтові (едафітон) -- живуть у ґрунті або на ґрунті (ботридій, деякі вошерії), у ґрунті живе понад 700 видів водоростей з різних відділів; наземні (аерофітон) -- на корі дерев, на скелях (трентеполія, плеврокок). Багато водоростей вступають у симбіотичні зв'язки з іншими представниками рослинного й тваринного світу. Особливе місце тут належить симбіозу водоростей з грибами. У цьому симбіозі виникає така біологічна єдність двох організмів, що призводить до появи третього -- лишайника, який відрізняється і від першого, і від другого.

КЛАСИФІКАЦІЯ СПРАВЖНІХ ВОДОРОСТЕЙ

Кількість видів водоростей - 40 тисяч

Справжні водорості поділяються на такі відділи:

1. Пірофітові,

2. Золотисті,

3. Діатомові,

4. Жовтозелені,

5. Бурі

6. Червоні,

7. Евгленові

8. Зелені

9. Харові

Також виділяють деякі додаткові відділи водоростей: Еустігматофітові (Eustigmatophyta), Рафідофітові (Raphidophyta), Динофітові (Dinophyta).

Іноді до водоростей по звичаю відносять ціанобактерії, називаючи їх синьо-зеленими водоростями.

Поділ водоростей на відділи збігається зазвичай з їхнім забарвленням, яке, як правило, пов'язане з особливостями будови клітин і слані. Всі мають хлорофіл а, деякі в, с або d.

Наявність пігментів у клітинах водоростей забезпечує автотрофний тип живлення. Проте багато водоростей здатні за певних умов переходити на гетеротрофне живлення (евгленові -- в темряві) або поєднувати його з фотосинтезом (міксотрофний тип живлення).

Розглянемо основні відділи водоростей детальніше.

ВІДДІЛ: ЗЕЛЕНІ ВОДОРОСТІ - CHLOROPHYTA

Відділ зелених водоростей (Chlorophyta або Chlorophycophyta) є найчисленішим серед водоростей. За даними різних авторів, він нараховує 20-25 тис.видів. Найдавніші рештки відомі з верхнього докембрію - протерозою (біля 1 млн 400 тис років тому). Зелені водорості поширені в прісних та гіпергалінних водоймах, в морях та океанах, в наземних біотопах, на снігу та льоду.

Систематичні ознаки відділу

- Пігменти та запасні поживні речовини

До складу фотосинтетичних пігментів входять майже всі пігменти, властиві вищим рослинам: хлорофіли "а" та "b", всі відомі каротини (, , та -каротин), ксантофіли лютеїнового ряду (лютеїн, зеаксантин, неоксантин, віолаксантин, антераксантин).

Завдяки переважанню хлорофілів більшість видів Chlorophyta забарвлені у зелений колір. В екстремальних умовах (наприклад, у гіпергалінних водоймах) у деяких зелених водоростей "вмикається" механізм гіперсинтезу каротину, і тоді клітини набувають червоного забарвлення (Dunaliella salina). При старінні або при утворенні спочиваючих клітин у цитоплазмі може накопичуватись олія, забарвлена різними каротинами та ксантофілами (цю суміш називають гематохромом) у жовтий та червоний кольори.

Основним продуктом асиміляції є крохмаль. Він завжди відкладається в пластиді - або безпосередньо в стромі хлоропласта, або навколо піреноїда. Позапластидні асиміляти представлені олією (накопичується переважно при старінні клітин) та лейкозином. У сифонофіцієвих водоростей основним асимілятом може бути полісахарид інулін.

- Цитологічні ознаки

Клітини зелених водоростей мають типово еукаріотичну будову і загалом подібні до клітин вищих рослин. Специфічні ознаки пов'язані, перш за все, з будовою клітинних покривів, хлоропласта, джгутикового апарату монадних клітин, особливостями мітозу та цитокінезу.

