Водорості та їх значення

Водорості називають всі рослини, що ростуть під водою, але це неправильно. Водорості відрізняються своєю будовою від більшості рослин.

Матеріал підготовлено спільно з учителем вищої категорії, кандидатом біологічних наук Факторович Лілією Віталіївною.

Особливості будови водоростей

Водорості – примітивні рослини. Хоча їхнє тіло зовні може бути схожим на звичайну рослину, воно не ділиться на органи і клітини не утворюють тканини. Тому тіло називається талломом, або сланом.

Серед водоростей зустрічаються:

Тіло одноклітинних водоростей представлено однією клітиною, що часто має джгутик для пересування. Вони живуть як у океані, і у невеликих калюжах і канавах.

У клітинах особливо помітний зелений хроматофор. Він має різноманітну форму та аналогічний хлоропластам рослин.

які читають разом з цією

Прикладом колоніальних водоростей є вольвокс.

Мал. 1. Вольвокс під мікроскопом.

При безстатевому розмноженні у вольвоксу нові покоління залишаються пов'язаними з материнським і утворюється колонія.

Талломи багатоклітинних водоростей мають різну форму.

• у прісних водах;
• у солоних водах;
• у ґрунті;
• на поверхні дерев, будівель, каміння;
• на снігу та льоду.

Деякі діатомові та зелені водорості живуть у гарячих джерелах з температурою води до +51 градуса.

Розмноження

Розмноження водоростей відбувається різноманітно, але відноситься до трьох типів:

Вегетативне спостерігається у нитчастих водоростей. Їхнім талом розривається на частини і з кожної утворюється новий організм.

Безстатеве розмноження відбувається за допомогою спор. Материнська клітка ділиться на кілька частин. Кожна частина стає суперечкою. Згодом із суперечки виростає нова водорість.

При статевому розмноженні відбувається злиття гамет (статевих клітин), що виникають у спеціальних материнських клітинах. У результаті утворюється зигота – перша клітина нового організму.

Таблиця «Розмаїття водоростей»

Група

Де зустрічаються

Будова

Представники

Більшість у прісних водах є і морські види.

Різні форми таломів, одноклітинні та колоніальні види

Улотрикс, ульва (багатоклітинні); плеврокок, хлорела, хламідомонаду

Більшість у морях, на великих глибинах, деякі види у річках, озерах

Містять червоні та сині пігменти, талом великий, 0.5–2 метри

Майже всі види мешкають у морях, особливо багато у холодних

Таломи великі, за кілька метрів завдовжки

Фукус, ламінарія, саргассум

Крім зазначених у таблиці, основних груп водоростей, є також:

Діатомові водорості поширені у морях та прісних водоймах. Їх особливість - наявність панцира з кремнезему. При відкладенні панцирів на дні водойм формується гірська порода діатоміт.

Мал. 3. Панцирі діатомей під мікроскопом.

Значення водоростей

• водорості насичують водойми та атмосферу киснем;
• ними живляться водні тварини;
• утворюють мул та крейдяні породи;
• викликають при сильному розмноженні "цвітіння води".

У житті людини водорості застосовуються по-різному:

• як корм чи харчова добавка для тварин;
• для харчування людини;
• мул використовується як добриво та в медицині;
• у біохімічній та кондитерській промисловості для отримання білків, спиртів, йоду, брому, вітамінів, агар-агару.

Багато видів водоростей їстівні. Найбільш відомими є бурі ламінарія (яку називають морською капустою) та фукус, а також зелена ульва (морський салат).

Багато вчених стверджують, що у майбутньому широко поширяться фабрики водоростей.На цих фабриках вирощуватиметься їстівні водорості та вироблятимуться з них різні продукти.

Приклади використання водоростей для годівлі тварини відомі давно. Багато приморських районах світу селяни додавали водорості в корм худобі. В наш час для цієї мети у США продаються брикети з водоростей.

Що ми дізналися?

