Разделы

Растения

Основы биологии

Водоросли

Водоросли являются самыми простыми по строению и самыми древними растениями. Несмотря на это водоросли весьма разнообразны и многочисленны. Среди них есть одноклеточные и многоклеточные организмы, микроскопические (измеряемые в микронах) и огромные (десятки метров).

Согласно современным данным, водоросли – это не систематический таксон, а сборная группа организмов, имеющих разное происхождение. Так, например, бурые водоросли не относят к царству Растений. Однако у всех водорослей есть общие свойства – способность к фотосинтезу и отсутствие дифференциации тела на ткани.

Виды водорослей разделяют по ряду таксономических групп. Это Зеленые водоросли, Красные, Бурые, Золотистые и другие отделы.

Название "водоросль" говорит о том, что эти растения обитают в воде, в пресной и морской. Однако одноклеточные формы кроме того могут жить во влажных местах: коре деревьев, почве, на камнях. Некоторые виды водорослей способны, как и ряд бактерий, обитать на ледниках и в горячих источниках. В случае пересыхания одноклеточные формы могут переходить в стадию покоя.

Группы водорослей, которые относят к растениям, считают низшими растениями, так как у них нет настоящих тканей. У одноклеточных водорослей тело состоит из одной клетки, некоторые водоросли образуют колонии клеток. У многоклеточных водорослей тело представлено слоевищем, которое также называют таллом. Водоросли поглощают вещества (в основном воду и минеральные соли) из окружающей среды всей поверхностью тела.

Кроме хлорофилла клетки многих водорослей содержат красные, синие, бурые, оранжевые пигменты. Пигменты находятся не хлоропластах (как у высших растений), а в хроматофорах, которые также имеют мембранную структуру, однако несколько иную и разнообразную форму: пластинчатую, ленточную, чашевидную и другую. В хроматофорах нередко откладывается запасные питательные вещества.

По содержанию и преобладанию того или иного пигмента, придающего окрас таллому, водоросли могут иметь не только зеленоватый окрас. Так бурые водоросли имеют желтовато-бурую окраску слоевищ. Цвет красных водорослей более разнообразный: от красного и желтого до голубоватого и зеленоватого. Красные водоросли содержат много красного и синего пигментов.

Представители зеленых водорослей обитают как в пресной, так и соленой воде. Бурые и красные водоросли преимущественно встречаются в морях и океанах.

Многоклеточные водоросли сильно различаются между собой по форме слоевищ. Бывают нитчатые водоросли, ветвящиеся, кустистые, в виде приплюснутых шаров, пластин. У зеленых водорослей слоевище похоже на нити или плоские длинные ленты. Форма и размер слоевищ бурых водорослей очень разнообразны. Есть как микроскопические формы, так и гигантские.

Водоросли – это в основном автотрофные организмы, то есть они получают органические вещества в результате фотосинтеза. Однако некоторые водоросли способны поглощать из внешней среды готовые органические вещества, то есть способны к гетеротрофному питанию.

Так одноклеточные водоросли хламидомонады имеют все характерное для обычной клетки растений: клеточную стенку, цитоплазму, ядро, хлорофилл, вакуоли. Однако у них есть особенности, характерные для животного организма. Это жгутики, с помощью которых клетка передвигается, "глазок" для определения, где находится свет, сократительная вакуоль для удаления избытка воды и ненужных веществ.

Запасным веществом углеводного типа у растений является крахмал. Однако у водорослей кроме крахмала может встречаться гликоген, характерный для животных.

Клетки большинства водорослей, как и у всех растений, имеют клеточную стенку. Однако среди водорослей есть амебоидные формы, не имеющие жесткой оболочки.

Размножение водорослей

Как и все растения водоросли способны к бесполому и половому размножению.

Вегетативное размножение многоклеточных водорослей может происходить в результате разделения тела на части (фрагментацией слоевища), с помощью образования специальных веточек и клубеньков. У одноклеточных водорослей при вегетативном размножении клетки делятся надвое.

Однако бесполое размножение у водорослей может быть не только вегетативным, но и с помощью зооспор, которые образуются в зооспорангиях. Зооспоры представляют собой подвижные клетки со жгутиками. Они способны активно плавать. Через какое то время зооспоры отбрасывают жгутики, покрываются оболочкой и дают начало водоросли.

У ряда водорослей наблюдается половой процесс, или конъюгация. При этом между клетками разных особей происходит обмен ДНК.

При половом размножении у многоклеточных водорослей образуются мужские и женские гаметы. Они образуются в специальных клетках. При этом на одном растении могут образовываться гаметы обоих типов или только одного (только мужские, или только женские). После выхода гаметы сливаются с образованием зиготы. Чаще всего зигота превращается в спору, которая какое-то время находится в стадии покоя, переживая таким образом неблагоприятные условия.

Размножение у разных видов водорослей протекает различно. У хламидомонады зигота образуется из гамет разных особей. У улотрикса есть как половое, так и бесполое размножение с помощью зооспор.

Значение водорослей

Водоросли имеют большое значение для природы. Они активно участвуют в круговороте веществ. В результате фотосинтеза выделяют большое количество кислорода и связывают углерод в органические вещества, которыми питаются животные.

Водоросли участвуют в образовании почвы и формировании осадочных пород.

Многие виды водорослей используются человеком. Так из морских водорослей получают агар-агар, йод, бром, калийные соли, клеящие вещества.

В сельском хозяйстве водоросли используются как кормовая добавка в рацион животных, а также как калийное удобрение.

С помощью водорослей очищают загрязненные водоемы.

Некоторые виды водорослей используются человеком в пищу (ламинария, порфира).