Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Цикл развития бурых водорослей



Питание.

Бактерии бывают автотрофами и гетеротрофами. Автотрофы («сами себя питающие») не нуждаются в веществах, произведенных другими организмами. В качестве главного или единственного источника углерода они используют его диоксид (CO2). Включая CO2 и другие неорганические вещества, в частности аммиак (NH3), нитраты (NO3) и различные соединения серы, в сложные химические реакции, они синтезируют все необходимые им биохимические продукты.

Гетеротрофы («питающиеся другим») используют в качестве основного источника углерода (некоторым видам нужен и CO2) органические (углеродсодержащие) вещества, синтезированные другими организмами, в частности сахара. Окисляясь, эти соединения поставляют энергию и молекулы, необходимые для роста и жизнедеятельности клеток. В этом смысле гетеротрофные бактерии, к которым относится подавляющее большинство прокариот, сходны с человеком.

Размножение и генетика.

Бактерии размножаются бесполым путем: ДНК в их клетке реплицируется (удваивается), клетка делится надвое, и каждая дочерняя клетка получает по одной копии родительской ДНК. Бактериальная ДНК может передаваться и между неделящимися клетками. При этом их слияния (как у эукариот) не происходит, число особей не увеличивается, и обычно в другую клетку переносится лишь небольшая часть генома (полного набора генов), в отличие от «настоящего» полового процесса, при котором потомок получает по полному комплекту генов от каждого родителя.

Такой перенос ДНК может осуществляться тремя путями. При трансформации бактерия поглощает из окружающей среды «голую» ДНК, попавшую туда при разрушении других бактерий или сознательно «подсунутую» экспериментатором. Процесс называется трансформацией, поскольку на ранних стадиях его изучения основное внимание уделялось превращению (трансформации) таким путем безвредных организмов в вирулентные. Фрагменты ДНК могут также переноситься от бактерии к бактерии особыми вирусами – бактериофагами. Это называется трансдукцией. Известен также процесс, напоминающий оплодотворение и называемый конъюгацией: бактерии соединяются друг с другом временными трубчатыми выростами (копуляционными фимбриями), через которые ДНК переходит из «мужской» клетки в «женскую».

Иногда в бактерии присутствуют очень мелкие добавочные хромосомы – плазмиды, которые также могут переноситься от особи к особи. Если при этом плазмиды содержат гены, обусловливающие резистентность к антибиотикам, говорят об инфекционной резистентности. Она важна с медицинской точки зрения, поскольку может распространяться между различными видами и даже родами бактерий, в результате чего вся бактериальная флора, скажем кишечника, становится устойчивой к действию определенных лекарственных препаратов.

Строение.

По особенностям морфологии выделяют следующие группы бактерий: кокки (более или менее сферические), бациллы (палочки или цилиндры с закругленными концами), спириллы (жесткие спирали) и спирохеты (тонкие и гибкие волосовидные формы). Некоторые авторы склонны объединять две последние группы в одну – спириллы.

Прокариоты отличаются от эукариот главным образом отсутствием оформленного ядра и наличием в типичном случае всего одной хромосомы – очень длинной кольцевой молекулы ДНК, прикрепленной в одной точке к клеточной мембране. У прокариот нет и окруженных мембранами внутриклеточных органелл, называемых митохондриями и хлоропластами. У эукариот митохондрии вырабатывают энергию в процессе дыхания, а в хлоропластах идет фотосинтез . У прокариот вся клетка целиком (и в первую очередь – клеточная мембрана) берет на себя функцию митохондрии, а у фотосинтезирующих форм – заодно и хлоропласта. Как и у эукариот, внутри бактерии находятся мелкие нуклеопротеиновые структуры – рибосомы, необходимые для синтеза белка, но они не связаны с какими-либо мембранами. За очень немногими исключениями, бактерии не способны синтезировать стеролы – важные компоненты мембран эукариотической клетки.