Рис. 1. Загальний план будови клітини зелених водоростей (на прикладі Chlamydomonas): 1 - плазмалема, 2 - клітинна оболонка, 3 - скоротливі ваколі, 4 - комплекс Гольджі, 5 - ендоплазматична сітка, 6 - двомембранна оболонка хлоропласту, 7 - стигма, 8 - строматичний крохмаль, 9 - піреноїд, 10 - крохмальна обгортка піреноїду, 11 - тилакоїди, зібрані у грану, 12 - ядро, 13 - ядерце, 14 - мітохондрія, 15 - краплина олії, 16 - мікротубулярні джгутикові корені, 17 - джгутик, 18 - базальне тіло джгутика, 19 - фібрилярне сполучне волокно базальних тіл (за Ettl, 1983)

Клітинні покриви. Клітини переважної більшості видів зелених водоростей вкриті целюлозно-пектиновою оболонкою. Значно рідше зустрічаються представники, позбавлені будь-яких покривів, окрім плазмалеми, тобто вони мають "голі" клітини.

Ультратонка будова оболонки різноманітна і визначається систематичним положенням та віковими особливостями конкретних представників. Проте все різноманіття структури оболонок є різними варіантами єдиного, основного плану будови. Цей план найчіткіше простежується у молодих клітинах одноклітинних водоростей, оболонка яких складається з трьох шарів.

Перший, зовнішній шар дуже тонкий, утворений сульфатованими та кислими полісахаридами, і має торочкуватий або хвилястий край. Вважають, що він виконує рецепторні функції. Другий шар (т.з. первинна оболонка, періодично-глобулярний шар) є проміжним, утвореним упорядковано розташованими субодиницями-глобулами гідроксипролінів, глікопротеїнів та олігосахаридів. Третій шар (вторинна оболонка, фібрилярний шар) - внутрішній, він утворений мікрофібрилами целюлози, які "зцементовані" пектиновими речовинами. Вторинна оболонка найбільше розвинена у дорослих та старих клітинах. Під внутрішнім шаром знаходиться плазмалема.

Ядерний апарат зелених водоростей має типову евкаріотичну будову.

В ядрі наявні одне-кілька ядерець, які (за винятком кон'югат) зникають під час мітозу. У монадних клітинах центріолі звичайно відсутні, їх функцію виконують базальні тіла джгутиків. У клітинах представників, позбавлених здатності до активного руху, центріолі наявні (за вийнятком кон'югат та харальних водоростей).

Фотосинтетичний апарат. Хроматофори (хлоропласти) майже тотожні хлоропластам вищих рослин: вони одягнені двомебранною оболонкою, тилакоїди групуються у ламели по 3-6 або утворюють грани, оперезуючі тилакоїди відсутні. Звичайно у хлоропластах є один-кілька піреноїдів, переважно облямованих крохмалем.

У більшості монадних зелених водоростей у хлоропласті знаходиться стигма. Складається з каротиноїдів. У місці розташування стигми оболонка хлоропласта тісно прилягає до плазмалеми. Вважають, що саме ця ділянка плазмалеми виконує функції фоторецептора, а стигма - функцію ширми, яка регулює кількість світла, що падає на фоторецептор.

Хлоропластна ДНК замкнена у кільце, складається з 100-300 тис. пар нуклеотидів. Генофор розсіяний.

Мітохондріальний апарат представлений звичайно розгалуженим мітохондріоном з пластинчастими кристами. Мітохондріальна ДНК складається з 16-80 тис. пар нуклеотидних основ (у морських сифональних водоростей - до 220 тис.пар), і за молекулярно-філогенетичними реконструкціями близька до мітохондріальної ДНК інших евкаріот, що мають мітохондрії з пластинчастими кристами.

Джгутикові стадії. Переважна більшість монадних клітин зелених водоростей має по два ізоконтні та ізоморфні джгутики. Рідше зустрічаються чотири - або багатоджгутикові (стефаноконтні) форми (рис.10.17.3). Серед примітивних Chlorophyta є види з одним, двома-трьома неоднаковими, шістьма або вісьмома однаковими за довжиною джгутиками.

Поверхня джгутиків звичайно гладенька або вкрита органічними субмікроскопічними лусочками, які формуються в особливих резервуарах комплексу Гольджі. Система джгутикових коренів складається з мікротубулярних та мікрофібрилярних коренів.

