Водораслите са най-разпространените и многобройни живи същества на Земята. Те живеят навсякъде: във вода, освен това във всякакви (пресни, солени, кисели и алкални), на сушата (почвена повърхност, дървета, къщи), в недрата на земята, в дълбините на почвата и варовик, на места с горещи температури и в лед... Те могат да живеят както независимо, така и като паразити, нахлуващи в растения и животни.
Водораслите са най-мощните източници на доставки на кислород в атмосферата и абсорбатори на въглероден диоксид, служат като храна за много видове животни, включително хора. Морските водорасли създават уютни местообитания за риби и морски животни. Някои червени водорасли са деликатес в източните страни. От тях се приготвят различни ястия и се получава ценното вещество агар-агар, използвано в хранителната промишленост. Също така водораслите се използват в козметологията, медицината, като торове и за пречистване на водата в канализацията. Ако кафяви водорасли се добавят към храната на добитъка, по-специално на кравите, тогава млякото ще бъде обогатено с ценен йод и много полезни минерали. По същия начин пилешките яйца се обогатяват с йод. Черупките на най-старите диатоми са с голямо търсене в промишлеността. Използват се в строителството (много леки тухли се получават от диатомит), за производството на стъкло, филтри, полиращи материали.
Смята се, че водораслите са примитивни организми, защото те нямат сложни органи и тъкани, няма съдове. Но във физиологичните процеси, в това как те растат, възпроизвеждат, хранят, те са много подобни на растенията. Водораслите са разделени на екологични групи. Например, планктонни водорасли, които живеят във водния стълб. Neustonic - утаяване на повърхността на водата и преместване там. Бентогенни - организми, които живеят на дъното и върху предмети (включително живи организми). Наземни водорасли. Водорасли, които живеят в почвата. Също така жители на горещи извори, сняг и лед. Водорасли, които живеят в солена и сладка вода. Както и водорасли, които живеят във варовита среда.
Понякога водораслите избират много необичайни (от човешка гледна точка) места. В тропиците те могат да се заселят в листата на чая, причинявайки болест на чайния храст, наречена ръжда. По средните ширини те живеят на кората на дърветата. Изглежда като зелен цъфтеж от северната страна на дърветата. Зелените водорасли влизат във взаимоизгодно съвместно съществуване с гъбички, в резултат на това се появява специален независим организъм, наречен лишей. Някои зелени водорасли са избрали черупка на костенурка за своя дом. Много водорасли живеят на повърхността и вътре в по-големите си колеги. Червените и зелените водорасли се намират във космените фоликули на животни от тропически лениви. Те не пренебрегваха ракообразните и рибите, колентератите и плоските червеи..
Калорично съдържание на водорасли
Нискокалоричен продукт, 100 g от който съдържа само 25 kcal. Важно е да се използват умерено само сушени водорасли, чиято енергийна стойност е 306 kcal на 100 гр. Те имат висок процент въглехидрати, което може да доведе до затлъстяване.
Полезни свойства на водораслите
Биолозите и лекарите уверено заявяват, че водораслите надминават всички останали растителни видове по съдържание на активни вещества..
Морските водорасли имат противотуморни свойства.
Съществуват множество легенди за тях в летописите на различни народи. Морските водорасли се използват не само като отличен хранителен продукт, но и като ефективно средство за превенция и лечение на различни заболявания..
Още в древен Китай морските водорасли са били използвани за лечение на злокачествени тумори. В Индия морските водорасли са били използвани като ефективно средство за борба с някои заболявания на ендокринните жлези. В древни времена, в суровите условия на Далечния север, поморите лекували различни болести с водорасли, а също така ги използвали като практически единственият източник на витамини..
Качественото и количествено съдържание на макро- и микроелементи в морските водорасли наподобява състава на човешката кръв, а също така ни позволява да разглеждаме водораслите като балансиран източник на насищане на организма с минерали и микроелементи.
Морските водорасли съдържат редица вещества с биологична активност: липиди, богати на полиненаситени мастни киселини; хлорофилни производни; полизахариди: сулфатирани галактани, фукоидани, глюкани, пектини, алгинова киселина, както и лигнини, които са ценен източник на хранителни фибри; фенолни съединения; ензими; растителни стероли, витамини, каротеноиди, макро- и микроелементи. Що се отнася до отделните витамини, микроелементи и йод, в морските водорасли има повече, отколкото в други продукти..
Талът на кафявите водорасли съдържа витамини, микроелементи (30), аминокиселини, слуз, полизахариди, алгинови киселини, стеаринова киселина. Минералните вещества, абсорбирани от водата от кафяви водорасли в големи количества, са в органично колоидно състояние и могат да бъдат абсорбирани свободно и бързо от човешкото тяло. Те са много богати на йод, повечето от които са под формата на йодиди и органойодни съединения. Кафявите водорасли са богати на мануронова киселина и дават алгинати с висок вискозитет и манитол, който е шест-алкохолен алкохол и се използва широко в медицината и козметологията. Аскофилумът има защитен ефект върху кожните тъкани благодарение на макромолекулите, наречени фукоидан (широко използвани в таласотерапията). Екстрактът от макроцистит съдържа алантоин.