Снаружи от клеточной мембраны большинство бактерий одето клеточной стенкой, несколько напоминающей целлюлозную стенку растительных клеток, но состоящей из других полимеров (в их состав входят не только углеводы, но и аминокислоты и специфические для бактерий вещества). Эта оболочка не дает бактериальной клетке лопнуть, когда в нее за счет осмоса поступает вода. Поверх клеточной стенки часто находится защитная слизистая капсула. Многие бактерии снабжены жгутиками, с помощью которых они активно плавают. Жгутики бактерий устроены проще и несколько иначе, чем аналогичные структуры эукариот.

Название бактерии Форма бактерии Изображение бактерии
Кокки Шарообразная
Бацилла Палочковидная
Вибрион Изогнутая в виде запятой
Спирилла Спиралевидная
Стрептококки Цепочка из кокков
Стафилококки Грозди кокков
Диплококки Две круглые бактерии, заключённые в одной слизистой капсул

2.

сцифоидные Цианея Одиночный, свободноживущий Хищник Не имеют скелета. Имеют светочувствительные глазки и органы равновесия – статоцисты. Раздельнополые. Обладают четко выраженным чередованием полового и бесполого поколений. Более развито половое поколение – медузы. «Ухо медузы» – помогает предсказывать шторм; вступает в симбиоз с мальками трески.
Корнерот Одиночный, свободноживущий Хищник Вызывает ожоги при прикосновении; вступает в симбиоз с рыбками.  

3. Грибы занимают особое положение в классификации органического мира, так как сочетают в себе некоторые признаки как растений, так и животных.
Как и растения, грибы неподвижны, постоянно растут верхушечной частью, имеют прочные клеточные стенки, дышат кислородом, часто осуществляют вегетативное размножение, способны синтезировать витамины. Поэтому раньше их относили к низшим растительным организмам.

С другой стороны, грибы, как и животные, не имеют хлорофилла, поэтому питаются готовыми органическими веществами. В их клеточных стенках содержится хитин, из которого состоит оболочка покровов некоторых животных.
В результате грибы были выделены в самостоятельное царство. Уникальность этой группы организмов подчеркивается строением грибов.

Строение грибов

Вегетативное тело подавляющего большинства видов грибов — это мицелий, или грибница, состоящая из тонких бесцветных (иногда слегка окрашенных) нитей, или гиф, с неограниченным ростом и боковым ветвлением.

Мицелий обычно дифференцируется на две функционально различные части: субстратный, служащий для прикрепления к субстрату, поглощения и транспортировки воды и растворенных в ней веществ, и воздушный, поднимающийся над субстратом и образующий органы размножения.

В процессе приспособления к различным наземным условиям обитания у грибов возникают многочисленные видоизменения мицелия: это склероции, столоны, ризоиды, ризоморфы, аппрессории, гаустории и др. Например, с помощью столонов — воздушных дугообразных гиф — гриб быстро распространяется по субстрату. Столоны прикрепляются к субстрату ризоидами. Функцию прикрепления выполняют и аппрессории, имеющие вид плоских утолщений на ветках гиф. Гаустории, характерные для грибов-паразитов, представляют собой специальные выросты мицелия, проникающие в клетки хозяина и поглощающие из них питательные вещества.

Размножение грибов

Грибы размножаются бесполым и половым способами. Бесполое размножение происходит частями мицелия или отдельными клетками, которые дают начало новому мицелию. Дрожжевые грибы размножаются почкованием.

Бесполое размножение может осуществляться также посредством эндо- и экзогенных спор. Эндогенные споры образуются внутри специализированных клеток — в спорангиях. Экзогенные споры, или конидии, возникают открыто на концах особых специализированных выростов мицелия, называемых конидиеносцами. Попав в благоприятные условия, спора прорастает, и из нее формируется новый мицелий.

Половое размножение у грибов особенно многообразно. У некоторых групп грибов половой процесс происходит путем слияния содержимого двух клеток на концах гиф. У сумчатых грибов при этом наблюдается слияние содержимого антеридия и женского органа полового размножения (архегония), не дифференцированного на гаметы, а у базидиальных грибов — слияние содержимого двух вегетативных клеток, при котором между ними часто образуются выросты, или анастомозы.

8. Лишайники окрашены в широком диапазоне цветов от белого до ярко-жёлтого, коричневого, сиреневого, оранжевого, розового, зелёного, синего, серого, чёрного.

