Вступ до курсу систематики рослин

Рід гематокок - Haematococcus - має клітини, в яких протопласт компактно розташовується в центрі клітини, а до клітинної оболонки підходять лише тонкі цитоплазматичні тяжі. Види цього роду, зокрема гематокок дощовий (Haematococcus pluvialis), подібно до дюналієли, здатні до гіперсинтезу каротиноїдів і швидко набувають червоного забарвлення.

Рід гоніум - Gonium - належить до ценобіальних водоростей. Ценобії мають вигляд платівки, що, залежно від виду, складається з 4-х або 16-ти клітин. Клітини утримуються разом за допомогою спільної слизової обгортки - інволюкруму. При нестатевому розмноженні кожна клітина два-вісім разів ділиться, і дочірні клітини ще всередині материнської оболонки складаються у новий ценобій. Статевий процес ізогамний.

Рід пандоріна - Раndorina, Ценобіальна водорість з овальними ценобіями, що складаються з 16-ти або 32-х клітин. Ценобії вкриті інволюкрумом. При нестатевому розмноженні протопласт клітини кілька разів ділиться, утворюючи 16 або 32 зооспори, які, не залишаючи материнської оболонки, складаються у новий ценобій. Статевий процес - гетерогамія.

Рід евдоріна - Eudorina. Ценобії водорості нагадують пандоріну. При нестатевому розмноженні протопласти клітин ценобію починають одночасно ділитися, утворюючи дочірні ценобії подібно до пандорини. Статевий процес - оогамія.

Рід вольвокс - Volvox. Водорість утворює ценобії кулястої, еліпсоїдної або яйцевидної форми, розмір яких може сягати 2 мм. Нестатеве розмноження відбувається за допомогою спеціалізованих клітин нестатевого розмноження - партеногонідій. Партеногонідії більші за розміром, ніж вегетативні клітини і, на відміну від останніх, здатні до вегетативного поділу. Звільнення дочірніх ценобіїв відбувається після руйнування материнського.

Статевий процес - оогамія. Окремі клітини ценобію, що за розмірами нагадують партеногонідії, перетворюються на антеридії та оогонії. В межах роду відомі однодомні та дводомні види. В антеридіях утворюється від 32 до 64 дводжгутикових сперматозоїдів. В оогоніях утворюється по одній великій яйцеклітині, яка не покидає ценобію. Після статевого процесу зигота одягається товстою оболонкою із шипами і переходить у стан спокою. Після його завершення ядро зиготи редукційно ділиться. Три дочірні ядра дегенерують, життєздатним лишається тільки одне. Як наслідок, зигота проростає однією зооспорою, яка після серії поділів розвивається у новий ценобій.

Порядок Хлорококальні - Chlorococcales

Об'єднує поодинокі або зібрані у тетради кокоїдні водорості. Шар кристалічно впорядкованої целюлози в оболонці відсутній, і, подібно до вольвокальних, каркасною основою оболонки є гідроксипроліни. Представники порядку не здатні до гіперсинтезу вторинних каротиноїдів і залишаються зеленими на всіх стадіях життєвого циклу. 3ооспори вкриті оболонкою.

Рід хлорокок - Chlorococcum. Клітини хлорокока поодинокі, сферичні, мають одне ядро, великий пристінний хлоропласт з піреноїдом, дві скоротливі вакуолі. Нестатеве розмноження відбувається дводжгутиковими зооспорами, що вкриті оболонками, або гемізооспорами. При несприятливих умовах вегетативні клітини можуть покриватися товстою оболонкою із шипами і перетворюватись на спочиваючі клітини - гіпноспори. Статевий процес у більшості видів роду ізогамний, життєвий цикл гаплофазний із зиготичною редукцією.

Види роду належать до амфібіальних організмів - вони дуже часто зустрічаються в ґрунтах, переважно лісових фітоценозів, в зоні заплеску прісних водойм та в ефемерних водоймах.;

Порядок Хетофоральні - Chaetophorales

Об'єднує багатоклітинні водорості з нитчастим та гетеротрихальним типом морфологічної структури тіла. Каркас клітинної оболонки хетофоральних утворений фібрилами кристалічне впорядкованої целюлози. Монадні клітини - зооспори та гамети - голі. Зооспори мають чотири джгутики, гамети дводжгутикові.