Учень 6 класу, готуючи доповідь чи домашнє завдання з біології, повинен знати основні групи водоростей та його значення. Поширені водорості дуже широко. Основна роль водоростей на планеті – синтез органічних речовин та насичення киснем океану та атмосфери. За прогнозами вчених, їхнє харчове та промислове значення для людини зростатиме.

Шляхи розмноження одноклітинних водоростей

Розмноження одноклітинних водоростей є процес відтворення різними методами, які поширені в живій природі.

Ці організми відносяться до підцарства Нижчих рослин. Така класифікація пояснюється особливостями їхнього тіла, яке не диференційовано на органи, а має форму суцільного. У деяких випадках розсіченого, талому або слані.

Коренева система замінена пристроями у вигляді ризоїдів, що прикріплюються до субстрату. Група одноклітинних водоростей включає масу різновидів організмів, за винятком бактерій, які відрізняються формою, будовою, способом життя та місцем існування. У сімействі виділяють кілька відділів:

Обережно! Якщо викладач виявить плагіат у роботі, не уникнути великих проблем (аж до відрахування). Якщо немає можливості написати самому, замовте тут.

• червоні;
• бурі;
• зелені;
• золотисті;
• діатомові;
• криптофітові;
• жовто-зелені;
• евгленові;
• динофітві.

До кожного з перерахованих відділів входять представники одноклітинних та багатоклітинних організмів. Схема класифікації форм:

• колоніальні;
• нитчасті;
• вільноплаваючі;
• прикріплені та інші.

Існує безліч ознак, з урахуванням яких формується класифікація. Найбільш важливим є спосіб поглинання енергії. Він визначається практичному відношенні. Наприклад, зелені одноклітинні водорості є автотрофами.

До цього класу також можна віднести більшу частину багатоклітинних організмів, які живляться шляхом фотосинтезу. У природі зустрічаються і гетеротрофні, міксотрофні та паразитичні форми.

Як це відбувається

Одноклітинні водорості можуть розмножуватися безстатевим і статевим способом. Проте є винятки. Наприклад, для хлорели характерно виключно безстатеве розмноження.

Простежити процес розмноження одноклітинних організмів доцільно з прикладу хламидомонады. За сприятливих умов існування вони розмножуються безстатевим шляхом. Цей метод включає кілька основних механізмів:

1. Перед тим, як почати ділитися, водорість займає нерухоме становище та відкидає джгутики.
2. Материнська клітина формує пару, дві пари чи чотири пари рухомих клітин.
3. Зооспори вивільняються з материнської клітини і збільшуються у розмірах доти, доки перетворюються на дорослу хламидомонаду.

Зооспорами називають рухливі клітини хламідомонади, які утворені внаслідок безстатевого розмноження.

При розгляді процесу безстатевого розмноження одноклітинних можна відзначити, що він здійснюється згідно з певним планом. У першому етапі відбувається розподіл протопласту клітини кілька складових частин. Далі вони залишають материнську льотку, розриваючи її оболонку.Перед тим, як протопласт починає ділитися здійснюється цілий комплекс фізіологічних процесів, які на даний момент мало вивчені.

Важливою відмінністю безстатевого способу розмноження від статевого методу є вивільнення продуктів поділу з материнської оболонки клітини. У деяких випадках у внутрішній частині одноклітинних організмів формується одна суперечка, що залишає материнську клітину, на відміну від акінети.

Таким чином, водорості, включаючи одноклітинні та багатоклітинні, характеризуються наступним типом безстатевого розмноження: простий поділ на двоє. Перевагою безстатевого методу розмноження є необхідність у енергетичних затратах. При цьому всі клітинні компоненти, включаючи покриви, розподіляються рівномірно між двома дочірніми механізмами материнської клітини.

Вегетативне розмноження водоростей

Серед способів розмноження одноклітинних виділяють окремий метод. Багато подібних організмів характеризуються різноманітністю вегетативного розмноження. Такий процес може реалізуватися за допомогою:

• частин слані;
• розпаду нитки на одноклітинні частини, коли відмирають окремі клітини.