По внешнему виду различают лишайники:

· На́кипные. Таллом накипных лишайников — это корочка («накипь»), нижняя поверхность плотно срастается с субстратом и не отделяется без значительных повреждений. Это позволяет им жить на крутых склонах гор, деревьях и даже на бетонных стенах. Иногда накипный лишайник развивается внутри субстрата и снаружи совершенно не заметен;

· Листоватые. Листоватые лишайники имеют вид пластин разной формы и размера. Они более или менее плотно прикрепляются к субстрату при помощи выростов нижнего коркового слоя;

· Кустистые. У наиболее сложных с точки зрения морфологии кустистых лишайников таллом образует множество округлых или плоских веточек. Растут на земле или свисают с деревьев, древесных остатков, скал.

Это деление не отражает филогенетические связи, существует много переходных форм между ними. Ханс Трасс разработал шкалу жизненности лишайников, отражающую условия их существования и основывающуюся на степени развитости таллома и способности к половому размножению

Тело лишайников (таллом) представляет собой переплетение грибных гиф, между которыми находится популяция фотобионта. По внутреннему строению лишайники разделяют на:

· гомеомерные (Collema), клетки фотобионта распределены хаотично среди гиф гриба по всей толщине таллома;

· гетеромерные (Peltigera canina), таллом на поперечном срезе можно чётко разделить на слои.

Лишайников с гетеромерным талломом большинство. В гетеромерном талломе верхний слой — корковый, сложенный гифами гриба. Он защищает таллом от высыхания и механических воздействий. Следующий от поверхности слой — гонидиальный, илиальгальный[10], в нём располагается фотобионт. В центре располагается сердцевина, состоящая из беспорядочно переплетённых гиф гриба. В сердцевине в основном запасается влага, она также играет роль скелета. У нижней поверхности таллома часто находится нижняя кора, с помощью выростов которой (ризин) лишайник прикрепляется к субстрату. Полный набор слоёв встречается не у всех лишайников.

Как и в случае двухкомпонентных лишайников, водорослевый компонент — фикобионт — трёхкомпонентных лишайников равномерно распределён по таллому, либо образует слой под верхней корой. Некоторые трёхкомпонентные цианолишайники образуют специализированные поверхностные или внутренние компактные структуры (цефалодии), в которых сосредоточен цианобактериальный компонент.

Размножение

Лишайники размножаются вегетативным, бесполым и половым путём.

Особи микобионта размножаются всеми способами и в то время, когда фотобионт не размножается или размножается вегетативно. Микобионт может, как и другие грибы, также размножаться половым и собственно бесполым путем. Половые споры в зависимости от того, относится микобионт к сумчатым или базидиальным грибам, называются аско- илибазидиоспорами и образуются соответственно в асках (сумках) или базидиях.

При размножении аскомицетные лишайники образуют плодовые тела, которые можно разделить на две большие группы: апотеции и перитеции:

· Апотеций представляет собой обычно округлое ложе. На ложе находятся сумки между неспороносными окончаниями гиф, образуя открыто расположенный слой, называемый гимениумом;

· Перитеций имеет более или менее сферическую, почти закрытую структуру, внутри которой находятся аски, аскоспорыосвобождаются через поры в плодовом теле.

Микобионт может также производить бесполые пикноспоры (пикноконидии), созревающие в пикнидиях — это сферические или грушевидные мешочки, встроенные в ложе плодового тела и представляющие собой специализированные гифы. Пикнидии часто узнаются как черноватые точечки на ложе. Пикноконидии высыпаются и дают начало новому таллому. Пикнидии образуют гифы, которые гаусториями проникают в клетки водорослей. Важную роль в узнавании и селекции фотобионта могут игратьлишайниковые вещества и лектины.

Все споры в размере не более нескольких тысячных долей миллиметра. Они распространяются по воздуху и могут, в случае достижения ими более высоких слоёв атмосферы, перемещаться на больши́е расстояния, а иногда и по всему миру, колонизируя таким образом даже изолированные субстраты.

