Різноманіття та значення водоростей

Водорості - безсудинні спорові рослини, які містять у клітинах хлорофіл, тим самим, володіючи здатністю до фотосинтезу. Як правило, водорості мешкають у водному середовищі або у вологих місцях.

• вміст хлорофілу у клітинах;
• фотоавтотрофне харчування;
• відсутність яскраво вираженої провідної системи;
• відсутність чіткого диференціювання тіла на органи (багатоклітинні);
• розмноження: безстатеве, статеве та вегетативне.

Серед водоростей також зустрічаються і гетеротрофи, які здійснюють харчування поверхнею клітини (джгутиконосці) або шляхом заковтування через клітинний рот (динофітові, евгленові).

Розміри: від мікроскопічних (коколітофориди) до 30-50 метрів (бурі водорості).

Яку будову мають, цитологія

Водорості бувають багатоклітинними та одноклітинними.
Ці організми відносять до нижчих рослин.

Тіло, представлене слоевищем або таллом — нерозчленоване на органи скупчення клітин. здійснюють хлоропласти - фотосинтез.

Відмінності хроматофора від хлоропласту: спрощена будова, форма, менший розмір, інший склад хлорофілу.

Клітинна оболонка являє собою зовнішній кремнійорганічний панцир або верхній ущільнений шар цитоплазми (плазмалемму), в якому можуть бути додаткові структури: бульбашки, порожні або з целюлозними пластинками.

У клітинах водоростей дуже хороша система вакуолей, у рухомих клітинах водоростей можна виявити скорочувальні вакуолі, основною функцією яких є підтримання постійного осмотичного тиску всередині клітини. Чутливість рухливих водоростей до світла обумовлює наявність у їхніх клітинах надчутливого вічка – стигми.

Особливості довкілля, коротко

Живуть водорості переважно у водному середовищі чи вологих умовах. Можуть жити в прісних та солоних водоймах, у стоячій та проточній воді. Деякі види можуть мешкати в акваріумах, у вологому ґрунті, у корі дерев, на поверхні ґрунту в горщику з кімнатними рослинами. Жити водорості можуть лише на тій глибині, на яку проникає сонячне світло.

Екологічні групи водоростей

Список екологічних груп:

• ґрунтові водорості;
• наземні водорості;
• водорості солоних водойм;
• водорості снігу та льоду;
• планктонні водорості;
• водорості у вапняному субстраті;
• бентосні водорості;
• водорості гарячих джерел.

Опис різноманіття з прикладами

Ґрунтові водорості

Основна група ґрунтових водоростей — діатомові (пінулярія, навікула, цимбела), але також є зелені (хлорела, хламідомонада), жовто-зелені (мікротамніон, хараціопсис періформіс) та золотисті (динобріон балтійський) водорості.

Водорості даної екологічної групи зосереджені на поверхні ґрунту та під ним. Приймальна для життя глибина – до 2 м у цілинних ґрунтах та до 2,7 м у орних.

Характеризуються мінливим способом харчування: фототрофи та гетеротрофи.

Для фотосинтезу використовують світло слабкої інтенсивності (0,04-0,1% від повного світла). Тому більшість водоростей виявляється на глибині до 1 см. З глибиною чисельність дуже падає.

Азот і мінеральні речовини ґрунтові водорості одержують із ґрунту, вуглець — із вуглекислоти повітря.

У областях, у яких проникає сонячне світло, використовують енергію розкладання органічних речовин, переходять на гетеротрофний тип харчування. Однак гетеротрофне зростання йде значніше повільніше, ніж автотрофне.

Наземні водорості

Інша назва - повітряні.

Представники: зелені, синьо-зелені, зустрічаються діатомові.

Приклади: плеврокок, трентеполія.

Мешкають на стовбурах дерев та чагарників, на валунах та скелях, на мохах, на стінах будинків, на парканах та дахах.

Утворюють нальоти та плівки на місцях проживання.

• часта та різка зміна вологості;
• часта і різка зміна температури.

Зволоження цієї групи водоростей відбувається за рахунок дощу та щоденної роси. У період посухи вони висихають, вдень прогріваються, а вже вночі охолоджуються. У зимовий період рослини промерзають.

При нестачі вологи водорості просочуються органічними та неорганічними речовинами.

Водорості солоних водойм

Водорості солоних водойм називаються галобіонти.

Представники - вольвоксові: дюналієла, хлороглею сарциноїдна.