У межах порядку простежується поступове ускладнення плану будови тіла: від нитчастих нерозгалужених водоростей до гетеротрихальних представників, що складно диференційовані у морфологічному та функціональному відношеннях.

Рід уронема - Uronema - має талом у вигляді простої нерозгалуженної нитки, що складається з морфологічно та функціонально однакових клітин (за винятком базальної та апікальної).

Рід стигеоклоніум - Stigeoclonium має гетеротрихальні таломи.

Рід драпарнальдія - Draparnaldia. Водорість макроскопічна, має вигляд тендітного кущика, вкритого м'яким прозорим слизом, може досягати 10-20 см у висоту. Таломи Draparnaldia диференційовані на три системи ниток - сланкі, висхідні опірні та асимілятори. Нитки-асимілятори короткі, рясно розгалужені, на верхівках часто закінчуються волоском (хетою).

Порядок Сценедесмальні - Scenedesmales

Об'єднує одноклітинні, колоніальні та ценобіальні водорості з кокоїдним типом морфологічної структури тіла. Оболонки містять шар кристалічне впорядкованої целюлози. Представники порядку здатні до гіперсинтезу вторинних каротиноїдів (особливо при нестачі азоту). Зооспори завжди голі.

Рід брактеакок - Bracteacoccus. Дорослі клітини поодинокі, сферичні.

Рід гідродикціон або водяна сіточка - Hydrodictyon. Ценобії Hydrodictyon макроскопічні, складаються з кількох тисяч великих циліндричних багатоядерних клітин, з'єднаних на кожному полюсі з двома-чотирма сусідніми клітинами. Оболонка дорослих клітин целюлозна. При нестатевому розмноженні протопласт кожної клітини водяної сіточки розпадається на кілька тисяч голих дводжгутикових зооспор, які, не виходячи за межі материнської клітини, з'єднуються між собою і утворюють дочірній ценобій.

При статевому розмноженні протопласт клітини розпадається на кілька тисяч голих дводжгутикових ізогамет. Зигота, що переходить у стан спокою, проростає чотирма великими гаплоїдними зооспорами. Кожна зооспора проростає у багатокутну багатоядерну клітину - поліедр, що являє собою спорофіт водяної сіточки. Протопласт поліедра ділиться на велику кількість зооспор, які, не виходячи за межі поліедра, складаються у новий ценобій.

Єдиний у флорі України вид цього роду - Н. reticulatum - гідродиктіон сітчастий.

Рід педіаструм - Pediastrum. У видів роду ценобії сплощені, мають вигляд зірки або коліщатка, що складається з 4-128 клітин, з'єднаних боками. Нестатеве та статеве розмноження у Pediastrum майже повністю аналогічне до водяної сіточки.

Рід сценедесмус - Scenedesmus. Ценобії у представників цього роду мають вигляд платівок з 4 або 8, рідше 2 або 16 видовжених клітин, з'єднаних боками паралельно одна до одної. Розмноження відбувається автоспорами, які ще у материнській клітині з'єднуються у новий ценобій.

Клас Требуксіефіцієві - Trebouxiophyceae

Нараховує приблизно 250 видів кокоїдних, нитчастих та гетеротрихальних водоростей, що мешкають переважно у позаводних екотопах - у ґрунтах, в аерофітоні, входять до складу лишайників, рідше зустрічаються як симбіонти прісноводних безхребетних тварин (найчастіше - інфузорій та губок).

Клітини требуксієфіцієвих завжди вкриті целюлозно-пектиновою оболонкою, яка у багатьох представників містить додатковий шар спорополеніну. Монадні клітини завжди голі, дводжгутикові (зрідка чотириджгутикові), представлені зооспорами, зрідка - гаметами. Всі представники не здатні до гіперсинтезу вторинних каротиноїдів і протягом всього життя залишаються зеленими.

