ВОДОРОСТІ. Підцарство Справжні водорості. (Нижчі рослини).

Водорості – найстаріші представники рослинного світу. Це фототрофні хлорофілоносні нижчі рослини. Тіло предста$влене таломом (сланню), тобто не розчленоване на корінь, стебло і листок. У них не має сформованих тканин (механічної, провідної); органи статевого і нестатевого розмноження звичайно одноклітинні.

Альгологія – наука, $що вивчає водорості. Розміри водоростей коливаються від мікроскопічних (декілька міліметрів) до гігантських (декілька десятків метрів). За будовою талом буває одноклітинним, колоніальним, багатоклітинним.

За місцем зростання водорості поділяють на дві великі групи: які живуть у водоймах, та ті, що живуть поза водоймами. Серед тих, що живуть у водоймах виділяють такі екологічні групи: а)планктон – дуже дрібні водорості, які зна$ходяться в товщі води у завислому стані; б)бентос – водорості, які живуть на дні водойм; в) перифітон – водорості, якими обростають підводні предмети або вищі рослини водойм.

Водорості, що живут$ь поза водоймами, теж поділяють на групи:

а)ґрунтові– живуть у ґрунті або на ґрунті;

б) наземні – на корі дерев, на скелях.

Деякі види водоростей пристосувались до симбіотичних відносин з іншими організмами (лишайник).

Водорості прийнято ділити на 10 відділів: синьозелені, пірофітові, золотисті, діатомові, жовтозелені, бурі, червоні, $євгленові, зелені, харові. Поділ водоростей на відділи збігається звичайно з їхнім кольором, який як правило зв’язаний з наявністю певних пігментів (каротин, фікоксантин, фікоеритрин, фікоціан, ксантофіл) та зеленого пігменту хлорофілу$. Хлорофіл та пігменти містяться у хлоропластах (хроматофорах), дуже різноманітних за формою. Наявність пігментів у клітинах водоростей забезпечує автотрофний тип живлення, проте деякі водорості можуть переходити до гетеротрофного типу, або поєднувати обидва.

Будова, склад і властивості клітинних ком$понентів у водоростей характеризуються великою різноманітністю.

Розмноження водоростей буває вегетативним, безстатевим (спорами) і статевим. У одного і того ж виду залежно від умов і пори року способи розмноження різні.

Вегетативно водоро$сті розмножуються внаслідок поділу навпіл або частинами талому. Спори або зооспори можуть утворюватись в звичайних клітинах талому або в спеціальних одноклітинних зооспорангіях.

При статевому розмноженні н$ові особини розвиваються із зиготи (2n), що утворюється в результаті запліднення – злиття статевих клітин – гамет (n). При статевому розмноженні забезпечується обмін спадковою інформацією, завдяки чому підвищується життєвість. Способи статевого розмноження: ізогамія, анізогамія, оогамія.

В одних водоростей спори і гамети утворюються на одній і тій же рослині, в і$нших – на різних рослинах. Рослини, на яких утворюються органи спороношення зі спорами, називаються спорофітами, а рослини, на яких утворюються статеві органи і в них статеві клітини – гаметофітами.

Спорофіт (нестатеве покоління) – спорангії (нестатеві органи) – спори (нестатеві клітини).

Гаметофіт (с$татеве покоління) – гаметангії (статеві органи) – гамети (статеві клітини).

Відділ Зелені водорості. Особливості будови процесів життєдіяльності та поширення на прикладі хламідомонади.

Хламідомонада – мікроскопічна прісноводна одноклітинна водорость, овальної або грушоподібної форми. Поверхня клітини вкрита прозорою, безбарвною пектиновою оболонкою (пектин – вуглевод пол$ісахариди). На передньому кінці тіла оболонка утворює невелике випинання – носик, від якого відходять два джгутики. За допомогою джгутиків водорость рухається. Внутрішня частина клітини – цитоплазма, в якій міститься чашоподібний хлоропласт (в якому зосереджений хлорофіл) з одним $піреноїдом. В піреноїді синтезуються і нагромаджуються поживні

Правильного чергування гаметофіта і спорофіта тут ще немаєречовини (білки, крохмаль).

Значення водоростей у природі.

1. Насичують киснем воду та повітря над водоймами.

2. основні$ продуценти (виробники) великої кількості органічних речовин у водоймах. Вони слугують основою живлення рослиноїдних водяних тварин.

3. Очищають воду від органічних забруд$нень, важких металів, пестицидів, детоксикуючи їх.

4. Є біоіндикаторами забрудненості води.

5. Водоростями заростають мілководдя, завдяки чому створюється притулок для личинок і мальків риб.

6. Беруть активну участь в побудові рифів.

7. Ґрунтові водорості виділяють особливі речовини, які сприяють діяльності бактерій, грибів, і отже, ґрунтоутворенню.

8. Вони постачають у товщу ґрунту кисень, а їхні відмерлі рештки утворюють органічну речовину ґрунту, що підвищує родючість.

9. Беруть участь в утвор$енні сапропелю (намулисті відклади в озерах).

10. Здатні до співжиття з іншими організмами (лишайники).

Значення водоростей в народному господарстві.

$

1. Використовують в їжу (ламінарія).

2. Цінний корм для тварин, цінне органічне добриво.