Кафявите морски водорасли са отличен източник на естествен органичен йод. Йодът е незаменим микроелемент за хората. Йодът е от съществено значение за синтеза на хормоните на щитовидната жлеза, които контролират развитието и функционирането на мозъка и нервната система и поддържат нормална телесна температура. Ниските нива на тези хормони могат да повлияят неблагоприятно както на физическото състояние, така и на интелектуалната способност на човека. Йодът е необходим и за деня на нормалното психическо развитие, особено в ранна детска възраст. Когато се използва йод, нивото на холестерола в кръвта намалява при пациенти с атеросклероза. Храни с достатъчно йод ще увеличат продължителността на живота. Алгинът от кафяви водорасли адсорбира по-голямата част от токсичните вещества от стомашно-чревния тракт, понижава нивата на холестерола, поради което йодът се е доказал при лечението на затлъстяване и атеросклероза.
Кафявите водорасли имат антибактериални свойства поради наличието на бромофенол и флороглицинол. Поради високото съдържание на полифеноли, кафявите водорасли имат антирадиационен ефект. Кафявите водорасли насърчават елиминирането на токсините, радионуклидите и солите на тежките метали от червата, помагат при нервни разстройства, намаляват симптомите на предменструалния синдром, нормализират сърцето и подобряват общото състояние на организма. Кафявите водорасли забавят развитието на атеросклерозата и понижават холестерола в кръвта. Полисахаридите, съдържащи се в кафяви водорасли, имат свойството да набъбват и, увеличавайки се в обем, дразнят нервните окончания на чревната лигавица, което стимулира чревната перисталтика и подпомага нейното очистване. Полисахаридите също свързват токсините и ги извеждат от тялото.
Кафявите водорасли съдържат бромофенолно съединение, което има ефект върху патогенните микроорганизми, особено бактериите. Кафявите водорасли съдържат голямо количество макро- и микроелементи, необходими на хората (желязо, натрий, калций, магнезий, барий, калий, сяра и др.) И в най-достъпната хелатна форма за асимилация. Кафявите водорасли имат редица физиологични свойства: влияят на свиваемостта на сърдечния мускул, имат антитромботична активност, предотвратяват развитието на рахит, остеопороза, зъбен кариес, чупливи нокти, коса и имат общо укрепващ ефект върху тялото. Като продукт от морски дарове кафявите морски водорасли съдържат тези естествени елементи, които се намират в малки количества в зеленчуците. Кафявите водорасли помагат на имунната и ендокринната системи да се противопоставят на стреса, да предотвратяват болести, да подобряват храносмилането, метаболизма и цялостното благосъстояние.
Опасни свойства на водораслите
Употребата на водорасли е противопоказана за хора, които са алергични към морски дарове или йод. Бременните жени се препоръчват да използват водорасли с повишено внимание, тъй като излишъкът от йод може да навреди на плода. Морските водорасли са противопоказани за хора с бъбречни заболявания, тъй като високото съдържание на йод в този продукт може да провокира обостряне на болестта.
Също така не се препоръчва да се яде водорасло за хора, страдащи от хеморагична диатеза, фурункулоза или акне, заболявания на храносмилателната система поради високото съдържание на йод.
Хората, които имат нарушена ендокринна система, определено трябва да се консултират с лекар, преди да ядат такива храни, тъй като йодът има директен ефект върху щитовидната жлеза.
Видео за това кои водорасли са най-полезни и как да ги изберете. И също - какви рецепти се използват от известни личности.
Водораслите са обща характеристика. Класификация, храна, местообитания
Водораслите са голяма група древни растения. Тяхната структура и размер на тялото са много разнообразни. Има микроскопични едноклетъчни, многоклетъчни и колониални форми (с размери 1-2 микрона) и големи с различни талус структури, достигащи 30-45 m. Помислете общите характеристики на водораслите.
Общо свойство на всички водорасли е наличието на хлорофил. В допълнение към хлорофила, водораслите могат да съдържат и други пигменти (фикоциан, фикоеритрин, каротин, ксантофил, фикоксантин). Тези пигменти придават на водораслите червен, кафяв, жълто-зелен цвят, маскирайки основното зелено.
основни характеристики
Хранене. Наличието на пигменти в водораслите клетки осигурява автотрофен тип хранене. Въпреки това много водорасли имат способността при определени условия да преминат към хетеротрофно хранене (еуглена - на тъмно) или да я комбинират с фотосинтеза.
Класификация на водорасли Броят на водораслите надвишава 40 хиляди. Тяхната класификация обаче не е завършена, тъй като не всички форми са добре проучени. У нас се приема разделянето на водораслите на 10 секции: синьо-зелено, пирофитно, златисто, диатомово, жълтозелено, кафяво, червено, еуглена, зелено, чарово. Най-голям брой видове са зелени (13-20 хиляди) и диатоми (10 хиляди).
Разделянето на водораслите на разделения обикновено съвпада с техния цвят, свързано като правило със структурните особености на клетките и тала.
Клетъчна структура на водораслите. Водораслите са единствената група организми, сред които има прокариоти (синьо-зелени) и еукариоти (всички останали). В ядрата на еукариотните водорасли са идентифицирани всички структури, характерни за ядрата на други еукариоти: мембрани, ядрен сок, нуклеоли, хромозоми..
Структурата, съставът и свойствата на други клетъчни компоненти в водораслите се характеризират с голямо разнообразие. В процеса на еволюция естественият подбор е запазил най-обещаващите форми, включително този тип клетъчна организация, която позволява на растенията да преминат към наземен начин на живот..
Размножаването на водораслите е вегетативно, асексуално (използвайки спори) и сексуално. При един и същ вид, в зависимост от условията и времето на годината, методите за размножаване са различни. В този случай се наблюдава промяна в ядрените фази - хаплоидна и диплоидна.