Система класу. За наявністю монадних клітин, наявністю та поведінкою центріолей при мітозі, типами морфологічної структури тіла, полярністю клітин, здатністю до статевого розмноження клас поділяють на п'ять порядків, з яких нижче розглядаються два - Trebouxiales та Chlorellales.

Порядок Требуксіальні - Trebouxiales

Об'єднує одноклітинні та зібрані в сарциноїдні пакети або тетради водорості з кокоїдним або нитчастим типом морфологічної структури тіла. Більшість видів здатні розмножуватися за допомогою зооспор; у деяких видів зооспори недорозвинені. Требуксіальні мешкають переважно в аерофітоні, часто є фікобіонтами лишайників.

Рід требуксія - Trebouxia. Клітини требуксії поодинокі або зібрані у тетради, діади або октади, чи багатоклітинні комплекси. Розмноження відбувається зооспорами, апланоспорами та автоспорами. Рід містить близько 50 видів, які є найтиповішими фікобіонтами лишайників.

Рід десмокок - Desmococcus. Водорість утворює пакети з двох-чотирьох клітин та багатоклітинні більш-менш кубічні агрегати, що складаються з пакетів.

Порядок Хлореляльні - Chlorellales

Включає кокоїдні та нитчасті водорості, які ніколи не утворюють зооспор, а також не здатні до статевого розмноження.

Рід хлорела - Chlorella. Водорість одноклітинна, колоній або агрегатів не утворює. Клітини хлорели дрібні, сферичні або широкоеліпсоїдні, з гладенькою оболонкою. Розмноження відбувається тільки автоспорами, які утворюються в материнській клітині по 2-8 і звільняються при розриві оболонки спорангія. Для деяких видів описані спочиваючі клітини - акінети. Хлорела зустрічається у найрізноманітніших умовах - у прісних водоймах, грунтах, аерофітоні, може бути симбіонтом найпростіших, наприклад, інфузорій та губок.

Клас Ульвофіцієві - Ulvophyceae

Об'єднує переважно морські бентосні та перифітонні водорості, хоча в межах класу представлені також і прісноводні та аерофітні форми. Майже всі ульвофіцієві водорості мають багатоклітинні таломи. Переважаючі типи морфологічної структури тіла - нитчастий, гетеротрихальний та сифонокладальний.

Клітини ульвофіцієвих завжди вкриті целюлозно-пектиновою або целюлозною оболонкою. Монадні клітини завжди голі, чотириджгутикові або дводжгутикові, представлені зооспорами та гаметами.

До класу входить близько 80 родів, що об'єднують більш ніж 1000 видів.

Система класу. Ознаки, за якими клас поділяють на порядки, пов'язані з типами морфологічної структури тіла, життєвими циклами, ультратонкою будовою зооспор та гамет, а також з особливостями поширення. До класу входить шість порядків, з яких нижче розглядаються чотири - Ulotrichales, Ulvales, Cladophorales, Trentepohliales.

Порядок Улотрихальні - Ulotrichales

Об'єднує морські та прісноводні водорості з нитчастим та гетеротрихальним типом структури. Життєвий цикл гаплодиплофазний, з гетероморфною зміною поколінь. Спорофіт представлений диплоїдною одноклітинною рослиною, відомою під назвою кодіолюм (Соdiolum). Клітинні оболонки містять велику кількість пектинових речовин і здатні ослизнюватися. Монадні клітини голі, але на плазмалемі є шар субмікроскопічних органічних лусочок. Зооспори переважно чотириджгутикові, гамети дводжгутикові. Типовий представник - Ulothrix.

Рід улотрикс - Ulothrix. Більшу частину життя водорість проводить у стані гаметоспорофіта, який має вигляд довгих нерозгалужених однорядних ниток. Всі клітини здатні до поділу, що обумовлює постійне наростання талому в довжину, а також утворення репродуктивних клітин. Базальна клітина, за допомогою якої водорість прикріплюється до субстрату, відрізняється від звичайних вегетативних клітин нитки. Вегетативне розмноження відбувається фрагментацією нитки. При нестатевому розмноженні у будь-якій клітині утворюються 2-4 (8) чотириджгутикові зооспори.