Деякі представники даного відділу мають спеціальні освіти, щоб розмножуватися вегетативно. На шарі сфацелярії або бурої водорості формується нирка. Потім цей орган відокремлюється і проростає у вигляді нової слані. Хорові водорості здатні утворювати одноклітинні бульби, які зимують окремо і дають нову особину навесні.

Акінет називають клітини, в яких запасені поживні речовини, характерні для одноклітинних водоростей.

Акінети мають досить високий рівень пристосованості до перепадів температури, що пояснює поширення організмів навіть у середовищі з несприятливими умовами, у яких звичайні вегетативні клітини приречені на загибель.

Ці клітини мають нитчасті водорості. У цьому випадку акінети прийнято називати суперечками. Іншим прикладом вегетативного розмноження є розподіл власного слані на окремі клітини, що характерно для багатьох груп водоростей.

Статевий шлях розмноження

Цей спосіб можна розглянути на прикладі хламідомонади. Коли умови існування несприятливі, водорість активує статевий спосіб розмноження. Він супроводжується такими процесами:

1. Утворення статевих клітин або гамет усередині хламідомонади.
2. Гамети при попаданні у водне середовище з'єднуються в пари, що призводить до утворення зигот з товстою оболонкою.
3. З настанням сприятливих умов відбувається розподіл зиготи та утворення чотирьох клітин у вигляді молодих хламідомонад.

Зигота є яйцеклітиною або сперматозоїдом, які об'єднані однією оболонкою.

При злитті пари безжгутикових вегетативних клітин статевий процес називається кон'югацією. Ця форма розмноження й у одноклітинних водоростей. У процесі вміст клітини ділиться і утворюються спеціалізовані клітини у вигляді гамет.

Водорості, крім кон'югат та червоних, мають гамети, доповнені джгутиками. Формування примітивних одноклітинних водоростей відбувається у вегетативних клітинах. Так можна дійти невтішного висновку у тому, що одноклітинні водорості розмножуються перевагу безстатевим чи вегетативним шляхом. При цьому статеве розмноження може здійснюватися кількома способами:

• хологамія чи злиття неспеціалізованих клітин – організмів, що притаманно лише кількох груп одноклітинних водоростей;
• ізогамія при злитті однотипних гамет без статевого поділу;
• гетерогамія полягає у поділі підлоги;
• оогамія супроводжується утворенням гамет, що відрізняються будовою та рухливістю.

Яйцеклітина характеризується великими розмірами та відсутністю рухливості. Сперматозоїди мають дрібні габарити і доповнені джгутиком.

Поширення водоростей у природі

Розмноження одноклітинних водоростей є складним і багатогранним процесом. Завдяки різноманітності способів розмноження, ці організми, незважаючи на примітивну будову, поширилися в різних умовах проживання, навіть у тих місцях, де умови середовища різко змінюються. Невеликі розміри та специфіка будови зумовлюють поширення одноклітинних водоростей у таких ареалах проживання:

• водойми з прісною водою;
• моря та океани;
• болота;
• скелі, дерева, каміння;
• полярні рівнини зі снігом та льодом;
• акваріуми.

Наприклад, ностокові одноклітинні водорості у вигляді синьо-зелених або ціанобактерій мешкають у вічній мерзлоті Антарктиди. Вони насичені різними пігментами, завдяки яким білий рельєф фарбується різноманітними відтінками, включаючи рожеві, бузкові, зелені, фіолетові, блакитні.

Зелені одноклітинні водорості у вигляді хлорелл, трентеполій, хлорококу, плеврококо населяють поверхні дерев, утворюючи наліт зеленого кольору. Подібні сліди цих організмів можна зустріти на каменях, верхньому шарі води, ділянках землі, стрімких скелях.

Одноклітинні водорості поширені практично всюди. Спостерігати їхню будову можна за допомогою мікроскопа. Червоні, зелені, золотисті водорості та ціанобактерії населяють воду, повітря, землю, їх можна зустріти на рослинах та тваринах.