Інші органели. Вакуолярний апарат представлений справжніми вакуолями з клітинним соком - тонопластом. У клітинах багатьох монадних та гемімонадних прісноводних та наземних водоростей звичайно є дві, зрідка - кілька скоротливих вакуолей.

Типи структури тіла

За морфологією Chlorophyta є найрізноманітнішим відділом водоростей. Зелені водорості бувають як мікро- так і макроскопічними, одно- та багатоклітинними, деякі мають неклітинну (сифональну або сифонокладальну) будову. В межах відділу представлені майже всі типи морфологічної структури тіла згадані в загальній характеристиці водоростей.

Розмноження та ріст багатоклітинних таломів

У зелених водоростей спостерігаються усі основні способи нестатевого розмноження і статевого процесу, відомі у евкаріотичних водоростей. В цілому, у межах відділу спостерігається тенденція заміни рухливих репродуктивних клітин нерухомими, та редукція нестатевого розмноження спорами за рахунок інтенсифікації вегетативного та статевого розмноження.

Життєві цикли

Зеленим водоростям властиві різні типи життєвих циклів. Близько чверті відомих видів є агамними або апогамними, з життєвими циклами за типом цикломорфозу.

До еугамних належить більшість видів відділу, і їх життєві цикли представлені гаплофазними, гаплодиплофазними та диплофазними циклами з зиготичною, гаметичною, споричною та соматичною редукцією, з ізо- та гетероморфною зміною поколінь. Життєві цикли можуть бути однотипними у всіх представників таксону рангу класу або порядку, а можуть відрізнятись навіть у різних видів одного роду.

Ознайомимося з представниками відділу зелених водоростей, розглянувши з одноклітинних хламідомонаду, плеврокок і хлорелу, з багатоклітинних нитчастих -- улотрикс і спірогіру.

Хламідомонада -- мікроскопічна одноклітинна водорість грушоподібної або овальної форми. Поверхня клітини вкрита прозорою безбарвною пектиновою оболонкою. На передньому кінці тіла оболонка утворює невелике випинання -- носик, від якого відходять два джгутики. За допомогою цих джгутиків водорість рухається. Всю внутрішню частину клітини займає цитоплазма з великим чашоподібним хлоропластом (хроматофором) зеленого кольору. В нижній потовщеній частині хлоропласта розміщений кулястий піреноїд (зона, де найактивніше синтезуються й нагромаджуються поживні речовини), який містить багато білків і оточений зернами крохмалю. На верхній частині хроматофора знаходиться добре помітне Червоне вічко - стигма, насичене каротином. В заглибині хроматофора розміщене велике кулясте ядро з добре помітним ядерцем. Спереду біля основи джгутиків розміщені дві пульсівні вакуолі.

Розмноження і життєвий цикл

Хламідомонади розмножуються статевим і безстатевим шляхом. При безстатевому розмноженні клітина втрачає джгутики, її ядро, хлоропласт і цитоплазма діляться на 4 (рідше 8) клітин -- зооспор. У кожної дочірньої клітини виростає по 2 джгутики, оболонка материнської клітини руйнується і зооспори виходять у воду.

У такий спосіб водорості розмножуються дуже швидко. Вже через добу дочірні клітини знов діляться.

При статевому розмноженні в материнській клітині утворюються гамету. Вони подібні до зооспор, однак кількість значно більша -- 32 або 64 в одній клітині. Після дозрівання гамети виходять з материнської клітини і по-парно з'єднуються, утворюючи зиготу. Вона вкривається захисною оболонкою і переходить у стан спокою. Через деякий час зигота виходить з оболонки і ділиться мейотично з утворенням 4 гаплоїдних зооспор.

Хламідомонади живуть у невеликих, дуже забруднених водоймах, що добре прогріваються (калюжі, стічні канави). У таких водоймах вони дуже швидко розмножуються і спричинюють "цвітіння" води. Оскільки поряд з авто-трофним способом живлення клітини хламідомонад поглинають розчинені органічні речовини, вони тим самим сприяють процесу очищення забрудненої води (самоочищенню). Цей процес можна спостерігати у відстійниках, очисних спорудах міської каналізації.