Статевий процес ізогамний. Будь-яка клітина нитки здатна утворити велику кількість (8-64) дводжгутикових ізогамет, які для копуляції виходять у зовнішнє середовище. Нитки Ulothrix є роздільностатевими. Зигота проростає у булавоподібний одноклітинний спорофіт (стадія Codiolum): диплоїдне ядро спорофіта редукційно ділиться і він утворює 4-8 чотириджгутикові зооспори.

Види роду поширені переважно в морях. Кілька видів досить часто зустрічаються у прісних водоймах.

Порядок Ульвальні - Ulvales

Включає переважно морські водорості з гетеротрихальною або примітивною тканинною будовою. Життєвий цикл гаплодиплофазний, з ізоморфною зміною поколінь. Оболонки целюлозно-пектинові, здатні до ослизнення. Монадні клітини ульвальних позбавлені субмікроскопічних лусочок. Зооспори переважно чотириджгутикові, гамети дводжгутикові. Характерні представники - Ulva та Enteromorpha.

Рід ульва або зелений морський салат - Ulva. Спорофіти та гаметофіти водорості морфологічно однакові і мають вигляд двошарової платівки з гофрованими краями, довжина якої становить кілька сантиметрів. Таломи гаметофітів розвиваються із чотириджгутикових зооспор, спорофітів - із щойно утворених зигот, які зберігають джгутики гамет, тобто із планозигот.

Статеве розмноження відбувається за допомогою дводжгутикових гамет. Статевий процес, залежно від виду, може бути ізогамним або гетерогамним. Для ульви характерна гетероталічність.

Рід ентероморфа або кишениця - Enteromorpha. У цього близького до ульви роду таломи видовжено-пластинчасті або трубчасті. За типом життєвого циклу, будовою клітин та розмноженням цей рід подібний до Ulva.

Порядок Кладофоральні - Cladophorales

Об'єднує водорості із сифонокладальним типом морфологічної структури тіла, хоча таломи у більшості морських та прісноводних представників мають вигляд нерозгалужених ниток або розгалужених кущиків. Життєвий цикл гаплодиплофазний, з ізоморфною зміною поколінь.

Клітинні оболонки целюлозні, позбавлені пектинових речовин. Вегетативні клітини мають багато ядер, пристінний сітчастий хлоропласт або велику кількість дрібних дископодібних хлоропластів, з'єднаних між собою дуже тонкими тяжами; у хлоропластах розташовуються

дрібні піреноїди. Монадні клітини позбавлені субмікроскопічних лусочок; зооспори переважно чотириджгутикові, гамети - дводжгутикові. У кладофоральних виявлено специфічний ксантофіл - сифоноксантин.

Рід кладофора - Cladophora - є провідним родом порядку. Таломи кладофори кущикоподібні, складаються з багатоядерних клітин, що утворюють системи розгалужених ризоїдальних та висхідних ниток. Водорість розмножується фрагментацією таломів, зооспорами, акінетами та статевим шляхом. Статевий процес - ізогамія.

Рід ризоклоніум - Rhizoclonium - має вигляд довгих нерозгалужених ниток.

Порядок Трентеполіальні - Trentepohliales

Порядок об'єднує виключно наземні гетеротрихальні водорості, таломи яких мають вигляд розгалужених ниток або одно- чи багатошарових паренхіматозних платівок. У трентеполіальних відсутні піреноїди, крохмаль синтезується у незначній кількості і відкладається у вигляді дрібних гранул у стромі хлоропласта.

Розмноження відбувається фрагментацією ниток, акінетами, чотириджгутиковими зооспорами та статевим шляхом. Життєвий цикл гаплодиплофазний, з ізоморфною зміною поколінь. Статевий процес ізогамний, здійснюється дводжгутиковими гаметами.

