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 з тієї глибині, 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 за підвищеної 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?

Загальна характеристика водоростей

Особливості будови тіла. Водорості - збірна група нижчих, переважно водних, рослин.Характерною особливістю всіх водоростей є те, що їхнє тіло не розчленоване на вегетативні органи (корінь, стебло, лист), а представлене таломом, або слані. З цієї причини їх називають таломними, або слані, рослинами. На відміну від вищих рослин у них зазвичай відсутні тканини, а органи статевого та безстатевого розмноження, як правило, одноклітинні. Загальною для водоростей є здатність до фототрофного способу харчування. Разом з тим, у деяких водоростей поряд з автотрофним існує гетеротрофний тип харчування (наприклад, у евгленових).

Відомо понад 40 тис. видів водоростей, які об'єднуються у два півцарства — Багрянки та Справжні водорості. Останні поділяються на кілька відокремлених відділів (Зелені, Харові, Діатомові, Золотисті, Бурі та ін.), які відрізняються один від одного по ряду таких найважливіших ознак, як структура талому, набір фотосинтезних пігментів та запасних поживних речовин, особливості розмноження та цикли розвитку, місцепроживання тощо.

Водорості властива виняткова морфологічна різноманітність. Вони бувають одноклітинні (хламідомонада, хлорела), колоніальні (вольвокс) та багатоклітинні, серед яких зустрічаються нитчасті (спірогіра, улотрикс) та пластинчасті (уль-ва, ламінарія та ін.). Кожна з цих форм має різні розміри – від I мкм до кількох десятків метрів (деякі бурі та червоні). Наприклад, бура водорість макроцистис грушеносний виростає за день на 45 см і досягає довжини. 160м.

Будова клітини. Клітини більшості водоростей суттєво не відрізняються від типових клітин вищих рослин, проте у У них є свої особливості.

Клітини водорості мають клітинну оболонку, що складається з целюлози та пектинових речовин. У багатьох їх до складу клітинної стінки входять додаткові компоненти: вапно, залізо, альгінова кислота та інших.

Цитоплазма у більшості водоростей розташована тонким шаром уздовж клітинної стінки та оточує велику центральну вакуолю. У цитоплазмі добре помітні ендоплазматичний ретикулум, мітохондрії, апарат Гольджі, рибосоми, одне або кілька ядер.

У клітинах водоростей з органел особливо помітні хромато-фори (хлоропласти), які на відміну від хлоропластів вищих рослин різноманітніші за формою, розмірами, числом, будовою, місцем розташування та набором пігментів. Вони можуть бути чашоподібними, стрічкоподібними, пластинчастими, зірчастими, дископодібними та ін.

У хроматофорах зосереджені фотосинтезуючі пігменти: хлорофіли а, b, с, d, каротиноїди (каротини та ксантофіли), фікобіліни (фікоціанін, фікоеритрин). Крім того, у матриксі хроматофору знаходяться рибосоми, ДНК, ліпідні гранули та особливі включення. піреноїди. Піреноїди притаманні майже всім водоростям та невеликій групі мохів. Вони не лише місцем накопичення запасних поживних речовин, а й зоною їх синтезу.

Речовинами запасу у водоростей служать крохмаль, олія, глікоген, волютин, водорозчинний полісахарид ламінарії та ін.

Розмноження. Водорості розмножуються безстатевим та статевим шляхом. Безстатеве розмноження відбувається фрагментами колонії або талому, а також спорами.

В одних водоростей кожна особина здатна формувати і суперечки, і гамети залежно від пори року та умов середовища, в інших функції безстатевого та статевого розмноження виконують різні особини – спорофіти (утворюють суперечки) та гаметофіти (формують гамети). У багатьох водоростей у циклі розвитку спостерігається суворе чергування поколінь - спорофита і гаме-тофіта (червоні, бурі, деякі зелені).

Екологічні угруповання водоростей. Більшість водоростей історично пристосувалися до певних комплексів екологічних факторів та утворили своєрідні спільноти, або екологічні угруповання: планктонні, бентосні, наземні, ґрунтові та ін.

Планктоном називають сукупність переважно мікроскопічних вільно плаваючих у товщі води організмів.

Серед них можуть бути зелені, діатомові, золотисті, евгленові водорості. Для полегшення перенесення водою планктонні водорості мають різні пристосування, що зменшують щільність організмів (газові вакуолі, включення ліпідів, насиченість водою і драглисті) і збільшують їх питому поверхню (розгалужені вирости, плеската або витягнута форма тіла та ін).

Бентосом називають водні організми, що живуть на дні водойм або обростають різні водні предмети. Фіто-бентос морів та океанів складається переважно з бурих та червоних водоростей, а в прісних водоймах представлені практично всі відділи, крім Бурих.

Широке екологічне угруповання складають наземні, або повітряні, водоростей. Вони утворюють різно забарвлені нальоти та плівки на корі дерев, вологих каменях, парканах, дахах будинків і т. д. Більшість з них відносяться до відділів Зелені та Діатомові водорості.

Ґрунтові водорості живуть у товщі ґрунтового шару. Це в основному жовтозелені, діатомові та евгленові.

Крім того, водорості розвиваються в гарячих джерелах, на поверхні снігу та льоду тощо.

Джерело : Н.А. Лемеза Л.В.Камлюк Н.Д. Лісов "Посібник з біології для вступників до ВНЗ"