Водоросли — это одна из самых древних групп растений. Жизнь этих растений очень тесно связана с водой. Изучением водорослей занимается наука альгология.
Водоросли обитают в водной среде на различной глубине. Однако вода преломляет и рассеивает свет и лучи красного спектра, необходимые для протекания процесса фотосинтеза, глубже 12 м не проникают. Поэтому в процессе эволюции у различных видов водорослей появились специальные дополнительные пигменты, позволяющие поглощать свет в синей части спектра. Различные виды водорослей обладают разными пигментами. Это видно из их названий. Водоросли способны поглощать необходимые питательные вещества всей поверхностью тела.
к оглавлению ▴Эти водоросли не содержат дополнительных пигментов, в связи с этим окраску им придает хлорофилл. Они живут как в пресной, так и в соленой воде. Могут встречаться в увлажненных местах на суше: в почве, на камнях, на коре деревьев. Размер зеленых водорослей варьирует от нескольких микрометров до метров. Представители этого отдела могут быть различного вида: одноклеточными, колониальными, или многоклеточными.
Среди одноклеточных зеленых водорослей типичными представителями являются хламидомонада и хлорелла.
к оглавлению ▴Хламидомонада состоит из одной вытянутой с переднего конца клетки. Здесь расположена пара жгутиков, обеспечивающих передвижение. Клеточная стенка защищает хламидомонаду от внешнего воздействия. В клетке содержится гаплоидное ядро с одинарным набором хромосом, крупная чашевидная пластида (хроматофор), придающая зеленую окраску. На переднем конце расположены пара сократительных вакуолей, удаляющих излишки жидкости.
Хламидомонада способна выбирать более освещенные участки в воде и двигаться к ним. Эту способность называют положительным фототаксисом. Для такого движения у водоросли есть светочувствительный глазок (стигма) в основании жгутиков.
В жизненном цикле хламидомонады происходи чередование гаплоидной и диплоидной форм.
Благоприятные условия запускают бесполый путь размножения. Увеличившись до определенного размера, клетка отбрасывает жгутики и принимает округлую форму. Ядро клетки начинает делиться. Затем оболочка клетки разрывается и наружу выходят несколько пар мелких клеток, обладающих жгутиками. Это зооспоры. Вырастая, они превращаются во взрослые хламидомонады.
Неблагоприятные условия среды запускают половой процесс. Внутри клеток формируются гаметы, которые, выходя в воду, соединяются с образованием зиготы. Следует отметить, что соединяются гаметы из разных родительских клеток. Далее зигота покрывается плотной оболочкой, образуя зигоцисту, переживая в таком состоянии неблагоприятные условия. Когда условия вокруг меняются, в зигоцисте запускается мейоз и наружу выходят 4 зооспоры, из которых вырастают взрослые хламидомонады.
к оглавлению ▴Хлорелла не способна к передвижению и удерживается в верхних слоях воды благодаря низкой плотности.
Размножение происходит бесполым путем. В виде цисты способна переждать неблагоприятные условия.
Характерными представителями нитчатых зеленых водорослей являются улотрикс и спирогира.
С помощью нижней ризоидальной или прикрепительной клетки улотрикс удерживается на одном месте в субстрате. У этой клетки отмирает цитоплазма, а клеточная стенка наоборот, утолщается. Все остальные клетки имеют одинаковое строение.
Фрагмент нити улотрикса способен дать начало новому организму. Это вегетативный способ размножения. Кроме того, возможен половой и бесполый путь.
При бесполом размножении образуются подвижные зооспоры с 4 жгутиками. Они получаются путем митотического деления клеток средней части нити. Прикрепившись к поверхности, зооспоры отбрасывают жгутики и начинают делиться. Нижняя клетка становится прикрепительной, остальные образуют нить.
Половое размножение характерно для неблагоприятных условий. В клетках созревают гаметы, которые, соединяясь, образуют зиготу. Из зиготы образуется зигоциста, которая ждет наступления благоприятного момента для роста. Затем в ней происходит мейоз, образуются гаплоидные клетки. Эти клетки дадут начало новым нитям улотрикса.
к оглавлению ▴Нити спирогиры образуют крупные клетки. В центре клетки расположена вакуоль, пронизанная тяжами цитоплазмы. Для спирогиры характерно наличие одного или нескольких лентовидных хроматофоров в виде спирали и гаплоидное ядро.
Фрагмент нити способен дать начало новому организму. Это вегетативный способ размножения.
Кроме этого, возможен половой способ размножения или коньюгация. Сближаясь, две нити образуют коньюгационную трубку, по которой содержимое одной клетки перетекает в другую. Две клетки сливаются в одну. Сливаются и их ядра, формируя диплоидную зиготу. Такая зигота окружается плотной оболочкой и получает название зигоспоры. В зиготе происходит процесс деления. С помощью мейоза образуется 4 гаплоидные клетки. З из них погибает, а одна дает начало новой гаплоидной нити.
к оглавлению ▴Колониальные водоросли представляют собой микроорганизмы, которые образуют колонии с одинаковым генотипом.
Характерным представителем является вольвокс. Это водоросль, состоящая из активных жгутиковых клеток. Каждая клетка размножается бинарным делением.
Вольвокс является промежуточной формой между одноклеточными и многоклеточными организмами.
Дополнительные пигменты дают возможность осуществлять фотосинтез на глубине до тридцати метров. Эти водоросли обитают только в морской воде и представляют собой крупные растения, слоевище (таллом) которых составляет до 30 метров в длину и состоит из диплоидных клеток. Слоевище имеет ризоиды, с помощью которых прикрепляется к субстрату. Типичными представителями являются фукус и ламинария.
Жизненный цикл бурых водорослей состоит из чередования гаплоидного гаметофита и диплоидного спорофита.
Размножение происходит половым и бесполым путем.
Диплоидные клетки путем мейоза дают начало гаплоидным клеткам. У одних видов (фукус) эти клетки преобразуются в гаметы, образуя при слиянии зиготу, из которой вырастает новое растение. Другие в результате мейоза образуют споры, после чего наступает гаплоидная стадия. Эту стадию характеризует образование мелких нитей, которые являются раздельнополыми. На этих нитях формируются многоклеточные половые органы, в которых созревают гаметы: яйцеклетки и сперматозоиды. При слиянии гаметы образуют зиготу, которая вырастает в диплоидное растение.
Из бурых водорослей получают ламинарин, манит, иод и бром. Эти растения используются в пищевой промышленности.
к оглавлению ▴Могут жить на глубине более 30 метров, но встречаются и на более мелких участках. Основными пигментами представителей этого отдела являются хлорофилл, каротиноиды (желто-оранжевые), фикобилины (красно-синие).
Размеры представителей этого отдела достигают нескольких десятков сантиметров. Однако есть и одноклеточные водоросли.
Характерные представители — порфира и филлофора.
В жизненном цикле представлена как гаплоидная, так и диплоидная стадия. Жгутиковая стадия отсутствует.
Из красных водорослей изготавливают медицинские препараты, их употребляют в пищу.
Если вам понравился наш материал на тему "Одноклеточные водоросли" - записывайтесь на курсы подготовки к ЕГЭ по биологии онлайн
В варианте ЕГЭ-2025 две задачи по теории вероятностей — это №4 и №5. По заданию 5 в Интернете почти нет доступных материалов. Но в нашем бесплатном мини-курсе все это есть.