Уже через кілька днів після чергового викидання стічних вод водойма очищається. Вода стає чистою і прозорою до дна. Водоростей -- активних санітарів -- уже немає в товщі води. Їхні зиготи опустились на дно і там "відпочивають" до чергового забруднення, яке знов їх активізує.

Плеврокок -- мікроскопічна одноклітинна наземна водорість без-джгутиків. Під щільною безбарвною оболон-кою клітини знаходяться цитоплазма, ядро і пластинчас-тий хлоропласт. Зазвичай клітини поєднані в групи по 4-6 і більше у вигляді пакетів, іноді утворюють короткі нитки. Пакети можуть розпадатися на окремі клітини, кожна з них існує самостійно і швидко починає ділитися.

Клітини плеврокока діляться в двох взаємно перпендику-лярних напрямках, утворюючи нові пакети.

Улотрикс - прісноводна водорість. Клітини улотрикса розташовані в один ряд, утворюючи нерозгалужену нитку до 10см завдовжки. Клітини ниток циліндричні або бочко подібні, короткі. Кожна клітина має ядро, пристінний хроматофор у вигляді неповного кільця і один або кілька піреноїдів.

Дуже поширений в річках, живе, прикріплюючись до підвоних предметів (бентос), утворюючи яскраво-зелені обростання. Прикріплюється до субстрату безбарвною видовженою клітиною - ризоїдом.

Розмноження вегетативне, статеве і безстатеве.

Безстатеве розмноження здійснюється за допомогою зооспор, які формуються в клітинах. Зооспора -- яйце або грушоподібні клітини з чотирма джгутиками на передньому кінці, червоним вічком і двома пульсівнимивакуолями. Кожна зооспора, вийшовши назовні, через де який час прикріплюється до субстрату і проростає в дорослу особину.

При статевому розмноженні в клітинах нитки формуються гамети, подібні до зооспор, однак лише з двома джгутиками. Гамет у кожній клітині більше, ніж зооспор. З'єднуючись попарно, гамети однієї й тієї самої або частіше різних ниток утворюють зиготу. Вона залишається рухливою не довго, скоро осідає на дно водойми, втрачає джгутики і вкривається товстою оболонкою, що захищає її від несприятливих умов. Під час проростання зиготи відбувається редукційний поділ з утворенням 4--16 галоїдних особин.

Спірогіра -- одна з найпоширеніших зелених нитчастих водоростей у прісноводних басейнах. Довгі нитки слані утво-рюють сплетення (баговиння) яскраво-зеленого кольору, до субстрату вони не прикріплюються і вільно плавають у воді. Нитки спірогіри завдовжки від кількох міліметрів до 8--10 см не галузяться і складаються з одного ряду одна-кових видовжених циліндричних клітин. Кожна клітина має двошарову оболонку, яка зовні вкрита слизовим чох-лом. Внутрішній шар оболонки складається з целюлози, зовнішній -- з пектинових речовин. Целюлозна оболонка оточує цитоплазму, в якій розміщені спірально закручені зелені стрічкоподібні хлоропласти з численними піреноїдами. Велике ядро з добре помітним ядерцем розміщене в центральній частині клітини, оточене шаром цитоплаз-ми, який сполучений з пристінним шаром тяжами. Про-міжки між тяжами заповнені вакуолями.

Спірогіра розмножується вегетативно і статевим шляхом, спор вона ніколи не утворює. Вегетативне розмноження відбувається в разі випадкового розриву ниток або розпадання її на окремі клітини за несприятливих умов. З кожної частини нитки або окремої клітини утворюють-ся нові особини поділом клітин.

Статеве розмноження здійснюється кон'югацією. При цьому дві нитки, зовні подібні, зближуються. З клітин ниток, розміщених одна навпроти одної, утворюються вирости. При стиканні цих виростів перегородки їх зникають і вміст "чоловічої" клітини переливається в "жіночу". В результаті цього злиття утворюється зигота, яка вкри-вається товстою оболонкою і після певного періоду спокою проростає. При цьому вона ділиться мейозом, утворюючи чотири гаплоїдні клітини. Три з них -- дрібні -- відмирають, а одна -- велика -- разом із вмістом зиготи утворює проросток нової особини, який дає початок новій нитці. Також відомими представниками зелених водоростей є хлорелла і вольвокс, які описані в будь-якому шкільному підручнику по біології рослин.

