водорослей выделяют несколько основных типов организации таллома:
- Амёбоидный (ризоподиальный)
Одноклеточные организмы, лишённые твёрдой клеточной оболочки и вследствие этого, не способные сохранять постоянную форму тела. Благодаря отсутствию клеточной стенки и наличию особых внутриклеточных структур клетка способна к ползающему движению посредством
псевдоподий или
ризоподий. Для некоторых видов характерно образование многоядерного плазмодия путём слияния нескольких амёбоидных клеток. Амёбоидное строение могут вторично приобретать некоторые монадные формы путём отбрасывания или втягивания жгутиков.
Одноклеточные водоросли, имеющие постоянную форму тела, жгутик(и), часто
стигму, а пресноводные —
сократительную вакуоль. Клетки активно двигаются в вегетативном состоянии. Часто встречается объединение нескольких монадных клеток в колонию, окружённую общей слизью, в некоторых случаях даже соединяясь между собой посредством плазмодесм. У высокоорганизованных форм с многоклеточным талломом часто имеются расселительные стадии —
зооспоры и
гаметы, имеющие монадную структуру.
Одноклеточные, лишённые каких-либо органоидов передвижения и сохраняющие постоянную форму тела в вегетативном состоянии клетки. Чаще всего имеется утолщённая клеточная стенка или панцирь, могут быть различные выросты, поры и пр. для облегчения парения в толще воды. Многим водорослям с данной структурой свойственно образование колоний. Некоторые
диатомеи и
десмидиевые способны к активному передвижению путём выделения слизи.
- Пальмеллоидный (капсальный)
Постоянное, достаточно крупное, как правило, прикреплённое к субстрату, образование из нескольких коккоидных клеток, погружённых в общую
слизистую массу. Клетки непосредственно между собой не объединяются — отсутствуют плазмодесмы. Временную стадию жизненного цикла с аналогичной морфологией называют
пальмеллевидным состоянием. В такое состояние могут переходить многие монадные и коккоидные водоросли при наступлении неблагоприятных условий, образующиеся при этом пальмеллевидные образования, как правило, мелкие и не имеют постоянной формы.
Клетки соединены в нить, простую или разветвлённую. Нити могут свободно плавать в толще воды, прикрепляться к субстрату, либо объединяться в колонию. Вегетативно нитчатые водоросли размножаются обычно распадом нити на отдельные фрагменты. Рост нитей может идти четырьмя путями:
диффузным — делятся все клетки нити,
интеркалярным — зона роста расположена в середине нити,
апикальным — делением конечных клеток, и
базальным — делением клеток у основания таллома. Клетки в нити не имеют жгутиков и могут быть связаны между собой
плазмодесмами.
- Разнонитчатый (гетеротрихальный)
Есть две системы нитей: стелющиеся по субстрату горизонтальные и отходящие от них вертикальные. Горизонтальные нити тесно смыкаются, либо могут сливаться в псевдопаренхиматозную пластинку и выполняют, в основном, опорную функцию и функцию вегетативного размножения, вертикальные нити — преимущественно ассимиляторную функцию. Иногда может наблюдаться редукция, либо чрезмерное развитие тех или иных нитей, приводящее к вторичной утрате или нарушению характерных черт гетеротрихального строения (при редукции вертикальных нитей, например, таллом может представлять собой простую однослойную пластинку, полностью прикреплённую к субстрату.
Многоклеточные талломы в форме пластинок из одного, двух или нескольких слоёв клеток. Возникают при продольном делении клеток, составляющих нить. Число слоёв зависит от характера образования перегородок при делении клеток. Иногда слои могут расходиться, и таллом тогда приобретает трубчатую форму (полый внутри), стенки при этом становятся однослойными.
- Сифональный (неклеточный, сифоновый)
Отсутствуют клеточные перегородки, в результате чего таллом, часто крупный и внешне дифференцированный, формально представляет собой одну клетку с большим количеством ядер.
Таллом представлен многоядерными клетками, соединёнными в нитчатые или иной формы многоклеточные талломы (
Siphonocladales).
- Харофитный (членисто-мутовчатый)
Свойственна только
харовым водорослям. Таллом крупный, многоклеточный, состоит из
главного побега с ветвями и отходящими от него, иногда ветвящимися, членистыми
боковыми побегами. Боковые побеги отходят от главного в области
узлов, часть побега между узлами состоит, как правило, из одной крупной клетки и называется
междоузлием.
