|
Водоросли
Водоросли - большая группа низших
растений, в
подавляющем большинстве
обитающих в воде, где они
составляют
основную массу растительности.
Некоторые
прикрепляются ко дну
водоемов или подводным предметам и
составляют фитобентос; большинство
же находится в
толще воды во
взвешенном состоянии или плавает -
они
составляют фитопланктон. Часть
водорослей живет в почве,
на почве
или на стволах
деревьев.
В процессе своего развития водоросли
эволюционировали от одноклеточных
и колониальных до
сложно
организованных гигантов,
достигающих десятков
метров длины
(бурые водоросли) и имеющих
элементарно
дифференцированное
тело, как бы имитирующем органы
высших растений. Форма и размер
клеток водорослей
разнообразны.
Большинство водорослей содержит
хлорофилл и
питается автотрофно, но
нередко их окраска замаскирована
другими пигментами. Среди них есть
сапрофиты и
паразиты. В отличие от
клеток бактерий они имеют плотную
целлюлозную или пектиновую
оболочку, причем у
некоторых
водорослей всегда, а у других в
определенные
периоды жизни
оболочка покрыта слизью,
предохраняющей
от высыхания,
механических повреждений, иногда
способствующей передвижению и
прикреплению к
субстрату. Протопласт
у большинства водорослей состоит из
цитоплазмы, одного или нескольких
ядер и хроматофоров
(пластид),
имеющих разнообразную форму -
пластинчатую,
спиральную,
лентовидную, чашевидную, сетчатую и
т.д.
Для водорослей характерны все типы
размножения:
вегетативное, бесполое
и половое. Вегетативное размножение
происходит путем деления
одноклеточных организмов,
распадения колоний - у колониальных,
частью таллома -
у многоклеточных, а
иногда путем образования
специальных органов вегетативного
размножения
(например, клубеньков у
харовых). Настоящее бесполое
размножение осуществляется с
помощью зооспор или спор
-
клеточных образований, возникающих
внутри
вегетативных клеток или в
особых органах - зооспорангиях
(или
спорангиях) путем деления
внутреннего
содержимого. Зооспоры в
отличие от спор имеют жгутики, с
помощью которых они передвигаются.
Вскоре после
появления, зооспоры
сбрасывают жгутики, покрываются
клеточной стенкой и прорастают в
новую особь. При
благоприятных
условиях среды водоросли
преимущественно
размножаются
бесполым путем. По мере ухудшения
условий
существования водоросли
переходят к половому размножению,
которое происходит путем слияния
двух, в большинстве
случаев
специализированных половых клеток
(гамет) в
одну - зиготу, в которой
запасаются питательные вещества.
Кроме того зигота покрывается толстой
защитной
оболочкой. Зигота служит
для размножения и переживания
неблагоприятных условий. После
периода покоя, а иногда
сразу же
зигота прорастает в новую особь. В
некоторых
случаях первоначально в
зиготе образуются зооспоры,
которые
прорастают по выходе в окружающую
среду. У
морских водорослей зигота
может прорастать без периода
покоя.
Формы полового размножения
разнообразны:
изогамия, гетерогамия,
оогамия. Нередко наблюдается
конъюгация. При изогамии обе гаметы
одинаковы как по
внешнему виду, так и
по величине (изогаметы), но могут
различаться физиологически
(гетероталличные гаметы).
Изо- и
гетерогаметы образуются путем
редукционного
деления (мейоза)
обычной вегетативной клетки. При
оогамии женская гамета (яйцеклетка)
представляет собой
крупную
неподвижную клетку с большим
количеством
запасных продуктов;
сперматозоид - маленькая подвижная
клетка, имеющая жгутики. Половые
клетки у более
высокоорганизованных
групп водорослей развиваются в
специальных органах полового
размножения
(гаметангиях):
яйцеклетки - в оогониях,
сперматозоиды
- в антеридиях.
Нередко наблюдается половой процесс
в
виде конъюгации,
характеризующийся слиянием
протопластов двух вегетативных
клеток гетероталличных
особей. Споры
и гаметы могут развиваться в клетках
одной и той же особи, но возможно
развитие спор на
одной, а гамет - на
другой. В таком случае особь, на
которой развиваются споры,
называется спорофитом, а
особь, на
которой образуются гаметы, -
гаметофитом.
Гаметофит может быть обоеполым и
однополым.
Ядра спорофита имеют
диплоидный набор хромосом (2n),
ядра гаметофита - гаплоидные (n). У
большинства
водорослей
редукционное деление происходит
при
прорастании зиготы и весь
жизненный цикл происходит в
гаплоидной фазе; а диплоидная фаза
представлена
зиготой. У некоторых
водорослей редукционное деление
осуществляется в гаметангиях перед
образованием гамет,
тогда в их
жизненном цикле преобладает
диплоидная
фаза, а гаплоидная
представлена только гаметами. Такую
смену гаплоидной и диплоидной фаз
называют обычно
сменой ядерных фаз.
Водоросли являются одним из
важнейших
компонентов водной
экосистемы, так как играют большую
роль в продуцировании органического
веществ. Их
называют продуцентами: 1
га водорослей дает до 100 т сырой
и 10
т сухой массы органического вещества.
Они служат
пищей для зоопланктона и
рыб, обогащают воду кислородом.
Морские водоросли используются в
пищу, на корм скоту,
из них получают
удобрения, йод, бром и другие
вещества. Из красных водорослей
добывают агар-агар,
используемый как
питательный субстрат для
выращивания
микроорганизмов и в
кондитерской промышленности, а из
бурых водорослей добывают
альгиновую кислоту,
применяемую для
изготовления пластмасс и
непромокаемых
тканей.
В пресных водах водоросли участвуют
не только в
продуцировании
органического вещества, но и в
образовании сапропеля, применяемого
при грязелечении,
а также как корм
животным. При массовом развитии они
могут наносить ущерб, поскольку
ухудшается качество
воды и
затрудняется водоснабжение.
Водоросли могут
накапливать
различные вещества, попадающие в
водоемы
со стоками разных
производств и постепенно их
дезактивировать. Происходит
постепенное очищение воды
от
загрязнителей.
Способность водорослей к
самоочищению воды
имеет огромное
народнохозяйственное значение и
занимает важное место в круговороте
веществ в
водоемах.
По происхождению водоросли - очень
древние
организмы, они объединяют
несколько
отделов:
|