Условия на живот и местообитания на водорасли. Благоприятните условия за съществуването на водораслите са: наличието на светлина, източници на въглеродни и минерални соли, а основното местообитание за тях е водата. Температурата, солеността и др. Оказват голямо влияние върху живота на водораслите..
Повечето от водораслите са обитатели на пресни и морски резервоари. Те могат да обитават водния стълб, да плуват свободно в него, образувайки фитопланктон или да се заселят на дъното, привързвайки се към различни предмети, живи и мъртви организми, образувайки фитобентос. Обитава се от водорасли и горещи извори, както и от резервоари с висока соленост.
Освен планктонни и бентосни водорасли се отличават сухоземни водорасли, почвени водорасли, сняг и лед, варовити субстрати.
Много водорасли са в състояние да влязат в симбиотични отношения с други представители на растителното и животинското царство. Най-голям интерес представлява симбиозата на водорасли с гъби. При тази симбиоза възниква такова биологично единство на два организма, което води до появата на трети - лишей, който е различен от двата.
Като представители на отдела за зелените водорасли ще разгледаме едноклетъчните хламидомони, плеврококи и хлорели, от многоклетъчните нишковидни - ulotrix и spirogyra.
Видове водорасли и характеристики на техните сортове
Водните растения се класифицират като висши (Cormobionta) и по-ниски (Thallobionta). Последните включват всички видове водорасли. Те са едни от най-старите представители на флората. Основната им особеност е размножаването на спорите, а тяхната особеност се състои в способността да се адаптират към различни условия. Има видове водорасли, които могат да живеят във всяка вода: сол, пресни, мръсни, чисти. Но за акваристите те се превръщат в голям проблем, особено когато растат бурно..
Основна характеристика
В зависимост от видовете водорасли, някои се прикрепят към подводни повърхности, докато други живеят свободно във водата. Културите могат да съдържат само зелен пигмент, но има сортове с различни пигменти. Те оцветяват водораслите розово, синьо, лилаво, червено и почти черно..
Биологичните процеси, протичащи в аквариума, са основа за независимия вид на водораслите. Те се въвеждат, когато рибата се храни с жива храна или новопридобити водни растения..
Някои водорасли приличат на пухкав куп, други приличат на разпръснат килим, а трети наподобяват тънко покритие. Има плоски, тали, разклонени, нишковидни култури. За разлика от висшите растения, те нямат корени, стъбла и листа. Тяхната форма, структура и размер са разнообразни. Има видове, които могат да се видят само под микроскоп. В естествената среда растенията достигат няколко метра дължина..
Ако видеоклипът ви е харесал - споделете с приятелите си:
Класификация на водорасли
Всеки вид има свои собствени изисквания към средата, в която расте - за температурата на течността, за интензивността и продължителността на осветяването. Важен фактор е химичният състав на водата.
Дисбаланс в водораслите в аквариума показва неблагоприятни условия. Прекомерното увеличение на тях в резервоара влошава качеството на водата, което се отразява неблагоприятно на здравето на обитателите на аквариума. Избухванията на водорасли могат да бъдат причинени от:
- Нерегламентирано осветление на аквариума. Дали това е липса на дневна светлина или излишък от нея.
- Излишък от органична материя в контейнера. Те могат да бъдат под формата на остатъци от храна, мъртви аквариумни растения, рибни отпадъци.
- Разлагане на органична материя. Появата на нитрити и амоняк в аквариума.
След като идентифицираме кой фактор е причината за появата на културите, е необходимо да го премахнем или да го намалим доколкото е възможно..
Водораслите са разделени на 12 вида. Аквариумът най-често се характеризира с наличието на три основни вида култури.
Тяхното присъствие е предвидимо там, където има вода, светлина и хранителни вещества.
Ако видеоклипът ви е харесал - споделете с приятелите си:
Зелена група
Това е най-разпространената и най-разнообразна по структура и форма група растения, която наброява около 7 хиляди вида. Те се предлагат в неклетъчни, едноклетъчни и многоклетъчни форми. Водораслите образуват колонии върху стъкло или почва.
Тяхната особеност е, че почти всички култури се появяват в резултат на прекомерно осветление. Те са със зелен цвят, въпреки съдържанието на жълт пигмент в допълнение към зеления хлорофил. Водораслите оцветяват течнозеленото или тухленозеленото.
Има морски и сладководни видове. Имената на водораслите, които са в аквариума:
- Ulotrix. Времето за появата им в контейнера е лятото. Те са разположени по линията на нивото на течността или са прикрепени към някои предмети от аквариума. Културата се възпроизвежда сексуално или асексуално и се храни фототрофично.
- Nitella. Растенията от този род са непретенциозни и се състоят от многоклетъчни възли и междувъзлия. В контейнера плуват тънки стъбла от тъмнозелени или прозрачни зелени водорасли без коренова система. Размножаването става сексуално или вегетативно.
- Хлорела. Този род растения се появява изобилно в аквариума през пролетта и лятото. По-широко се разпространява в сладка вода. Водораслите се възпроизвеждат от малки клетки, които се образуват в майчината клетка. Те излизат, разкъсвайки черупката му. Малки водорасли, които се появяват на повърхността на водата, придават на течността зелен цвят.
- Спираловиден жабуняк. Това е нишковидни водорасли, които са представени в аквариума като издути. Всяка прозрачна нишка на растението се състои от отделни клетки. Всички те са свързани помежду си с върхове и могат да тъкат аквариумни растения като паяжина. Културите се размножават чрез делене на клетки или спори.
