Общая характеристика водорослей.

Водоросли - древнейшие фотосинтезирующие организмы на Земле, создавшие ее кислородную атмосферу. Водоросли, в основном, обитают в водной среде. Известно около 30 тыс. видов водорослей. Большинство из них свободно живут в толще воды (фитопланктон), некоторые прикрепляются ко дну водоемов или подводным предметам, или просто лежат на дне (фитобентос). Часть водорослей живет на почве, в почве или на стволах деревьев.

Водоросли бывают одноклеточными, колониальными или многоклеточными, размером от нескольких микрометров до 60-100 м с очень большим разнообразием форм тела.

Тело водорослей - таллом (слоевище), не дифференцировано на органы и ткани, может быть очень примитивно устроено или сложно расчленено. Ризоиды служат для прикрепления к грунту и лишь у некоторых паразитных форм поглощают питательные вещества. Форма, размер и строение клеток водорослей разнообразны, но все они имеют плотную целлюлозную или пектиновую стенку. Последняя может быть всегда покрыта слизью или покрывается ею в определенные периоды жизни.

У большинства водорослей протопласт состоит из цитоплазмы, одного или нескольких ядер и пластид, называемых хроматофорами, имеющими форму лент, зернышек или пластинок и содержащими пигменты разнообразной окраски. У некоторых водорослей в хроматофорах имеются бесцветные округлые тельца пиреноиды, около которых сосредоточивается крахмал.

Размножение у водорослей разнообразное: вегетативное, бесполое и половое. Вегетативное размножение осуществляется почкованием, делением клетки надвое, обрывками нитей (у многоклеточных нитчатых), распадением колоний и «клубеньками» (харовые водоросли).

Бесполое осуществляется спорами: подвижными (зооспорами) или неподвижными (апланоспорами). Споры одноклеточные, образуются в специальных органах – спорангиях или внутри вегетативных клеток.

Половое размножение, осуществляется гаметами, которые образуются в специальных одноклеточных органах полового размножения: оогониях (женские гаметангии) и антеридиях (мужские гаметангии). Сущность полового размножения заключается в слиянии гамет и образовании зиготы. После периода покоя зигота прорастает, образуя зооспоры или новое растение. В цикле развития водорослей соотношение диплоидной и гаплоидной фаз различно. Если мейоз происходит при прорастании зиготы, то водоросль гаплоидна в течение всей жизни, а диплоидная фаза представлена зиготой. У некоторых редукционное деление происходит в гаметангиях перед образованием гамет, тогда в их жизненном цикле преобладает диплоидная фаза, а гаплоидная представлена только гаметами. Такую смену гаплоидного и диплоидного поколений называют сменой ядерных фаз.

Формы полового процесса разнообразны:

изогамия - слияние морфологически одинаковых подвижных гамет;

гетерогамия - слияние половых клеток, которые различаются по размеру и (или) подвижности (поведению);

оогамия - слияние резко отличающихся по форме, величине и поведению гамет; женская гамета – крупная, неподвижная яйцеклетка, мужская гамета - мелкая, обычно подвижная - сперматозоид;

конъюгация - слияние содержимого двух вегетативных клеток, физиологически выполняющих функции гамет (рис. 71).

1 – изогамия, 2 – гетерогамия, 3 – оогамия, 4 – конъюгация

Рисунок 71 - Формы полового процесса у водорослей

Крупные водоросли используются в пищу, как корм для сельскохозяйственных животных, в медицине служат сырьем для получения агара, альгинатов, йода. Некоторые представители используются в процессе биологической очистки сточных вод, как биоиндикаторы загрязнения водоемов.

В зависимости от биохимических особенностей (набор пигментов, состав клеточной стенки, тип запасных веществ) различают следующие отделы водорослей: Пиррофитовые, Золотистые, Красные (Багрянки), Диатомовые, Бурые, Зеленые,

Пиррофитовые водоросли.