Трентеполіальні викликають червоне цвітіння кори дерев, паразитують на листках різноманітних деревних порід або є фікобіонтами лишайників. Біохімічною особливістю є здатність накопичувати велику кількість вторинних каротиноїдів (переважно в-каротину) та полігідроксиспиртів (поліолу та альдітолу).

Рід трентеполія - Trentepohlia. Таломи Trentepohliales мають вигляд коротких розгалужених сланких ниток, висхідні нитки редуковані.

Клас Сифонофіцієві - Siphonophyceae

Об'єднує сифональні, переважно морські макроскопічні водорості. В сифонофіцієвих виявлено специфічні ксантофіли - сифонеїн та сифоноксантин. Продуктом асиміляції замість крохмалю може бути полімер фруктози - полісахарид інулін.

Розмноження здійснюється за допомогою дво-, чотириджгутикових та стефаноконтних зооспор і статевим шляхом.

Система класу. Клас поділяють на чотири порядки - Bryopsidales, Halimedales, Dichotomosiphonales та Dasycladales.

Порядок Бриопсидальні - Bryopsidales

Об'єднує водорості, таломи яких не мають радіально-симетричної будови і являють собою одну велетенську клітину з багатьма (інколи - до кількох тисяч) ядрами. Розмножуються бриопсидальні фрагментацією талому, апланоспорами, зооспорами та статевим шляхом. Статевий процес - гетерогамія.

Рід бріопсис - Bryopsis - поширений у морях тропічного, субтропічного та помірного поясів.

Рід кодіум - Codium є прикладом водорості зі складно диференційованим сифональним таломом. Codium розмножується лише статевим шляхом. Статевий процес - гетерогамія.

Порядок Галімедальні - Halimedales

Водорості цього порядку близько споріднені з Bryopsidales. Розмноження відбувається фрагментацією таломів та статевим шляхом. Статевий процес ізогамний або гетерогамний. Галімедальні водорості мешкають переважно у тропічних морях.

Рід каулерпа - Caulerpa. Водорість макроспопічна, складно розчленована і нагадує невеличку трав'янисту рослину. Статевий процес гетерогамний.

Порядок Дазикладальні - Dasycladales

Таломи мають радіально-симетричну будову і являють собою вісь із системою апікальних кільцевих сифонів. Клітинні оболонки складаються переважно з маннану і просякнені карбонатами, найчастіше - у формі арагоніту.

Рід ацетабулярія - Acetabularia. Водорість поширена в теплих морях.

Клас Харофіцієві - Charophyсеае

Об'єднує одноклітинні та багатоклітинні прісноводні, солонуватоводні та наземні водорості з кокоїдним, нитчастим та гетеротрихальним типами морфологічної структури тіла. Монадні клітини (коли вони є) вкриті субмікроскопічними органічними лусочками і мають асиметричний цитоскелет.

Система класу. За будовою талому, наявністю джгутикових стадій, типом статевого процесу, особливостями організації клітинних оболонок, наявністю порового апарату, будовою жіночих статевих органів клас за різними системами поділяють на 7-10 порядків.

Порядок Харальні - Charales

Об'єднує водорості з гетеротрихальним типом морфологічної структури тіла, які мають макроскопічні членисто-кільцеві таломи, джгутикові стадії, що представлені сперматозоїдами, оогамний статевий процес, багатоклітинні жіночі статеві органи. Харальні водорості мешкають у бентосі озер та приморських солонуватоводних, лиманів. Характерними представниками порядку є Chara та Nitella.

Рід хара - Charа. Спорофіти хари мають вигляд розгалужених кущиків, що складаються з прямостоячих опірних ниток необмеженого росту - т. зв. "стебел", бічних кільцево розміщених асиміляторних ниток обмеженого росту - "листків", та ниток-ризоїдів.