- Chlamydomonas. Род растения, които се хранят фототрофно и се възпроизвеждат чрез клетъчно деление. Времето на тяхното изобилно развитие в аквариума е през есента, пролетта и лятото. Те причиняват цъфтеж на водата, като плуват по повърхността, което води до увеличаване на въглеродния диоксид в течността и появата на отровни продукти на разпад.
Основната причина за появата на повечето видове зелени водорасли е прекомерното осветление, така че когато биологичният баланс се възстанови, този проблем може бързо да изчезне..
Ако видеоклипът ви е харесал - споделете с приятелите си:
Диатоми (кафяви) растения
Ако течността в контейнера трябва да се сменя често, тъй като бързо се замъглява, в нея са се появили кафяви водорасли. Той не само разваля интериора на аквариума, но и причинява неудобства на неговите обитатели. Това са едноклетъчни микроскопични организми, които се размножават бързо и създават тънко покритие върху листата на аквариумните растения и стъклото на резервоара. Те живеят сами или в колонии под формата на панделка, конец, верига, филм, храст.
В началния етап на появата на плака в контейнера той лесно се отстранява, а в напреднали случаи става многопластов и може да бъде трудно да се отървете от него. Кафявите растения няма да навредят на животните в аквариума, но са опасни за аквариумните растения. Плака върху културите пречи на фотосинтезата, което води до тяхната смърт.
Възпроизвеждането на диатома се извършва чрез разделяне. Растителните клетки имат твърда обвивка със състав на силициев диоксид. Размерите им са най-малко 0,75 микрона, максимум 1500 микрона. Тази култура може лесно да се разграничи по своята обвивка под формата на точки, камери, щрихи, ръбове, разположени с геометрична коректност..
В природата има около 25 хиляди сорта кафяви култури. Най-често се срещат в контейнери:
- Navicula. Този род има около 1000 вида водорасли. Те започват в резервоари през пролетта и есента. Начинът на възпроизвеждане е деленето на клетките. Клетките са различни по форма, структура и структура на черупките. Те служат като храна за обитателите на аквариума, а самите те се хранят фототрофно.
- Pinnularia. Ранната есен и лятото са времето на появата на този род. В резултат на деленето на клетките всеки получава по един клапан от майчината клетка. Единичните клетки рядко са свързани в панделки. Известни са около 80 вида от тези водорасли..
- Cymbella. Родът представлява единични свободно живеещи клетки, които понякога се прикрепят към субстрата с лигавичен педикул. В допълнение, те могат да бъдат затворени в желатинови тръби.
Кафявите водорасли се развиват в тези резервоари, където водата се променя извън времето или лошото осветление. Разпределението им се влияе от гъстата популация на аквариума, голямо количество органична материя, запушен филтър.
Ако видеоклипът ви е харесал - споделете с приятелите си:
Червено или "пурпурно"
Червените водорасли или малиновите водорасли са малък вид култури, преобладаващо многоклетъчни, наброяващи до 200 вида. Всички пурпурни са разделени в 2 класа, всеки от които съдържа 6 поръчки. Те се заселват по стъблата и краищата на листата на аквариумните растения, камъните, растат бързо и се размножават интензивно..
Причината за появата на този тип растения е излишък от органична материя във водата, неправилно инсталирано осветление или пренаселение в резервоара. Тези култури представляват опасност за жителите му, така че те трябва да бъдат унищожени своевременно..
Пурпурно, в зависимост от комбинацията от пигменти, променя цвета си от яркочервено до синкаво-зелено и жълто, а сладководни обикновено са зелени, сини или кафеникаво-черни. Характеристика на растенията е техният сложен цикъл на развитие. По правило тези култури растат прикрепени към други растения, скали, резервоари. Колонии от култури могат да бъдат открити под формата на лигавични отлагания..
За аквариумистите бедствията са от два вида:
- Черна брада. В началния етап това са единични черни храсти, които са концентрирани на едно място, или могат да бъдат разпръснати из целия резервоар. Ако не започнете да се борите с него, тогава с помощта на ризоиди културата се прилепва към субстрата, сякаш нараства в него. Много често тези водорасли се появяват след закупуване на нови аквариумни растения или ако пренебрегнете правилата за поддържане на резервоара..
- Виетнамски. Такива аквариумни водорасли са нишковидни видове. Въз основа на външния си вид акваристи ги наричат храст, брада или четка. Растенията са с различни цветове и се размножават много бързо от спори. Културата предпочита да бъде разположена на върховете на аквариумните растения или декора на резервоара.
Появата на всякакъв вид водорасли показва проблеми с микроклимата в резервоара. Необходими са месеци за борба с някои растения, докато други могат бързо и лесно да бъдат изхвърлени..
Ако видеоклипът ви е харесал - споделете с приятелите си:
Съобщение за водорасли
Водораслите са най-древната група растения. Те са преминали дълъг еволюционен път, приспособявайки се към различни променящи се условия на Земята..
Водораслите принадлежат към по-ниските растения, тъй като нямат тъкани и органи. Тялото на водораслите се нарича талус, или талус. Някои водорасли имат ризоиди - нишковидни израстъци, предназначени основно за прикрепване към субстрат. Може да изпълнява функцията на абсорбиране на вода и минерали.
Живеейки във водна среда, те абсорбират хранителни вещества от цялата повърхност. Водата поглъща и разсейва светлината, така че осветяването намалява, докато се гмуркате. Вълните от червената част на спектъра практически не проникват на дълбочина над 12 м. Именно в този участък на спектъра хлорофилът "работи". Следователно, за да се осигури по-добре фотосинтезата, в много групи водорасли са се появили допълнителни пигменти, които абсорбират светлина в синята област на спектъра. Всеки раздел водорасли има свой набор от пигменти, което се отразява в техните имена.
