• Девушка Эльф
    Методические разработки
  • Девушка в чёрном
    Интерактивные задания
  • Девушка в красном
    Презентации
  • Девушка в свадебном платье
    Итоговая аттестация
  • Девушка с бабочкой
    Разработки уроков

Водоросли. Общая характеристика

Водоросли

Водоросли – самые древние растения на нашей планете. Мир водорослей огромен по численности и разнообразен по формам. Преобладающее большинство из них живет в пресной и соленой воде. Некоторые произрастают в наземно-воздушной среде, располагаясь на стволах деревьев, каменных стенах, на поверхности почвы и даже снега и льда. Многие живут в почве и в сточных водах городских канализаций.

Среди водорослей есть одноклеточные и многоклеточные организмы. Одни из них – микроскопические, другие – гиганты. Например, размер тела одноклеточной водоросли хлореллы обыкновенной составляет всего 2 микрона, а тело многоклеточной морской водоросли макроцистиса грушевидного достигает в длину 45-60 м.

Строение водорослей отличается от строения других растений. Их тело не расчленено на корень, стебель и листья, а представлено слоевищем, или талломом. В нем нет проводящих сосудов. Водоросли всей поверхностью своего тела поглощают вещества из окружающей среды. Именно поэтому их относят к низшим растениям.

Тело водорослей не разделено на поглощающие и фотосинтезирующие части. Оно осуществляет те и другие функции всей своей поверхностью.

В клетках тела водорослей присутствует хлорофилл и другие пигменты, обеспечивающие фотосинтез. В связи с этим водоросли относят к автотрофным организмам, способным с участием хлорофилла на свету осуществлять фотосинтез. Как все растения, из углекислого газа и воды водоросли образуют органические вещества, поглощают и запасают энергию солнечного света.

Талломное строение тела и наличие пигментов в клетках – характерные признаки водорослей.

Хлорофилл в клетках водорослей находится в особых органоидах – хроматофорах, которые у разных видов имеют разную форму: чашевидную, ленточную, звездчатую, пластинчатую и др.

Слоевище водорослей состоит из одной или многих клеток. Формы таллома у одноклеточных и многоклеточных водорослей причудливо разнообразны. Тело одних представлено в виде длинных нитей, где клетки лежат друг над другом, – это нитчатые водоросли. Тело других может быть простым и ветвящимся, лентовидным, кустистым, в виде толстых лепешек и пластин.

Размножаются водоросли бесполым и половым путем. Бесполое размножение водорослей происходит путем деления одной материнской клетки. Деление начинается с ядра, а затем разделяются все части клетки: хроматофор, глазок, вакуоли, цитоплазма и пр. Таким образом дочерние клетки получают все необходимое для жизни и начинают расти, двигаться и питаться. Обычно возникает две или четыре, восемь дочерних клеток. У некоторых водорослей они имеют жгутики, с помощью которых передвигаются в водной среде. Такие клетки со жгутиками называют зооспорами. Из них вырастают новые (дочерние) особи.

Половое размножение осуществляется путем слияния двух половых клеток – гамет. В результате слияния двух гамет от разных особей водоросли образуется зигота. После некоторого периода покоя зигота прорастает и дает начало новому, дочернему организму.

Жизненный цикл одноклеточной водоросли хламидомонады

Многообразие водорослей

Многообразие водорослей

Водоросли – очень древняя группа организмов на Земле. За время существования у водорослей возникло множество форм строения, особенностей в размножении и расселении на нашей планете. Всего насчитывают около 30 тыс. видов водорослей.

По особенностям строения и окраске таллома различают зеленые, красные, золотистые, бурые, диатомовые и другие водоросли.

Зеленые водоросли 

Как следует из названия отдела, зеленые водоросли имеют обычно зеленую окраску. Она определяется наличием в клетках зеленого пигмента - хлорофилла. Известно до 20 тыс. видов зеленых водорослей. Среди них есть организмы, состоящие всего из одной клетки, а есть и многоклеточные. Зеленые водоросли обитают повсеместно в пресных водоемах, реже в морях. Некоторые из них встречаются на поверхности почвы, скалах и коре деревьев. Среди них есть одноклеточные и многоклеточные. К ним относят хлореллу, ульву, спирогиру, хламидомонаду, улотрикс.