БУРІ ВОДОРОСТІ - Phaeophyta.

Серед них можна спо-стерігати і мікроскопічні нитчасті організми, і гіганти, що сягають 30--50 м завдовжки (наприклад, макроцистіс). Бурих водоростей існує близько 1500 видів з 250 родів; це фітобентос переважно холодних морів та океанів усього світу, заселя-ють мілководдя, але зустрічаються і далеко від берегів. Вони можуть утворювати підводні „луки” та величезну кількість біомаси. У Чорному морі біля берегів України трапляються такі бурі водорості, як диктіота, цистозира.

За зовнішнім виглядом бурі водорості можуть нагадувати кущики, гіллясті шнури. Крім хлорофілів а і с та каротинів вони містять пігмент фукоксантин

Хроматофори мають дві мембрани. В матриксі їх знаходяться ниткоподібні генофори. Може бути один піреноїд (або нема піреноїдів), який виходить за межі хроматофора. В склад хроматофора входить стигма.

Рис. 2. Макроцистіс - одна з найкрупніших водоростей

Клітини мають ядро, зовнішня мембрана якого оточує весь хроматофор (хроматофорна ендоплазматична сітка) і внутрішня, власне мембрана ядра.

Особливі продукти запасу: ламінарин, шестиатомний спирт - маніт.

Талом (слань) може бути гетеротрихальні і дуже диференційовані, подібно до тканин вищих рослин. Наприклад мають запасну, механічну, асиміляційну (з потовщеними стінками) тканини. Найскладніше організованими серед бурих водоростей є саргасууми, які поширені в Саргасовому морі.

Нестатеве розмноження відбувається зооспорами і апланоспорами.

Зооспори мають два джгутики, але ці джгутики гетероконтні і гетероморфні. Гетероконтні - різні за довжиною. Великий джгутик має мастігонеми (вирости); малий джгутик гладкий і спрямований назад.

Окремі бурі водорості розмножуються спеціальними виводковими бруньками.

Статеве розмноження: ізогамія, анізогамія і оогамія.

Зигота у всіх бурих водоростей немає періоду спокою!

Поділяються на три класи:

1. Ізогенерати (таломи спорофіта і гаметофіта одинакові, статеве розмноження - ізогамія);

2. Гетерогенерати

3. Циклоспорові (нема чергувань поколінь).

Об'єкти:

Ламінарія (клас Гетерогенерати) - рід бурих водоростей. Cлоєвище складається з пластини шириною до 0,5 м, довжина до 5 м (іноді до 25 м) і стовбура з ризоїдами при підставі. Ок. 30 видів, переважно в морях помірного і арктичного поясів Сівши. півкулі. Деякі види їстівні, застосовують в медицині (морська капуста). Об'єкт аквакультури.

Рис. 3. Ламінарія

Життєвий цикл: Спорофіт диплоїдний, у спорангіях мейотично виникають гаплоїдні зооспори, далі гаплоїдні гаметофіти (гетероталічні), які дають гамети. Після злиття гамет утворюється диплоїдна зигота, яка проростає в спорофіт мітотично без періоду спокою.

Фукус - рід бурих водоростей. Тіло (талом) - плоска пластинка, що галузиться, завдовжки до 1 м. Ок. 15 видів, головним чином в північних морях; у Росії 4 види. Часто утворюють хащі в прибережній зоні. Використовуються на добриво, для отримання йоду, калійних солей, кормової муки, альгінатів.

ВІДДІЛ: ДІАТОМОВІ ВОДОРОСТІ - DIATOMEA. BACILLARIOPHYTA

Нараховує 15 тис. видів, в прісних і морських водах, на сирому грунті і т.д. Відомі з юрського періоду.