отдел за зелени водорасли
Зелените водорасли нямат допълнителни пигменти, така че хлорофилът определя цвета им. Именно тази група водорасли породи по-високи растения. Те са широко разпространени в сладките и морските води, те се намират и на сушата на влажни места: в почвата, върху кората на дърветата, върху камъни. Размерите им варират от няколко микрометра до метри. Те са представени от различни форми на живот: едноклетъчни, колониални, нишковидни и многоклетъчни. Представителите на едноклетъчните водорасли са Chlamydomonas и Chlorella.
СТРУКТУРА НА ХЛАМИДОМОНАДА
Chlamydomonas е закръглена клетка, удължена от предния край (фиг. 1). В този край има двойка жгутици, поради които се движи доста бързо. Външната част на клетката е покрита с клетъчна стена. В центъра на клетката е хаплоидното ядро (съдържа единичен набор от хромозоми - n). Единен голям пластид, наречен хроматофор, е чаширан и разположен по периферията на клетката, което прави всичко оцветено. Клетката съдържа обичайния набор от еукариотни органели. Освен това в предния край има двойка контрактилни вакуоли, които отстраняват излишната вода от клетката..
В условия на неравномерна осветеност хламидомоните винаги плуват в светлината. Това явление се нарича положителна фототаксис. За прилагането си Chlamydomonas има специален органоид, видим като малка червена точка в основата на жлезите. Нарича се стигма, или вдлъбнатина.
РЕПРОДУКЦИЯ И ЖИВОТЕН ЦИКЪЛ НА ХЛАМИДОМОНЕДА
Жизненият цикъл на Chlamydomonas върви с редуване на хаплоидни и диплоидни форми (фиг. 2). При благоприятни условия хламидомона бързо се размножава асексуално. Достигайки определен размер, клетката изхвърля сноповете и се закръгля нагоре. Има, в зависимост от вида, 1, 2 или 3 митотично деление на ядрото. 2, 4 или 8 малки клетки с двойка джгутици се образуват под мембраната на майчината клетка. Клетъчната стена на майката се разрушава и малки клетки, наречени зооспори, се отделят в околната среда. Те растат и се развиват в възрастни Chlamydomonas.
Фиг. 2. Жизненият цикъл на хламидомона
При неблагоприятни условия сексуалният процес започва при хламидомона. Вътре в родителските клетки се образуват подвижни гамети, които се отделят във водата. Гамети, произхождащи от различни родителски клетки, са свързани по двойки и образуват зигота. Тя се покрива с плътна мембрана и се превръща в зигоциста, способна да преживее неблагоприятните условия. Когато се появят благоприятни условия, в зигоцистата настъпва мейоза и от нея се появяват 4 зооспори, прерастващи в възрастен Chlamydomonas.
Хлорела
За разлика от Chlamydomonas, Chlorella няма джгутици и се задържа в горните слоеве на водата поради ниската си плътност. Изглежда като зелена кал във водата - водата "цъфти" (Фиг. 3).
Възпроизвежда се само асексуално (фиг. 4) и изпитва неблагоприятни условия под формата на кисти, в които обикновените клетки се превръщат. Хлорелата се характеризира с висока скорост на фотосинтеза, богата е на протеини и липиди, поради което се отглежда за храна за добитък и се използва за регенериране на кислород в космически кораби..
Нишковидните зелени водорасли са представени от ulotrix и spirogyra.
ULOTRIX
Ulotrix расте в прикачено състояние (фиг. 5). Долната клетка на нишката, наречена прикрепваща (ризоидна) клетка, расте плътно в повърхността на всеки подводен обект, образува плътна клетъчна стена и нейната цитоплазма отмира. Останалите клетки имат същата структура и са способни да се делят и фотосинтезират. Благодарение на тяхното деление водораслите растат в дължина..
Ulotrix се възпроизвежда сексуално и асексуално (фиг. 6).
Асексуалното възпроизвеждане на ulotrix се извършва с помощта на мобилни 4-флагелирани зооспори. Те се образуват чрез митотично деление от клетки в средната част на нишката. Прикрепени към всяка повърхност, те хвърлят сноповете и разделят митозата в равнина, успоредна на повърхността. Долната клетка се превръща в клетка за прикачване, докато горната продължава да се дели, образувайки нишка. Нишките на Ulotrix могат да се размножават чрез фрагментиране.
При неблагоприятни условия ulotrix се възпроизвежда сексуално. В клетките на нишките се образуват мобилни гамети. Те, свързвайки се по двойки, образуват зигота, която се превръща в зигоциста, изпитваща неблагоприятни условия. При благоприятни условия в нея настъпва мейоза и получените хаплоидни клетки пораждат нови нишки на ulotrix.
SPIROGIRA
Спирогира е дълга нишка, плаваща във водния стълб, състояща се от големи клетки (фиг. 7). Центърът на клетката е зает от голяма централна вакуола, цитоплазмата е разположена в стеновия слой и прониква във вакуолата с отделни нишки. Особеност на Спирогира: един или повече хроматофори, подобни на лента, усукани в спирала и хаплоидно ядро.
Нишката расте поради разделянето на всички клетки.
Когато нишката е фрагментирана, всяко парче от нея може да породи нова нишка. Така протича вегетативното възпроизводство на Спирогира. Често във водните тела Спирогира образува плътни плексуси, подобни на зелена памучна вата.