Вопрос о том, каким образом заново возникает новое сообщество мико- и фотобионта, раскрыт ещё не до конца. Микобионт, прежде чем объединиться со свободным фотобионтом, должен отыскать его и поставить под свой контроль. И то, и другое происходит по-видимому тогда, когда оба партнёра находятся в изголодавшемся состоянии и остро нуждаются в питательных веществах. Даже в лаборатории только в таких условиях можно из двух отдельных организмов создать единый.

Многие кустистые и листоватые лишайники в благоприятных условиях дают специализированные структуры вегетативного размножения, состоящие из клеток водорослей, оплетённых гифами гриба:

· Изидии — это выросты таллома в виде булавки, пуговицы, листочка или мелкой веточки. При воздействии ветра, воды, даже лёгкого прикосновения они отрываются;

· Соредии образуются внутри лишайника, затем выходят наружу и разрываются, распыляя содержимое, представляющее собой т. н. диаспоры, как правило, объединённые в небольшие пачки, при увеличении проявляются зернистость или мучнистость их поверхности.

Изидии и соредии распространяются с ветром, дождём и животными. При попадании на подходящий субстрат прорастают, давая начало новому лишайнику. Вегетативное размножение также может осуществляться неприспособленными специально для этого фрагментами таллома.

9. сравнительная таблица высших и низших растений

 
Низшие растения Высшие растения  
Тело низших растений (таллом, или слоевище) не расчленено на корень, стебель и лист. Тело высших растений разделено на специализированные органы - листья, стебель и корень.  
Включают только водоросли. Включают свыше 300 тысяч видов.  
У водорослей наблюдается различное взаимоотношение диплоидной и гаплоидной фаз жизненного цикла. Наличие правильной смены поколений: гаметофита, который гаплоиден и несет органы полового размножения (антеридии и архегонии) и диплоидного спорофита, на котором формируются спорангии со спорами.  

10. Общая характеристика

Особенности строения тела. Водоросли — сборная группа низших, преимущественно водных, растений. Характерной особенностью всех водорослей является то, что их тело не расчленено на вегетативные органы (корень, стебель, лист), а представлено талломом,или слоевищем. По этой причине их называют талломными, или слоевищными, растениями. В отличие от высших растений у них обычно отсутствуют ткани, а органы полового и бесполого размножения, как правило, одноклеточные. Общей для водорослей является также способность к фототрофному способу питания. Вместе с тем у некоторых водорослей наряду с автотрофным существует гетеротрофный тип питания (например, у эвгленовых).

Известно более 40 тыс. видов водорослей, которые объединяются в два полцарства — Багрянки и Настоящие водоросли. Последние подразделяются на несколько обособленных отделов (Зеленые, Харовые, Диатомовые, Золотистые, Бурые и др.), которые отличаются друг от друга по ряду таких важнейших признаков, как структура таллома, набор фотосинтезирующих пигментов и запасных питательных веществ, особенности размножения и циклы развития, местообитание и т. п.

Водорослям присуще исключительное морфологическое разнообразие. Они бывают одноклеточные (хламидомонада, хлорелла), колониальные (вольвокс) и многоклеточные, среди которых встречаются нитчатые (спирогира, улотрикс) и пластинчатые (уль-ва, ламинария и др.). Каждая из этих форм имеет различные размеры — от I мкм до нескольких десятков метров (некоторые бурые и красные). Например, бурая водоросль макроцистис грушеносный вырастает за день на 45 см и достигает длины 160 м.

Строение клетки. Клетки большинства водорослей существенно не отличаются от типичных клеток высших растений, однако уних есть свои особенности.

Клетки водоросли имеют клеточную оболочку, состоящую из целлюлозы и пектиновых веществ. У многих из них в состав клеточной стенки входят добавочные компоненты: известь, железо, альгиновая кислота и др.

Цитоплазма у большинства водорослей расположена тонким слоем вдоль клеточной стенки и окружает большую центральную вакуоль. В цитоплазме хорошо различимы эндоплазмати-ческий ретикулум, митохондрии, аппарат Гольджи, рибосомы, одно или несколько ядер.

В клетках водорослей из органелл особенно заметны хромато-форы (хлоропласты), которые в отличие от хлоропластов высших растений более разнообразны по форме, размерам, числу, строению, местоположению и набору пигментов. Они могут быть чашевидными, лентовидными, пластинчатыми, звездчатыми, дис-ковидными и др.