Одноклітинні: одиночні або колоніальні організми. Клітини їх мають твердий кремневий панцир, що складається з двох половинок, - нижнього (гіпотеки) і верхньою (епітеки). По його формі діатомові водорості діляться на дві групи: з радіально-симетричним (центричні) і двустороннесимметрічним (пеннатні) панциром. Іноді вздовж епітеки проходить подовжній шов, який прорізає її стінку. Обидві стулки панцира пронизано численними дрібними порами, через які відбувається обмін речовин між клітино і зовнішнім середовищем. Розмноження поділом. Кожна дочірня клітка отримує тільки одну стулку материнського панцира, а другу добудовує самостійно. При цьому, стулка, що знов утворюється, завжди є гіпотекою.

Через декілька поколінь настає статеве розмноження. Статевий процес діатомових водоростей протікає за типом гологамії, ізогамією, гетерогамією і оогамією (найчастіше). У життєвому циклі діатомей переважає диплоїдна фаза, гаплоїдний набір хромосом спостерігається тільки у гамет.

В життєвому циклі переважає диплофаза.

Хроматофори діатомових водоростей забарвлені в різні відтінки жовто-бурого кольору залежно від набору пігментів. Серед них переважають каротин, ксантофіл і діатомін - особливий пігмент з групи ксантофіллів, присутній тільки у діатомових водоростей; хлорофыл а і с (буруватий); каротини ? і ?. Як запасний поживний продукт в їх клітинах відкладається масло.

Діатомеї населяють різні прісні і морські водоймища, досягаючи найбільшої різноманітності в бореальній зоні. Вважають за краще, як правило, неглибокі місця, але можуть зустрічатися на глибині до 100 м. Діатомові водорості складають значну частину планктону і бентоса.

Рис. 4. Діатомова водорість

Вони служать основним джерелом корму і первинною ланкою в ланцюгах живлення для багатьох водних тварин. Скупчення стулок діатомових водоростей в геологічному минулому утворили могутні осадкові породи - діатоміти. Сучасні види утворюють на дні морів діатомові намули.

Мають два класи: Центрофіцей і Пеннатофіцей

Представники: пінулярія, навікула, цимбелла, тощо.

У деяких представників виявлено автогамію - самозапліднення. Наприкладв у Циклотелли: У клітині диплодного організму відбувається мейоз, утворюються чотири гаплоїдні ядра, два відмирають, а інші два які далі зливаються знову у диплдне ядро.

ВІДДІЛ: ЧЕРВОНІ ВОДОРОСТІ - RHODOPHYTA

Червоні водорості (багрянки), підцарство водоростей, об'єднує як одноклітинні, так і багатоклітинні організми. Відділ Rhodophyta нараховує біля 5000 видів.Талом, найчастіше, має вид розгалужених ниток, прикріплених до субстрата за допомогою ризоїдів. Клітини одно- або багатоядерні, з двохшаровою клітинною оболонкою. Зовнішній шар складається з пектину, а внутрішній - з геміцеллюлоз, які можуть сильно набухати, утворюючи рясний слиз. Відмітною особливістю червоних водоростей є набір пігментів, що містяться в хлоропластах. Крім хлорофіллов а і d і каротиноїдів, у них є особливі водорозчинні пігменти - фікобіліни: червоні фікоерітріни, а також сині фікоцианіни і аллофікоціаніни. Від їх співвідношення залежить забарвлення талому, яке може змінюватися від малиново-червоного до голубувато-сталевого. На відміну від інших рослин, у червоних водоростей в цитоплазмі відкладається так званий «багрянковий крохмаль», що нагадує глікоген тварин.

Розмноження вегетативне, безстатеве і статеве. При безстатевому розмноженні на таломі червоних водоростей утворюються спорангії. В результаті серії поділів, перший з яких є мейозом, в них розвиваються нерухомі спори. Статевий процес проходить за типом оогамії. Велика нерухома яйцеклітина дозріває в потовщенні, розташованому на особливих гілках талому. У чоловічих статевих органах - антеридіях утворюються численні дрібні, позбавлені джгутиків спермації. Потрапляючи в зовнішнє середовище, вони пасивно переносяться струмом води і прилипають до потовщених гілочок талому з яйцеклітиною усередині.