Колонии, представляющие собой группы (пачки или нитеообразные образования), которые возникают в результате деления одной исходной клетки и заключены в растягивающуюся оболочку этой клетки.
- Псевдопаренхиматозный (ложнотканевый)
Представлен слоевищами, которые образовались в результате срастания разветвлённых нитей, нередко сопровождаемого морфофункциональной дифференциацией получающихся ложных тканей.
У части сине-зелёных, зелёных и красных водорослей в
слоевище откладываются соединения кальция, и оно становится твёрдым. Водоросли лишены корней и поглощают нужные им вещества из воды всей поверхностью. Крупные донные водоросли имеют органы прикрепления — подошву (уплощённое расширение в основании) или ризоиды (разветвлённые выросты). У некоторых водорослей побеги стелются по дну и дают новые слоевища.
Размножение и циклы развития
У водорослей встречается вегетативное, бесполое и половое размножение.
Вегетативное размножение может осуществляться как простым разделением многоклеточного организма (фрагменты нитей
Spirogyra (спирогира) или колонии (
Synura) на несколько частей, так и при помощи специализированных органов. Например, бурые водоросли из порядка сфацеляриевых имеют для этой цели специальные выводковые веточки, а водоросли из порядка харовых — клубеньки на ризоидах.
Бесполое размножение водорослей осуществляется при помощи подвижных
зооспор или неподвижных
апланоспор. При этом протопласт клетки-спорангия делится на части и продукты деления выходят из её оболочки. Особь, на которой формируются спорангии, называют
спорофитом. Часто подвижные или неподвижные споры имеют специальные названия. Например, апланоспоры, приобретающие форму материнской клетки, находясь внутри неё, называются
автоспорами, а если апланоспора одевается толстой оболочкой и впадает в состояние покоя, то это
гипноспора; зооспоры, утратившие жгутики, но сохранившие сократительные вакуоли и глазок, будут называться
гемизооспорами.
Половое размножение. При половом размножении происходит попарное слияние гаплоидных клеток с образованием диплоидной зиготы. У водорослей есть несколько вариантов полового процесса:
изогамия — слияние двух одинаковых по форме и размеру подвижных гамет;
гетерогамия — слияние двух подвижных гамет одинаковых по форме, но разных по размеру;
оогамия — слияние крупной неподвижной яйцеклетки с мелким подвижным сперматозоидом. Клетки, в которых образуются гаметы, называются
гаметангии, а сами растения с гаметангиями —
гаметофитами. Гаметангии бывают двух типов: образующие многочисленные сперматозоиды —
антеридии и образующие одну или несколько яйцеклеток
оогонии. Также половое размножение в некоторых группах водорослей может осуществляться и без образования гамет. Например, если сливаются две подвижные одноклеточные водоросли, то это
хологамия; слияние протопластов двух неподвижных гаплоидных вегетативных клеток с образованием зиготы —
конъюгация. Если гаметофиты и спорофиты в жизненном цикле водоросли имеют выраженные морфологические различия, то это называется гетероморфная смена форм развития, а если они морфологически не отличаются, то изоморфная смена форм развития. Также гаметофиты могут быть
однодомными (обоеполыми) — на одной особи развиваются и мужские, и женские гаметы, или
двудомными (раздельнополыми) — мужские гаметы — на одних особях, а женские — на других
[2].
Экологические группы водорослей
Мелкие свободноплавающие водоросли входят в состав
планктона и, развиваясь в больших количествах, вызывают «цветение» (окрашивание) воды. Бентосные водоросли прикрепляются ко дну водоёма или к другим водорослям. Есть водоросли, внедряющиеся в раковины и
известняк (сверлящие); встречаются (среди красных) и
паразитические. Крупные морские водоросли, главным образом бурые, образуют нередко целые
подводные леса. Большинство водорослей обитает от поверхности воды до глубины 20—40 м, единичные виды (из красных и бурых) при хорошей прозрачности воды опускаются до 200 м. В 1984 г кораллиновая красная водоросль была найдена на глубине 268 м, что является рекордом для фотосинтезирующих организмов. Водоросли нередко в большом количестве живут на поверхности и в верхних слоях почвы, одни из них усваивают атмосферный азот, другие приспособились к жизни на коре деревьев, заборах, стенах домов, скалах. Микроскопические водоросли вызывают красное или жёлтое «окрашивание» снега высоко в горах и в полярных районах. Некоторые водоросли вступают в симбиотические отношения с
грибами (лишайники) и животными.
Систематика
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 978 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)