В хроматофорах сосредоточены фотосинтезирующие пигменты: хлорофиллы а, b, с, d, каротиноиды (каротины и ксантофиллы), фикобилины (фикоцианин, фикоэритрин). Кроме того, в матриксе хроматофора находятся рибосомы, ДНК, липидные гранулы и особые включения — пиреноиды. Пиреноиды присущи почти всем водорослям и небольшой группе мхов. Они являются не только местом скопления запасных питательных веществ, но и зоной их синтеза.

Веществами запаса у водорослей служат крахмал, масло, гликоген, волютин, водорастворимый полисахарид ламинарии и др.

Размножение. Водоросли размножаются бесполым и половым путем. Бесполое размножение происходит фрагментами колонии или таллома, а также спорами.

У одних водорослей каждая особь способна формировать и споры, и гаметы в зависимости от времени года и условий среды, у других функции бесполого и полового размножения выполняют разные особи — спорофиты (образуют споры) и гаметофиты (формируют гаметы). У многих водорослей в цикле развития наблюдается строгое чередование поколений — спорофита и гаме-тофита (красные, бурые, Некоторые зеленые)

Водоросли — крайне гетерогенная группа организмов, насчитывающая около 100 тысяч (а по некоторым данным до 100 тыс. видов только в составе отдела диатомовых) видов. На основании различий в наборе пигментов, структуре хроматофора, особенностей морфологии и биохимии (состав клеточных оболочек, типы запасных питательных веществ) большинством отечественных систематиков выделяется 11 отделов водорослей[источник не указан 828 дней]:

Прокариоты, или Доядерные (лат. Procaryota)

Царство Бактерии (Bacteria)

Подцарство Цианеи (Cyanobionta)

Отдел Сине-зелёные водоросли (Cyanobacteria)

Эукариоты, или Ядерные (Eucaryota)

Царство Растения (Plantae)

Подцарство Водоросли (Phycobionta)

Отдел Зелёные водоросли (Chlorophyta)

Отдел Харовые водоросли (Charophyta)

Отдел Эвгленовые водоросли (Euglenophyta)

Отдел Золотистые водоросли (Chrysophyta)

Отдел Жёлто-зелёные водоросли (Xanthophyta)

Отдел Диатомовые водоросли (Bacillariophyta)

Отдел Динофитовые водоросли (Dinophyta)

Отдел Криптофитовые водоросли (Cryptophyta)

Отдел Бурые водоросли (Phaeophyta)

Подцарство Багрянки (Rhodobionta)

Отдел Красные водоросли (Rhodophyta)

Зеленые водоросли

Строение

Водоросли имеют зелёный хлоропласт, содержащий помимо хлорофилла целый набор добавочных пигментов, включая ксантофиллы —лютеин, зеаксантин, виолаксантин, антераксантин и неоксантин и другие. Добавочные пигменты в зелёных водорослях не маскируют хлорофилл. Наиболее важным запасным полисахаридом является крахмал, который встречается в виде гранул вокруг пиреноида или разбросан в строме хлоропласта. Пиреноиды погружены в хлоропласт и пронизаны тилакоидами. Хлоропласт имеет двойную мембрану. В этом отношении зелёные водоросли напоминают красные водоросли и высшие растения. В хлоропластах тилакоиды сгруппированы по 2—6 в виде пластин как у высших растений.

Жгутиковые клетки зелёных водорослей являются изоконтами — жгутики имеют сходную структуру, хотя они могут различаться по длине. Обычно имеется два жгутика, но их может быть также четыре или много. Жгутики зелёных водорослей не имеют мастигонем (в отличие от гетероконт), но могут иметь изящные волоски или чешуйки.

Размножение

Жизненные циклы зелёных водорослей очень разнообразны. Здесь встречаются всевозможные типы.