В озерах, медленно текущих реках и в прудах летом бывает много тины, которая обычно состоит из очень тонких скользких темно-зеленых нитей. Это многоклеточные нитчатые водоросли. Чаще всего среди них встречается спирогира. Ее клетки одинаковы по строению и располагаются в один ряд. В каждой из них есть цитоплазма, ядро и хроматофор, имеющий форму одной или двух спирально скрученных лент. Большую часть объема клетки занимает вакуоль. Как и одноклеточные зеленые водоросли, спирогира поглощает из воды растворенные минеральные вещества и углекислый газ, используя их для образования на свету органических веществ в процессе фотосинтеза. Все клетки дышат растворенным в воде кислородом. Увеличение спирогиры в длину происходит благодаря делению клеток (прибавлению их числа) и росту всей водоросли. Размножается спирогира вегетативно - путем разрыва нитей на части, каждая из которых дает начало новому организму. Происходит у нее и половой процесс. При этом участки нитей, параллельно расположенных двух спирогир, обволакиваются слизью. Противолежащие клетки образуют выросты, которыми нити соединяются между собой. Оболочки на концах выростов растворяются и содержимое одной клетки перетекает в другую клетку, где образуется зигота. Из зиготы после периода покоя развивается новая спирогира.

Спирогира Конъюгация 

В проточных водоемах подводные камни и коряги часто бывают обросшими ярко-зелеными шелковистыми нитями. Это многоклеточная нитчатая водоросль улотрикс. Нити улотрикса состоят из ряда коротких клеток с хроматофорами в форме незамкнутого кольца. К подводным предметам эти нити прикрепляются бесцветной клиновидной клеткой. Как и спирогира, улотрикс размножается бесполым и половым путями. При бесполом размножении каждая клетка улотрикса, кроме клиновидной, может образовать 2 или 4 четырехжгутиковые зооспоры. Через разрывы оболочки материнской клетки они выходят в воду и плавают. Прикрепившись к какому-либо подводному предмету, зооспоры делятся и образуют новые нити водоросли. В конце лета при наступлении неблагоприятных условий жизни в некоторых клетках улотрикса образуются мелкие подвижные клетки - двужгутиковые гаметы. Они выходят в воду и попарно сливаются - происходит оплодотворение и образование зигот. Они покрываются плотной оболочкой, а жгутики у них исчезают. При наступлении благоприятных условий зиготы образуют по 4 клетки. Каждая из них делится, образуя нити новой особи.

В пресных водоемах и в морях часто встречается многоклеточная нитчатая водоросль кладофора. Ее нити ветвятся и нередко в молодом состоянии бывают прикрепленными к подводным предметам при помощи нижней клетки со своеобразными выростами. Во взрослом состоянии кладофоры нередко отрываются от субстрата и представляют собой плотные шарообразные скопления. Хроматофор у кладофоры в форме сетчато-продырявленного цилиндра. Каждая клетка кладофоры имеет много ядер, чем она и отличается от спирогиры и улотрикса. Размножается кладофора подобно спирогире и улотриксу половым и бесполым способами.

Бурые водоросли

Известно около 1500 видов бурых водорослей. Почти все они обитают в морях. По продолжительности жизни бурые водоросли бывают однолетними и многолетнимиБурые водоросли это исключительно многоклеточные растения. Длина их тела составляет от нескольких сантиметров до 100 м. Крупные бурые водоросли образуют в морях своеобразные леса и луга. Облик бурых водорослей представляет собой нити, либо широкие листовидные пластин ы, часто сильно рассеченные. Тело таких водорослей называют слоевищем, или талломом. У него нет настоящих листьев, стеблей и корней. Заросли бурых водорослей встречаются от зоны прилива и отлива, где они часами находятся вне воды, до глубины 40-100 и даже 200 м, куда проникают отдельные солнечные лучи. Поэтому у этих водорослей преобладает бурый пигмент (фукоксантин), способный к использованию энергии света таких лучей при образовании органических веществ. Клетки бурых водорослей содержат по одному ядру и несколько мелких хроматофоров. Оболочки клеток снаружи ослизненные. Слизь защищает их тело от удара волн и способствует сохранению воды в организме водорослей, обнажающихся во время отлива.