Мешкають у водоймах з підвищеним вмістом солі: в озерах з переважанням кухонної солі та глауберових озерах.

Кількість видів водоростей зі збільшенням солоності убуває.

Ці водорості вегетують при підвищеній концентрації у воді солей.

Поєднання органічної маси, що утворюється завдяки водоростям, і великої кількості розчинених у воді солей зумовлює низку своєрідних біохімічних процесів, властивих солоним водойм (наприклад, утворення лікувального бруду).

Водорості цієї екологічної групи можуть викликати зелене чи червоне «цвітіння». Дно солоних водойм може бути повністю покрите ними.

Водорості снігу та льоду

Водорості льоду та снігу називаються кріофільними.

Середовищем проживання є сніг і лід. Здебільшого у високогірних районах.

Представники: хламідомонада снігова, нитчасті водорості, діатомові водорості.

Інтенсивне розмноження призводить до фарбування льоду у різні кольори: малиновий, червоний, зелений, бурий, фіолетовий.

Товщина фарбованого шару становить кілька сантиметрів.

Більшість часу водорості снігу і льоду перебувають у спокійному стані, але навесні відбувається інтенсивне розмноження.

Початок розвитку водоростей відбувається у талій воді, що утворюється під першими променями сонця.

Вночі водорості замерзають разом із рідиною.

Планктонні водорості

Фітопланктон називають сукупність дрібних, мікроскопічних рослин, основну масу яких складають вільноплаваючі у воді водорості.

Місця проживання: різні водоймища, від озер до водосховищ.

Представники: протококові, діатомові водорості, динофлагелляти, кококолітофориди, інші одноклітинні водорості, ціанобактерії.

Планктонні водорості не мають джгутиків.

Плавучість досягається завдяки формі тіла та наявності різноманітних виростів та придатків, щетинок, рогових відростків, перетинок.

Інші форми планктонних водоростей представлені плоскими або порожнистими колоніями, що виділяють слиз.

Багато водоростей накопичують у клітинах речовини з питомою вагою менше одиниці (наприклад, жир, олія) або утворюють газові вакуолі.

Особливість планктонних водоростей – дрібні розміри тіла. Ця особливість дозволяє водоростям існувати у товщі воли у зваженому стані.

Завдяки невеликій масі планктонні водорості не дуже швидко опускаються на дно водойм.

Водорості у вапняному субстраті

Водорості, які впроваджуються всередину вапняного субстрату, називаються «свердлувальними».

Представники: зелені та синьо-зелені.

• вапняні скелі, каміння;
• вапняні раковини численних тварин;
• корали, просочені вапном;
• у прісних та морських водоймах;
• біля поверхні води та на глибині.

Основна їх особливість полягає в тому, що спочатку вони селяться на поверхні вапняного субстрату, а потім поступово впроваджуються в глиб і там розростаються.

У процесі життя свердлувальних водоростей відбувається виділення органічних кислот, які розчиняють вапно.

Спочатку виходить невелика ямка, яка поступово поглиблюється, доки водорость не занурюється в субстрат цілком. Процес занурення водорості триває до утворення шару вапняної породи, який проявляється численними каналами.

Узагальнюючи все сказане, можна дійти висновку, що водорості, що «свердлять», руйнують вапняний субстрат, в якому вони поселяються.

Бентосні водорості

До бентосних водоростей відносяться ті форми, які пристосовані до існування в прикріпленому стані на дні водойм та на різноманітних предметах, живих і мертвих організмах, що знаходяться у воді.

Представники: зелені, харові, діатомові, синьо-зелені та жовто-зелені водорості.

Зелені водорості: улотрикс, скарбниця, едогоніум, стигеоклоніум та драпарнальдія.

Діатомові водорості: піннулярія, навікула, гіросигма, фрагілярія.

Синьо-зелені водорості: осцилаторія, лінгбія, формидіум.

Жовто-зелені: трибонема, вошерія.

Різновиди бентосних водоростей:

• епіліти, що ростуть на поверхні твердого ґрунту;
• паразити, що живуть у слані інших водоростей, хлоропласти в клітинах не виражені;
• ендоліти, що впроваджуються у вапняний субстрат;
• епіпеліти, що населяють поверхню пухких ґрунтів;
• епіфіти, що живуть на поверхні інших водоростей;
• ендофіти, що поселяються в слані інших водоростей, але на відміну від паразитичних видів, що містять нормальні хлоропласти в клітинах.

Для зростання бентосних водоростей як фототрофних організмів потрібне світло.