Особенно много зелёных водорослей развивается весной, когда все камни на литорали бывают покрыты сплошным изумрудным налетом из зелёных водорослей, резко контрастирующим с белым снегом, лежащим на прибрежных камнях. Ворсистый зелёный ковер на камнях образуют развивающиеся нитчатки — улотрикс (Ulothrix) и уроспора (Urospora). Летом часто развивается много кладофоры(Cladophora), нередко она представлена в виде зелёной слизистой массы. На открытом скалистом побережье ярко-зелёные разветвленные кустики образует акросифония (Acrosiphonia).

Харовые

Строение таллома

Это макроскопические водоросли, внешне сходные с некоторыми высшими растениями (хвощ, роголистник). Высота их таллома составляет обычно 20—30 см, но может достигать и 1—2 м, боковые ветви ограниченного роста, расположены мутовками на многоклеточных узлах. Междоузлия состоят из одной длинной клетки, которая может обрастать корой из узких клеток. Оболочки клеток иногда обызвестленные. Хлоропласты зелёные, содержат хлорофиллы a и b, из дополнительных пигментов — ликопин. Запасное вещество — крахмал.

Размножение

Для харовых водорослей характерно вегетативное и половое размножение. Вегетативное размножение осуществляется посредством специальных клубеньков на ризоидах или звездообразных скоплений клеток на нижних стеблевых узлах, которые дают начало новому таллому. Бесполое размножение отсутствует.

Наивысшего развития среди всех водорослей достигают у харовых половые органы. Женский половой орган — оогоний и мужской — антеридий многоклеточны и развиваются у большинства видов на одном растении, но известны и двудомные виды. Антеридий имеет вид шарика, диаметром до 0,5 мм, сначала зелёного, а по мере созревания оранжевого или красного цвета. Он сидит на короткой одноклеточной ножке и состоит из 8 плоских клеток-щитков, которые плотно соприкасаются своими зазубреными краями. От центра каждого щитка внутрь антеридия отходит цилиндрическая клетка-«рукоятка» (manubrium), которая заканчивается округлой клеткой-головкой. На клетке-головке сидят 6 клеточек меньшего размера. Каждая из них даёт начало 4 сперматогенным нитям, состоящим из 200—300 клеток. В каждой из этих клеток образуется по одному двужгутиковому антерозоиду.

Оогоний довольно крупный. Коровые клетки по спирали опоясывают его и образуют коронку. Оогоний содержит одну большую яйцеклетку. Сперматозоид подходит к клеткам коронки и ввинчивается в оогоний. После кариогамии образуется зигота.

Желто-зеленые

Характерные особенности

· в клетке имеется одно небольшое ядро (однако есть и многоядерные виды); несколько диско- корыто-, ленто-, чашевидных, пластинчатых или звёздчатых хлоропластов, как правило, жёлто-зелёного цвета

· пигменты — хлорофиллы a и c; α- и β-каротины (преобладают, что обусловливает специфическую окраску); ксантофиллы: лютеин, виолаксантин, неоксантин

· запасные питательные вещества — масла, у некоторых — волютин, хризоламинарин и лейкозин

· у монадных форм и зооспор имеется два неравных жгутика, различающихся не только по длине, но и морфологически: на главном жгутике расположены перистые мерцательные волоски, боковой жгутик — бичевидный

· у подвижных форм на конце одного из хлоропластов обычно расположен ярко-красный глазок

· у небольшого числа видов имеются одна или две сократительные вакуоли

· вегетативное размножение — простым делением, либо распадом колонии или многоклеточного таллома

· бесполое размножение — двужгутиковыми зооспорами или автоспорами, реже — амёбоидами

· половой процесс известен у немногих видов, в основном в виде изо- и оогамии.

Диатомовые

Особенности строения

Только коккоиды, форма разнообразна. В основном одиночные, реже — колониальные.

Оболочка клетки не гомогенна. Снаружи панциря, как и внутри него, располагается тонкий слой органического вещества.

Традиционно, диатомовые водоросли делят на две группы — пеннатные, обладающие билатеральной симметрией, и центрические, с радиальной симметрией.

Силаффины диатомовых перспективны для использования в области нанотехнологий, для получения материалов на основе диоксида кремния с заранее заданными свойствами

13. Бурые водоросли (лат. Phaeophyceae) — отдел автотрофных хромистов. В жизненном цикле всех представителей присутствуют многоклеточные стадии. Преимущественно морские формы, лишь семь видов перешли к существованию в пресных водоёмах.