Сексуалният процес - конюгиране - в Спирогира протича между нормални клетки от два различни нишки (фиг. 8).
Когато нишките се съберат, между тях се образува конюгираща тръба. Съдържанието на една клетка, принадлежаща към нишката "+", се влива в друга, принадлежаща към нишката "-".
Настъпва сливане на клетки, а след това и на ядра. Образува се диплоидна зигота, която е заобиколена от плътна обвивка - образува се зигоспора. Зиготата се разделя чрез мейоза, образувайки 4 хаплоидни клетки.
Впоследствие 3 от 4 клетки умират. Останалото прераства в хаплоидната нишка на Спирогира.
СИФОННА АЛГА
Една от най-старите групи от зелени водорасли са сифон водораслите. Техният талус се образува като правило от една гигантска клетка. В допълнение към едно или няколко ядра, цитоплазмата съдържа също една или повече хлоропласти. Многобройните хлоропласти са с форма на диск или вретено; когато хлоропластът е сам, той има ретикуларна структура. Примери за такива водорасли са Caulerpa (фиг. 9) и Acetabularia (фиг. 10).
ACETABULARIA
Долната част на едноклетъчния талус (ризоид) е в земята. Ризоидът съдържа ядрото. Един крак расте нагоре, достигайки дължина от няколко сантиметра. В края му се оформя шапка. За размножаване по периферията на капачката се образуват спори, от които растат нови растения.
отдел Кафяви водорасли
С помощта на допълнителни пигменти те могат да извършват фотосинтеза на дълбочина 30 метра. Те се срещат само в моретата и са големи растения (с дължина до 30 метра), състоящи се от диплоидни клетки. Талусът образува ризоиди за прикрепване към субстрата (фиг. 11). Много от тях растат в интертидалната зона (притока) и завършват на сушата при отлив. За да се предпазят от изсушаване, кафявите водорасли образуват много лигавични вещества. Представителите на кафявите водорасли са фукус (фиг. 12) и водорасли (фиг. 13). Fucus thallus съдържа множество въздушни мехурчета за увеличаване на плаваемостта.
Фиг. Фиг. 11 Фиг. 12 13
В жизнения цикъл на кафявите водорасли се наблюдава редуване на хаплоиден гаметофит и диплоиден спорофит с преобладаване на спорофит.
Кафявите водорасли се възпроизвеждат сексуално и асексуално. Диплоидните растения образуват хаплоидни клетки чрез мейоза. При някои (род Fucus) те стават гамети, когато се сливат, се образува зигота, което поражда ново растение. В повечето случаи продуктите на мейозата са спори, които пораждат хаплоидния стадий (фиг. 14).
Фиг. 14. Жизнен цикъл на водораслите
Хаплоидният етап е малка нишковидна формация, която не живее дълго на дъното на морето. Те са двудомни. На тях се образуват многоклетъчни (!) Гениталии, в които се образуват гамети: яйца и сперма. Те, сливайки се, образуват зигота, от която растат големи диплоидни растения.
Отдел червени водорасли (лилаво)
На дълбочина над 30 метра няма достатъчно светлина за кафяви водорасли. Там живеят червени водорасли, чиито пигменти са способни да използват синя светлина. Основни пигменти: хлорофил, каротеноиди (жълто-оранжево), фикобилини (червено-синьо). Те се срещат и на по-малки участъци от дъното, до границата на водата и сушата. Това са главно морски растения със среден размер (десетки сантиметри на дължина), но сред тях има сладководни жители и едноклетъчни представители. Представители: порфир (фиг. 15) и филофора (фиг. 16).
В сладководни тела (потоци и блата) батрахоспермум ("хайвер хайвер") е широко разпространен под формата на разклонени синьо-зелени храсти, обвити в безцветна желатинова слуз, придавайки му далечна прилика с хайвер на жаби или жаби (фиг. 17).
В червените водорасли хаплоидният и диплоидният стадий са еднакво представени в жизнения цикъл, те често образуват единичен талус. Етапите на жизнения цикъл на флагелатите напълно отсъстват.
Много видове червени водорасли се използват за храна, агар-агар и лекарствени продукти.
Морски водорасли.
Водораслите са долни растения, които нямат стъбло, корен или зеленина. Преобладаващото местообитание на водораслите са моретата и сладководни тела..
Отдел Зелени водорасли.
Зелените водорасли са едноклетъчни и многоклетъчни и съдържат хлорофил. Зелените водорасли се размножават чрез сексуално и асексуално възпроизвеждане. Зелените водорасли живеят във водни тела (пресни и солени), в почвата, по скалите и камъните, върху кората на дърветата. Отделът за зелени водорасли има около 20 000 вида и е разделен на пет класа:
1) Клас протококови - едноклетъчни и многоклетъчни жлебовидни форми.
2) Клас Volvox - най-простите едноклетъчни водорасли, които имат жгутици и са в състояние да организират колонии.
3) Клас на огън - имат структура, подобна на структурата на хвоща.
4) клас Ulotrix - имат нишковиден или ламеларен талус.
5) Клас на сифон - клас водорасли, който изглежда подобно на други водорасли, но се състои от една клетка с много ядра. Сифон водораслите са с размер до 1 метър.
Отдел червени водорасли (лилаво).
Пурпурните се срещат в топлите морета на големи дълбочини. Този отдел има около 4000 вида. Талусът на червените водорасли има разчленена структура, те са прикрепени към субстрата с помощта на подметка или ризоид. Пластидите от червени водорасли съдържат хлорофили, каротеноиди и фикобилини.