У верхньому шарі розташовуються найвибагливіші до світла зелені водорості. Нижні шари заселені діатомовими.

Водорості гарячих джерел

Водорості, що розвиваються за високої температури, називаються термофільними.

Місце проживання: води з температурою, яка в зимові місяці перевищує температуру повітря, гарячі джерела.

1. Гіпотермофільні співтовариства — водоймища, що мешкають у холодних, але не замерзаючих взимку.
2. Мезотермофільні угруповання — що розвиваються в теплих водоймах при 15–30 °C. У значній кількості тут зустрічаються діатомові водорості. В основному це співтовариство складається з неспецифічних видів водоростей.
3. Євритермофільні угруповання — що живуть при 30–90 °C. Вони характеризуються інтенсивним розвитком синьо-зелених водоростей. Діатомові водорості представлені тут невеликою кількістю специфічних форм. У цьому співтоваристві є також зелені водорості.

Водорості використовують шлях хемосинтезу для можливості існування різноманітної мікрофлори метатрофного характеру у воді.

Також вони викликають випадання з гарячих джерел різного роду опадів, які нерідко утворюють досить потужні шари.

Значення водоростей у природі та у житті

Значення у природі (біосфері):

1. Роль піонерів рослинності. Утворять лишайники.
2. Від водоростей походять наземні рослини.
3. Джерело кисню.
4. Водорості беруть участь у кругообігу речовин у природі, у поліпшенні газового режиму водойм та утворенні відкладень сапропелю.
5. Є місцем проживання риб та інших морських тварин.
6. Зумовили можливість існування різноманітного світу тварин та сприяли розвитку аеробних бактерій.
7. Завдяки водоростям утворився озоновий екран.
8. Органічні речовини, що створюються водоростями у процесі фотосинтезу, стали їжею бактерій та тварин, зокрема риб.
9. З водоростей утворилися потужні товщі гірських порід.
10. Беруть участь у формуванні рифів у морях та океанах.

Значення у житті людини:

1. Виступають у ролі продуктів харчування.
2. Служать як добрива.
3. Є сировиною для промисловості.
4. Знаходять застосування у харчовій, хімічній, фармацевтичній промисловості, будівництві.
5. Вирощують для промислового виробництва органічної речовини.
6. Виконують роль санітарів брудних водойм.
7. Мають цілющі властивості і застосовуються в медицині.
8. Викликають "цвітіння" води.
9. Забруднюють насосні станції та водопроводи.
10. Деякими видами обростають днища суден, буї, що погіршує їхню експлуатацію.

Потрібна допомога?

§ 8. Багатоклітинні протисти (багатоклітинні водорості)

Тіна – це сплетення водоростей, що вільно плавають у воді.

2.У чому полягають особливості будови клітин спірогіри?

Клітини спірогір мають циліндричну форму, розташовані в один ряд, мають добре помітну клітинну оболонку. Також хлоропласт спірогіри закручується спіраллю вздовж клітинної стінки, а вакуоль займає більшу частину клітини. Ядро клітини спірогіри розташоване всередині цитоплазматичного мішечка, який з'єднується з постінною цитоплазмою за допомогою тяжів.

3. Що загального та відмітного у будові одноклітинних та багатоклітинних водоростей.

Загальне у тому будову те, що й клітини мають ядро, цитоплазму, оболонку, вакуоль. хлоропласт. Відрізняються вони тим, що одноклітинні водорості складаються з однієї клітини, а багатоклітинні мають багато клітин, які влаштовані однаково та виконують однакові функції. Також вони відрізняються формою.

4. У чому полягає основна відмінність бурих водоростей з інших водоростей.

Тіло бурих водоростей має форму пластин, а їх клітинах міститься пігмент фукоксантин, який надає водоростям бурого кольору.

Завдання

Порівняйте вивчені групи протистів (гетеротрофні, автотрофні та автогетеротрофні). Встановіть загальні для всіх груп та характерні для кожної групи ознаки.

Загальне всім груп те, що вони ядерні, просто організовані істоти, які неможливо точно визначити ні тваринам, ні рослинам чи грибам. Також загальною рисою є їх місце існування (всі групи живуть у водоймах або вологому грунті, на корі дерев).

Насамперед ці групи розрізняються за типом харчування: гетеротрофні протисти споживають готові органічні речовини, автотрофні – за допомогою фотосинтезу, автогетеротрофні – використовують обидва типи харчування.