Особливості життєвого циклу червоних водоростей:

Спорофіт диплоїдний -- мейоз -- спори гаплоїдні (позбавлені оболонки і здатні до амебоїдного руху) -- гаметофіт гаплоїдний -- гамети (спермації - безджгутикові з током води підходять до жіночого статевого органу - карпогону, у якому міститься яйцеклітина і проходить запліднення) -- зигота диплоїдна (проростає без періоду спокою) -- карпоспорофіт диплоїдний -- карпоспори диплоїдні -- спорофіт диплоїдний.

Якщо утворюються тетраспори, то вони завжди проростають у гаплоїдні гамети. Близько 3800 видів з 600 родів, поширених переважно в морях. Мешкають як в прибережній смузі, так і на великих глибинах (до 200 м). По набору пігментів і відсутності жгутикових стадій в життєвому циклі червоні водорості напомінгают ціанобактерії, але відрізняються від них будовою кліток і наявністю статевого процесу. Використовуються для отримання агару і інших желатиноподібних речовин (анфельція). Деякі види (напр., порфіру) їстівні або використовуються на корм худобі.

Рис. 5. Типи морфологічних структур та плани будови таломів Rhodophyta: 1 -кокоїдний; 2 - нитчастий однорядний; 3, 4 - нитчастий багаторядний; 5 - пластинчастий; 6, 7 - гетеротрихальний одноосьовий; 8, 9 - гетеротрихальний багатоосьовий

ВІДДІЛ: ЗОЛОТИСТІ ВОДОРОСТІ - CHRYSOPHYTA

Золотисті водорості - вважаються відносно молодим та нечисленним відділом жовтої пігментної групи. Найдавніші викопні рештки датуються віком біля 240 млн. років (тріасовий період мезозою). На початку мезозою більшість видів відділу вимерла. Сучасну флору Chrysophyta представляють біля 1000 видів, які виникли у палеогені та неогені. Золотисті водорості мешкають переважно у прісних водоймах, і є в основному монадними організмами.

Одноклітинні, колоніальні, рідше багатоклітинні організми, завдовжки не більше 2 див.

Більшість видів мають 1-2 джгутики і можуть активно пересуватися в товщі води. Клітини деяких видів одягнені панциром з лусочок.

У хлоропластах крім хлорофіллов а і с містяться каротиноїди. Найчастіше це фукоксантин, определящий золотисто-жовте забарвлення.

Золотисті водорості, як правило, є автотрофами, проте деякі види перейшли на гетеротрофне живлення. Як запасна речовина в цитоплазмі відкладаються хрізоламінарін і масла.

Переважна більшість видів розмножуються безстатевою шляхом - зооспорами або простим поділом надвоє. Статевий процес відомий тільки у декількох видів.

Золотисті водорості поширені широко, головним чином в помірних широтах. Зустрічаються, найчастіше, в чистих прісних водах, а також в кислих водах сфагнових боліт; рідше - в морях і солоних водоймищах.

Є типовими представниками фітопланктона- первинні продуценти органічних речовин у водних екосистемах. Деякі види викликають «цвітіння» води, що приводить до замору риб.

Найбільш небезпечне масове розмноження видів роду прімнезія, що виділяють у воду нейротоксини.

ВІДДІЛ ЖОВТОЗЕЛЕНІ ВОДОРОСТІ - XANTHOPHITA

Жовто-зелені водорості, відділ справжніх водоростей, об'єднуючий як одноклітинні (іноді рухомі), так і багатоклітинні, нерідко колоніальні види. Мають всі форми диференції талому, крім тканевої. Пігменти: хлорофіли а і с; каротиноїди (альфа і бета каротини) Комбінація пігментів, що містяться в хлоропластах - хлорофілів , а також ксантофіллів - визначає своєрідне забарвлення цих водоростей, яке може бути світло- і темно-жовтою, зеленою і навіть блакитною. Є невеликі хроматофори, які містять по одному піреноїду. Мають три поверхи тилакоїдів

Запасні продукти (асиміляції): масла, волютин, хрізоламенарін. Розмножуються, в більшості випадків, безстатевим шляхом в результаті поділу надвоє або зооспорами. Зооспори - гетероконтні і гетероморфні. У деяких видів відомий статевий процес, що протікає за типом ізогамії. Мешкають в прісних водах, де входять до складу планктону ; рідше зустрічаються на сирому грунті (ботрідіум) і в морській воді.