Друга особеност на червените водорасли е, че те се размножават чрез сложен сексуален процес. Спорите и гаметите на червените водорасли са неподвижни, тъй като те нямат жгутици. Процесът на оплождане протича пасивно чрез пренасяне на мъжки гамети в гениталиите на женските индивиди.
Отдел кафяви водорасли.
Кафявите водорасли са многоклетъчни организми с жълтеникаво-кафяв цвят поради концентрацията на каротин в повърхностните слоеве на клетките. Съществуват около 1,5 хил. Вида кафяви водорасли, които имат най-различни форми: храстовидни, ламеларни, сферични, кортикални, нишковидни.
Благодарение на съдържанието на газови мехурчета в талията на кафявите водорасли, повечето от тях са в състояние да поддържат изправено положение. Клетките на талуса имат диференцирани функции: разпадащи се и фотосинтетични. Кафявите водорасли нямат пълноценна система за провеждане, но в центъра на таланта има тъкани, които транспортират продуктите на асимилация. Хранителните минерали се абсорбират от целия талус.
Различните видове водорасли се възпроизвеждат от всички видове репродукция:
- сексуални (изогамни, моногамни, хетерогамни);
- вегетативно (установява се, когато някои части от тала са разделени на случаен принцип).
Значението на водораслите за биосферата.
Водораслите са отправна точка за по-голямата част от хранителните мрежи на различни водни обекти, океани и морета. Също така водораслите насищат атмосферата с кислород..
Водораслите се използват активно за получаване на различни продукти: полизахариди агар-агар и карагенан, използвани в готвенето и козметиката, се извличат от червени водорасли; алгиновите киселини, използвани също в хранителната и козметичната промишленост, се получават от кафяви водорасли.
Водорасли: общи характеристики. Зелени водорасли
Водораслите са съставна група от аваскуларни, предимно фотосинтетични, еукариотни и прокариотни организми от различни таксономични категории. По-авторитетните източници напълно изключват прокариотите от тази конвенционална единица. По-скоро водораслите са екологична група, обединена от воден начин на живот. Въпреки това, не всичко, което расте във вода, е водораслите..
Традиционно те се приписвали на растителното царство, в което почти всички групи са били разграничени въз основа на набор от пигменти, репродуктивни характеристики и морфологични характеристики. В съвременните системи, базирани главно на критериите на структурата на репродуктивната система и характеристиките на жизнения цикъл, някои отдели на водораслите се поставят в независими царства. Освен това в някои от тях те са комбинирани с отделни групи гъбички и протозои. Сред водораслите има и истински растения (зелени и червени).
Общи характеристики на водораслите
Водораслите включват едноклетъчни микроскопични и колониални организми като диатоми, хлорела и волвокс, както и многоклетъчни кафяви водорасли - Macrocystis, Sargassum, достигащи дължина 50-60 m. Повечето водорасли са водни организми с фотоавтотрофен метод на хранене.
Водораслите са често срещани не само в солена и сладка вода, но и във влажни райони на земята. Те са често срещани в повърхностния слой на почвата, върху камъни, кора на дърво и други субстрати. Има нивални видове, открити в планините в снега. Едноклетъчните зелени представители от тази група, заедно с гъбичките, съставят специални организми - лишеи.
Тялото на повечето многоклетъчни водорасли се състои от клетки от един и същ тип, то е лишено от тъкани, епидермис, стомаси и не е разделено на органи (листа, корени, стъбла). Цялото им тяло се нарича талус. Най-сложните са кафяви и сладководни чарови водорасли.
Формата на водораслите талус е различна, по-специално,
разпредели:
- монадно,
- amoeboid,
- палмелоид (капсал),
- coccoid,
- sarcinoid,
- нишковидни (трихални),
- мултифиламентен (хетеротрихален),
- ламелни,
- siphonal,
- сифон,
- харофитни (съчленени с кости) и
- псевдопаренхимни (фалшива тъкан) видове структура.
Повечето водорасли са фотоавтотрофни организми, има и миксотрофни видове, които получават енергия както чрез фотосинтеза, така и чрез абсорбиране на органичен въглерод. Някои едноклетъчни видове зелени и златисти водорасли, еуглена, динофлагелати и други се проявяват като хетеротрофи и дори паразити. Те нямат фотосинтетичен апарат и използват само външни източници на енергия..
Водораслите проявяват широк спектър от видове размножаване от просто клетъчно деление до сложни форми на сексуалния процес. Еволюцията на репродуктивните процеси, морфологията и жизнения цикъл на водораслите доведоха до появата на висши растения преди около 450 милиона години.
Водораслите играят огромна роля във функционирането на екосистемите и човешкия живот. Те са най-важните първични продуценти, както свободно живеещи, така и формиращи симбиотични отношения. Водораслите участват в първични последователности на почвени и скални субстрати.
Цианобактериите са най-важните азотни фиксиращи вещества; в някои полупустинни райони те свързват до 5 кг азот на хектар. Именно цианобактериите са били организмите, които преди около 2 милиарда години, поради появата на кислородна фотосинтеза, променят общия характер на атмосферата от редукция до окисляване. Човек широко използва водораслите като източник на храна, микроелементи, витамини, химикали.
цианобактерии.
Автор: Ножици, CC BY-SA 4.0
Таксономия на водораслите
В съответствие с модерните концепции, зелените и чаровите водорасли, заедно с истинските наземни растения, образуват под царство Зелени растения (Viridiplantae), което от своя страна заедно с червени водорасли и глаукофити (заедно образуващи под царство Билифитски водорасли) образува отделен клон във филогенетичното дърво - растително царство (Archaeplastidae или Plantae).