Бурые водоросли включают 1500—2000 видов[1], которые объединены в 265 родов, из которых достаточно известны Ламинария(Laminaria), Саргасс (Sargassum), Цистозейра (Cystoseira). К числу бурых водорослей принадлежат самые крупные водоросли в мире, например тихоокеанский Макроцистис (Macrocystis), который достигает 60 м в длину, а каждые сутки вырастает на полметра[2].

Бурые водоросли в хроматофорах содержат бурый пигмент фукоксантин (C40H56O6). Этот пигмент маскирует остальные пигменты.

В отличие от других водорослей, для бурых водорослей характерны одноклеточные волоски с базальной зоной роста.

Некоторые бурые водоросли, например, вакамэ, употребляются в пищу.

Цикл развития бурых водорослей

В цикле развития класса Phaeozoosporophyceae происходит смена форм развития и чередование полового и бесполового поколений – гаметофита и спорофита. У примитивных морских бурых водорослей порядка Ectocarpales наблюдается изоморфная смена форм развития; строгое чередование поколений отсутсвует. Из спор, образующихся спорофитом, могут развиваться как гаметофиты, так и спорофиты.

Строгое чередование поколений с гетероморфным циклом развития характерно и для бурых водорослей порядка Laminariales. Зрелые спорофиты Laminariales являют собой крупные растения высотой 0,5-6м., отдельные виды достигают 20-ти и даже 50-ти м. Спорофиты всех Laminariales, образуют одноклеточные спорангии, которые развиваются на поверхности слоевища среди одноклеточных булавовидных парафиз. Массовое развитие спорангиев у Laminariales начинается в конце лета – начале осени. В холодных морях они сохраняются на слоевищах до начала следующего лета. Образование зооспор сопровождается мейозом. В каждом спорангии образуется равное количество спор, дающих мужские и женские гаметофиты. После выхода зооспор из зооспорангия, они некоторое время плавают, оседают на субстрат, прикрепляются, теряют жгутики, округляются и превращаются в эмбриоспору, которая прорастает без периода покоя. Через 1-2 суток на эмбриоспоре образуется выростковая трубка, в которую переходит ее содержимое. Это первая клетка гаметофита. Оболочка эмбриоспоры долго сохраняется у гаметофита часто даже тогда, когда на нем появляется спорофит. Гаметофиты большинства видов раздельнополые и различаются морфологически. Различия между мужскими и женскими гаметофитами заметны уже на стадии первой клетки – у женского гаметофита она короче и шире.

Гаметофиты Laminariales многоклеточные в виде однорядных разветвленных стелющихся нитей; женские гаметофиты могут быть и одноклеточными. Мужские гаметофиты сильнее разветвлены и мельче женских многоклеточных, с более мелкими бледно окрашенными клетками. Обычно гаметофиты существуют не более 1 – 4 месяцев – до созревания гаметангиев.

После выхода всех яйцеклеток женский гаметофит отмирает, а оплодотворенная яйцеклетка, оставаясь прикрепленной к гаметофиту, вырабатывает оболочку и без периода покоя прорастает. Вначале образуется однорядная нить спорофита из нескольких клеток, которая в результате поперечного и продольного деления этих клеток превращается в однослойную пластинку. Из нижних клеток пластинки вырастают тонкие ризоиды. По мере роста пластинки в ней увеличивается число слоев клеток, происходит их специализация, появляются ствол и многорядные ризоиды. Если яйцеклетка почему-либо оказывается неприкрепленной к оболочке оогония, то оплодотворение происходит, но развитие спорофита идет ненормально. Образуется шарообразное скопление клеток, которое существует около месяца и погибает.

Отмерший женский гаметофит долго сохраняется в основании спорофитов. На месте одного многоклеточного женского гаметофита развивается несколько спорофитов, которые располагаются по его периферии. Женские гаметофиты не представляют никаких питательных веществ развивающимся спорофитам, они обеспечивают им только место для прикрепления на грунте. Это имеет важное значение для существования водорослей, поскольку твердые грунты занимают в море небольшую площадь, к тому же их поверхность в значительной мере занята другими водорослями, а также прикрепленными животными.