3. В фармацевтичній промисловості – для виготовлення ліків, вітамінів (В₂), йоду, брому, для отримання замінникі$в крові, розчинних хірургічних ниток.

4. В кондитерській промисловості для виготовлення цукерок, мармеладу, морозива.

5. В хімічній промисловості – смоли, ацетон, метиловий спирт, барвники, органічні кислоти, аміак.

6. В мікробіології – агар-агар – середовище на якому з добавкою поживних речовин вирощують бактерії, гриби.

7. Водорості використовують і у б$іологічному методі очищення забруднених вод.

При масовому розмноженні викликають „цвітіння” води, яка стає непридатною, а також приводить до задухи риб; забруднюють насосні станції, утруднюють судноплавство, рибний промисел.

Відділ Діатомові водорості.

Одноклітинні та колоніальні рослини поширен$і в ґрунті, прісних та солоних водоймах. Представники: пінулярія, навікула. Клітинна оболонка схожа на панцир, який складається з двох половинок, що вкладаються одна в іншу та просочені сполуками кремнію. Панцир має щілини, через які здійснюється обмін речовин. Хлоропласти крім хлорофілу містять ще й бурі пігме$нти. Розмножуються статево, вегетативно.

На верхній частині хлоропласта (хроматофора) – червоне вічко (стигма), насичене каротином. Воно орієнтує рослин за напрямком до світла, отже, для хламідомонади характерна подразливість у вигляді позитивного фототаксису. Живиться автотрофно в процесі фотосинтезу, а за умов нестачі світла може погли$нати розчинені у воді органічні речовини через клітинну оболонку.

Спереду біля основи джгутиків розташовані дві пульсуючі вакуолі (скоротливі) які регулюють концентрацію розчину в клітині (регулюють тиск всередині клітини – виводять надлишок води з клітини). В центрі цитоплазми розміщене клітинне гаплоїдне ядро. Роз$множення: а) нестатеве, б) статеве.

А) Нестатево розмножується при сприятливих умовах. Материнська клітина перед поділом втрачає джгутики, потім ділиться ядро, хроматофор, цитоплазма і перетворюється в зооспорангій, всередині якого формуються 2,4 (8) двожгутикових клітини – зооспори. Зооспори виходять з ослизнілої оболонки материнської клітини назо$вні, і вже через добу дочірні клітини знов приступають до такого ж ділення (уночі).

Б) Статеве розмноження при несприятливих умовах$ (похолодання чи висихання водойм). В клітинах утворюється 32-64 гамети, схожі на зооспори. Попарно зливаються, копулюють (ізогамія), утворюється зигота, яка вкривається оболонкою і переходить у стан спокою. В такому стані вона перебуває у воді деякий час, а потім виходить з оболонки і редукційним поділом (мейотично) утворює чотири гаплоїдні зооспори. Вони і дають вегетативні клітини з гаплоїдним набором хромосом.

Дихає хламідомон$ада киснем, розчиненим у воді.

Живуть хламідомонади у невеликих, дуже забруднених водоймах, що добре прогріваються. Значення: сприяють$ процесу самоочищення забрудненої води.

Хлорела – одноклітинна водорость, поширена як у прісних так і солоних водоймах, а також на зволожених ділянках суходолу. Вона не має вічка і джгутиків. Розмножується виключно нестатевим способом, за допомогою нерухомих спор – апланоспор. Хлорелу донедавна вважали потенційною „їжею майбутнього”: вона дуже швидко розмножується, містить багато поживних речовин та вітаміни В, С, К, $її можна культивувати в посуді. Проте новітні дослідження довели, що вона утворює шкідливі для тварин речовини, а в процесі життєдіяльності виділяє в повітря, крім кисню, ще й чадний газ та окиси азоту, що у закритих приміщеннях мо$же призвести до отруєння.

Улотрикс – нитчаста багатоклітинна водорость, що живе у прісних водоймах, зеленим шаром вкриває підводні предмети, дає яскраво-зелені обростання.

Нитки улотрикса досягають 10 см з$авдовжки. Прикріплюються до субстрату за допомогою ризоїдів. Клітина ризоїд безбарвна, тоді як інші клітини нитки мають хроматофор. Ці клітини циліндричні або бочкоподібні, широкі, кожна з яких має цитоплазму, ядро, хроматофор у вигляді неповного кільця і один або кілька піреноїдів.

Розмноження: а) вегетативне, б) безстатеве, в) статеве.

а) Вегетативне розмноження здійснюється фрагментацією нитки н$а короткі сегменти, кожен розвивається в нову нитку. Цей спосіб зустрічається рідко.

б) Безстатеве розмноження здійснюється за допомогою зооспор, які формуються у клітинах. Зооспори – яйцеподібні клітини з 4 джгутиками на передньому кінці, червоним вічком і двома пульсуючими вакуолями. Кожна зооспора, вийшовши назовні, через деякий час прикріплюється до субстрату і проростає в дорослу особину.

в) Статеве розмноження. Вегетативні клітини перетворюю$ться на гаметангії де утворюються гамети, однакові за формою і розмірами. Гамети подібні до зооспор, але вони мають лише 2 джгутики. Після злиття дво$х гамет (копуляція – ізогамія) утворюється зигота. Редукційний поділ відбувається при проростанні зиготи. Всі чотири гаплоїдні особини розвиваються в нитчастий талом.

Гаметофіт – клітини талому.

Спорофіт – зигота. .