Для бурых водорослей характерны вегетативный, бесполый споровый и половой типы размножения. Вегетативное размножение происходит при случайном отделении участков таллома. Бесполое размножение осуществляют двужгутиковые зооспоры. Из спор вырастают раздельнополые или обоеполые растения, а уже у них образуются половые клетки - гаметы. После оплодотворения зигота дает начало новым растениям, способным образовывать споры. Таким образом, для бурых водорослей характерно чередование двух поколений: бесполого - спорофита и полового - гаметофита.

Макроцистис

Бурые водоросли - ламинарии, фукусы и саргассумы. В  наших дальневосточных и северных морях на глубине от 2 до 40 м широко распространены крупные бурые водоросли ламинарии. Слоевища ламинарий имеют вид цельных или пальчато-рассеченных листовидных пластинок, достигающих в длину 1–5 м и более. Ко дну они прикрепляются ризидами - выростами нижней суженной части - "черешка". Ламинарии - прекрасный корм для скота, богатое калием удобрение почвы. Из этих водорослей получают йод, желеобразующие вещества для кондитерской промышленности, используют для изготовления лаков, красок, глазурованной керамической посуды. Некоторые виды ламинарий, называемые морской капустой, высоко ценятся как диетический пищевой продукт, богатый йодом. 

Красные водоросли, или багрянки

Известно около 4 тыс. видов красных водорослей. В большинстве они - многоклеточные. Растут в прозрачной воде на глубине 20–40 м, изредко встречаясь на глубине 100–200 м. По величине красные водоросли уступают бурым. Лишь отдельные из них вырастают длиной до 2 м. Окраска красных водорослей связана с сочетанием нескольких пигментов. Наиболее известна морская красная водоросль - порфира. Слоевище взрослой водоросли - плоская листовидная пластинка овальной формы. Длина пластинки до 50 см. Порфира размножается только половым путем. Половые клетки образуются из вегетативных клеток слоевища. Порфиру, как и другие красные водоросли, используют для получения агар-агара. Он необходим в пищевой промышленности для изготовления мармелада, пастилы. Его добавляют в хлеб, чтобы он не так быстро черствел. Широкое применение агар приобрел в качестве среды для выращивания микроорганизмов. Из многих красных водорослей получают йод. Красные водоросли могут расти на довольно значительной глубине, так как имеющийся у них красный пигмент участвует в процессе фотосинтеза, используя даже зеленые, голубые и синие лучи солнечного спектра. Такие лучи проникают в воду гораздо глубже красных лучей. Некоторые морские красные водоросли, жители стран Восточной Азии, Гавайских и других островов, употребляют в пищу. Порфиру даже разводят в Японии.

Красная водоросль под микроскопом

Текст:

1.  Викторов В.П. Биология. Растения. Бактерии. Грибы и лишайники : учеб. для уч-ся 6 кл. общеобразоват. учреждений / В.П. Викторов, А.И. Никишов. - М. : Гуманитар. изд. центр ВЛАДОС, 2009

2. Пономарева И.Н., Корнилова О.А., Кучменко В.С. Биология: Растения. Бактерии. Грибы. Лишайники: Учебник для 6 класса общеобразовательной школы/Под ред. проф. И.Н. Пономаревой. - М.: Вентана-Граф, 2001

Иллюстрации:

https://cdn2.vectorstock.com/i/1000x1000/33/86/realistic-sea-weeds-food-set-vector-20753386.jpg

https://image.shutterstock.com/image-photo/lateral-conjugation-spirogyra-algae-under-260nw-564088408.jpg

https://pyrus.hr/files/images/_resized/0000000211_750_400_cut.jpg

https://algae2omega.com/wp-content/uploads/2018/04/shutterstock_568610494.jpg

https://www.scienceabc.com/wp-content/uploads/ext-www.scienceabc.com/wp-content/uploads/2019/11/Red-brown-green-algae-seaweeds-collectionMacrovectors.jpg-.jpg

https://image.shutterstock.com/image-photo/green-algea-spirogyra-structure-260nw-1088430086.jpg

https://www.infoescola.com/wp-content/uploads/2018/11/ciclo-de-vida-algas-verdes-1051929551.jpg