Своеобразным циклом развития характеризуются бурые водоросли, относящиеся к классу Cyclosporophyceae. Во-первых, у этих водорослей отсутствуют самостоятельно растущие формы развития, во-вторых, гаметофиты развиваются в слоевище спорофита. Спорофиты Cyclosporophyceae представляют собой крупные слоевища, от нескольких сантиметров до нескольких метров, дифференцированные на ткани. Гаметангии развиваются в углублениях – концептакулах – на слое клеток, который возникает из одной клетки, именуемой инициальной клеткой, или проспорой. Еще одной особенностью развития Cyclosporophyceae является то, что мейоз у них происходит при образовании гамет.

14. Красные водоросли, как и бурые, почти все обитают в морях. Это многоклеточные растения, достигающие значительной величины (до 2 м), их слоевище обычно так расчленено, что напоминает стебель и листья. Красные водоросли в своих мелких хроматофорах, кроме хлорофилла, содержат пигмент красного цвета — фикоэритрин и другие пигменты. Окраска этих пигментов обусловливает окраску водорослей в розовый, красный, синеватый и другие цвета. Известно около 4 000 видов. Размножаются вегетативно, спорами и половым путем. Наиболее известными являются порфира, радимения.

 

Тело багрянок очень нежное, хрупкое. Великолепная их окраска, переливающаяся множеством тонов, от ярко-красной до почти черной. В сочетании с причудливыми очертаниями багрянок она обусловливает несравненную красоту подводного царства.

Практическое значение багрянок для человека велико. Одну из живущих в Северном море водоросль — хондрус — употребляют как лекарство при заболевании дыхательных путей. Красные водоросли используются для добывания растительного студия агар-агара, применяемого в кондитерском производстве и в микробиологии — для получения чистых культур микробов. Природные запасы багрянок в нашей стране незначительны, поэтому ученые занимаются разработкой научных основ выращивания красных водорослей в Черном море.

Значение водорослей в природе и в жизни человека огромно, так как они создают биомассы больше, чем наземные растения.

В соленых и пресных водных бассейнах (моря, озера и т. д.) водоросли образуют огромные скопления: плавающие в поверхностных (до глубины 100 м) слоях водоема — планктон, или живущие на дне — бентос. Вся масса разнообразных видов водорослей, живущих в воде, в 10 раз превосходит массу разнообразных наземных видов растений. Роль водорослей в природе огромна. Водоросли синтезируют органические вещества. Некоторые исследователи утверждают, что одни диатомовые водоросли синтезируют 50% органических веществ, создаваемых вообще на Земле. Водоросли поедаются мелкими водными животными, которых, в свою очередь поедают рыбы. Таким образом, планктон и бентос являются своего рода пастбищами для мелких морских животных, рыб и крупных морских животных вплоть до кита.

В процессе фотосинтеза водорослями выделяется кислород, растворяющийся в воде и так необходимый для дыхания рыб и других водных животных.

Водоросли имеют большое экономическое значение для человека. Как уже упоминалось выше, многие виды водорослей используются в пищу в Японии, Китае, Индии, Англии, Ирландии, Норвегии, России и других странах. Так, некоторые виды багряных водорослей употребляются в пищу под собирательным названием морского салата. Широко известна морская капуста из ламинарии.

Переработка водорослей как пищевого продукта производится на заводах в широких масштабах.

Из багрянок добывается агар-агар, из бурых и красных водорослей получают йод и бром, а также калийные соли. Водоросли богаты витаминами. Из ламинарий и других водорослей получают клей, используемый в бумажной и текстильной промышленности. Сухая перегонка водорослей дает уголь, смолу, метиловый спирт, ацетон и др.

В приморских районах водоросли используются на корм скоту и для удобрения полей как органическое удобрение. Водоросли планктона и бентоса, оседая на дно водоема, образуют отложения органического ила, называемого сапропелем.

Сапропель используется в химической промышленности, в сельском хозяйстве (корм и удобрения) и в медицине — грязелечение




©2015 studenchik.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.