Класи:

1. Xanthomonadophyceae

2. Xanthopodophyceae

3. Xanthococcophyceae

4. Xanthocapsophyceae

5. Xanthotrichophyceae

6. Xanthosiphonophyceae

ВІДДІЛ ХАРОВІ ВОДОРОСТІ - CHAROPHYTA

Харові водорості (харофіти, лучици), відділ справжніх водоростей. Зовні нагадують хвощі. Висота талому зазвичай не перевищує 20-30 см, але у деяких видів вона досягає 1-2 м. Бічні гілки з обмеженим зростанням, розташовані мутовками на багатоклітинних вузлах. Міжвузловини утворені однією гігантською клітиною, навколо якої нерідко розвиваються численні дрібні клітини, що виконують функцію «кори». У деяких видів в оболонках клітин відкладається вуглекислий кальцій. У хлоропластах містяться хлорофілли а і b, а також каротини, найчастіше - лікопін. Як запасна поживна речовина в клітках окладиваєтся крохмаль. Безстатеве розмноження відбувається в результаті відділення окремих частин талому або одно- і багатоклітинними бульбами. Статевий процес протікає у формі оогамії.

Близько 300 видів, об'єднаних в 2 сімейства: нітеллових і власне харових. Широко поширені в прісних і опріснених морських водоймищах на глибинах від 1 до 5 м. Ростуть на м'яких мулистих грунтах, нерідко утворюючи підводні луки. Деякі види використовуються як добрива. Гігантські клітини міжвузля харових водоростей є класичним об'єктом цитологичеських досліджень.

Представник: Хара.

ВІДДІЛ ЕВГЛЕНОФІТОВІ ВОДОРОСТІ - EUGLENOPHYTA

Відділ Euglenophyta нараховує біля 1000 видів мікроскопічних водоростей, поширених переважно у прісних континентальних водоймах. Невелика кількість видів евгленофітів відома з морських біотопів. За палеоальгологічними даними, найдавніші викопні рештки Euglenophyta датуються віком біля 65 млн. років (кайнозой, третинний період).

Відділ включає не тільки фотоавтотрофні, але й значну кількість гетеротрофних видів. Окремі представники ведуть паразитичний спосіб життя. За винятком роду Colacium, всі евгленофітові водорості мають монадний тип будови.

Рис. 6. Характерні представники відділу Euglenophyta: 1 - Eutreptia, 2 - Euglena, 3 - Trachelomonas (монади у будиночках та розмноження), 4 - Phacus, 5 - Colacium, 6 - Astasia, 7 - Menoidium, 8 - Heteronema.

ЛІТЕРАТУРА

1. Шаломов Р.В., Дмитрієв Ю.В., Подгорний В.І. Біологія: комплексний довідник. - Харків: Ранок, 2008. - 264 с.

2. Біологія: навчальний посібник / А.О. Слюсарев, О.В. Самсонов, В.Н. Мухін та ін; за ред. Та пер. З рос. В.О. Мотузного. - з-тє видання, випр. Та доп. - К.: Вища школа., 2002. - 622 с.

3. Біологія: Підручник для 6-го класу загальноосвіт. Навч. Закл / М.М. Мусієнко, Ю.Г. Вервес, П.С. Славний, П.Г. Балан, М.Ф. Войцехівський. - К.: Генеза, 2002. - 208 с.

4. Морозюк С.С. Біологія.: (Підр. Для 6 класу середньої ЗОШ) - К.: Генеза, 1996 - 160 с.

5. Загальна біологія: Підручник для 9-10 класів /за ред. Ю.І. Полянського. - К.: Радянська школа., 1986. - 264 с.