Статевий процес оогамний. Після копуляції утворюється ребриста зигота - ооспора, яка переходить у стан спокою. Після закінчення періоду спокою в зиготі відбувається мейоз, причому з чотирьох гаплоїдних ядер три дегенерують. Далі проходить мітоз, одна з утворених клітин стає апікальною клітиною майбутнього стебла, друга - апікальною клітиною ризоїдів. Таким чином, життєвий цикл харальних водоростей гаплофазний, із зиготичною редукцією, гетероморфною зміною поколінь та статевим диморфізмом.

Рід нітелла - Nitella - зовні нагадує хару.

Порядок Зигнематальні - Zygnematales

Об'єднує водорості з кокоїдним та нитчастим типами морфологічної структури тіла, в яких джгутикові стадії та центріолі відсутні, статевий процес-кон'югація. Життєвий цикл гаплофазний, без чергування поколінь, із зиготичною редукцією.

Рід спірогіра - Spirogyra. Нитки цієї водорості складаються з витягнутих або коротких циліндричних клітин. Клітинна оболонка целюлозна, зовні вкрита слизовим шаром. У кожній клітині міститься від одного до кількох (здебільшого 1-4) стрічковидних спіральних хлоропластів з піреноїдам. Вегетативне розмноження у спірогири здійснюється фрагментацією ниток.

Статевий процес - кон'югація. Розрізняють драбинчасту та бічну кон'югацію. Більш поширена драбинчаста кон'югація, яка відбувається між клітинами двох ниток. Утворюється кон'югаційний канал. По ньому протопласт однієї клітини поступово проштовхується в іншу. Там протопласти та ядра зливаються, і утворюється зигота. Оскільки поведінка клітин при кон'югації відрізняється, то сприймаючу клітину називають жіночою, а ту, яка віддає протопласт - чоловічою.

Зигота виробляє товсту тришарову оболонку і переходить у стан спокою. При проростанні диплоїдне ядро зиготи редукційне ділиться, причому з чотирьох гаплоїдних ядер лише одне залишається життєздатним. Оболонка зиготи розривається, і протопласт проростає у нову нитку.

Види роду Spirogyra поширені у стоячих або повільно текучих водах: заводях, старицях річок, ставках, болотах, канавах, калюжах.

Рід зигнема - Zygnema. Види цього роду за зовнішнім виглядом жабуриння нагадують спірогіру, але при мікроскопії відрізняються будовою хлоропластів: в кожній клітині їх два, вони розміщені в центрі, мають зірчасту форму.

Рід мужоція - Mougeotia. Від зігнеми та спірогіри мужоція відрізняється, в першу чергу, наявністю в кожній клітині лише одного хлоропласта, який має вигляд платівки з двома або кількома піреноїдами і розміщується по осі клітини.

Порядок Десмідіальні - Desmidiales

Включає кокоїдні водорості, в яких джгутикові стадії та центріолі відсутні, статевий процес - кон'югація. Подібно до зигнематальних, життєвий цикл гаплофазний, без чергування поколінь, із зиготичною редукцією.

Рід клостеріум - Closterium. Водорість має поодинокі, веретеноподібне зігнуті клітини. Хлоропласти нагадують осьові конуси з радіальними поздовжніми ребрами. Зигота, що утворюється внаслідок кон'югації, переходить у стан спокою, після завершення якого відбувається мейоз. Далі два з чотирьох гаплоїдних ядер дегенерують, і зигота проростає двома проростками.

Рід налічує більше двохсот видів, серед яких близько 70 знайдені на території України. Види роду широко розповсюджені в різноманітних прісних водоймах, рідше зустрічаються на вологих скелях та мохах.

Рід космаріум - Cosmarium. До цього роду належать кокоїдні мікроскопічні прісноводні водорості, що мають клітини з двох симетричних напівклітин. Останні з'єднуються між собою широким або вузьким перешийком.

Розмножується космаріум вегетативним поділом або внаслідок кон'югації.

Життєвий цикл водоростей роду Cosmarium гаплофазний, без чергування поколінь, із зиготичною редукцією.

На території України водорості цього роду дуже поширені і різноманітні за видовим складом. Більшість видів мешкає у прісних водоймах різного типу (річках, озерах, ставках, калюжах).

Размещено на Allbest.ru