Клонът Chromalvelolata, или царството на Chromista (Chromista), включва отделението Ochrophyta, което включва кафяви, жълто-зелени, златисти, сини и някои други класове водорасли. Диатомите, криптофитите и хаптофитите се разграничават в специални секции в царството. Сред не-фотосинтетичните организми те са свързани с опалини, лабиринтулиди и омицети..
Царството на Хромист включва и динофитни водорасли, които заедно с цилиати, апикомплекси и колподелии са включени в отдела на Алвеолатите (Miozoa или Alveolata). Отделът Euglenophyta, обединен от много изследователи в Excavata, принадлежи към царството Protozoa и включва водорасли euglena, както и паразитни и свободно живеещи жълтици като кинетопластиди, диплонемиди и др..
Представители на царството на хромистите.
От: Алисън Р. Тейлър (Университет за микроскопия на Университета на Северна Каролина Уилмингтън); Професор Гордън Т. Тейлър, университет Стони Брук; Keisotyo; Даниел Вало, CNRS, Station Biologique de Roscoff; Шейн Андерсън; CC BY-SA 3.0
Хлорахниофитите са единствените автотрофи сред групата на Rhizaria. Това са организми, характеризиращи се с развитието на обикновено доста дълги израстъци - псевдоподи. Хетеротрофните организми, свързани с хлорорахниофитите, са церкомонади и амеби от филозна черупка (еуглифиди), някои слънчогледи и радиоларии, както и паразитни организми - плазмодиофори и хаплоспоридии. Според други възгледи, коренища, наречени Cercozoa, принадлежат към царството на Chromist заедно с Bacillariophyta, Cryptophyta, Miozoa и Ochrophyta.
В систематично отношение водораслите са разделени на много независими секции, различаващи се по цвят, в зависимост от набора от пигменти, в организацията на клетката и структурата на талиите. По-долу е обобщена таксономия на фотосинтетичните организми.
Царство Планта (Архепластида)
Под царство Viridiplantae
Хлорофитна дивизия - Зелени водорасли
Отдел Charophyta - Chara водорасли
Трахеофитна дивизия - висши растения
Под царство Билифита
Глаукофитна дивизия - глаукофитни водорасли
Дивизия Родофита - Червени водорасли
Кралство Хромиста
Отдел Охрофита
Клас Chrysophyceae - Златни водорасли
Клас Synurophyceae - Синурни водорасли
Клас Xanthophyceae - жълтозелени водорасли
Клас Phaeophyceae - кафяви водорасли
Клас Raphydophyceae - Рафидофитни водорасли
Клас Bolidophyceae - водорасли Bolidophyceae
Клас Dictyochophyceae - водорасли Dictyochophyceae
Клас Pelagophyceae - Pelagophyceous водорасли
Клас Phaeothamniophyceae - Pheotamnium водорасли
Отдел Bacillariophyta - Диатоми
Отдел Cryptophyta - Криптофитни водорасли
Отдел Haptophyta - Haptophyte водорасли
Отдел Миозоа (Alveolata)
Клас Dinophyceae - Динофлагелати
Департамент на Cercozoa (Ризария)
Клас Chlorarachniophyceae - Chlorarachniophytes
Кралство Протозоа
Excavata
Раздел Euglenophyta - евгленски водорасли
Водораслите са съвременни свидетели на еволюцията на еукариотната клетка
Първите живи организми на Земята се появяват преди повече от три милиарда години. Това бяха прокариоти - предшественици на бактерии или археи. Известно време по-късно, може би по-малко от милиард години след това, се появяват еукариотни клетки. Първоначално те също бяха изключително прости. Те са имали зачатките на мембранно ограниченото ядро, ендоплазмен ретикулум, микротрубове, но са лишени от митохондрии и пластиди.
Митохондриите се появяват първите, когато ранна еукариотна клетка абсорбира, но не усвоява бактерии, способни на аеробно дишане. Тези два организма живееха заедно, един в друг и двамата се възползваха от това. Това полезно съжителство се нарича ендосимбиоза. През стотици милиони години този тандем постепенно се е превърнал в по-сложна форма на еукариотна клетка с истински митохондрии. И щом това се случи, клетката успя да породи много нови видове. Някои от тях изчезнаха доста бързо; други бяха по-успешни и упорити, като също образуваха много нови форми.
Понастоящем многобройни групи организми, наречени протозои и водорасли, са живи потомци на еукариотни клетки, които са се развили в ранните етапи на живота. В крайна сметка един от клановете на тези клетки основал клан от животни и гъби, в чиито клетки имало ядро и митохондрии, но нямало пластиди..
Друга линия от ранни еукариоти навлиза в друга ендосимбиоза с фотосинтетични цианобактерии, които по-късно се развиват в хлоропласти. Тази линия породи по-съвършена група водорасли, включително зелени, които са истински растения - ембриофити. Разнообразието от фотосинтетични организми обаче показва, че този процес е възникнал многократно.
Най-древните фотосинтетични еукариотни организми са глаукофити, червени и зелени водорасли. Техните хлоропласти имат две мембрани, произхождащи от две мембрани на грам-отрицателни цианобактерии, външната мембрана - мембраната на храносмилателната вакуола - е намалена. Хлоропластите в тези водорасли са възникнали в резултат на първична ендосимбиоза. В същото време фикобилизомите се запазват в глаукофитите и червените водорасли - протеинови комплекси, характерни за цианобактериите, които съдържат фикобилипротеини и се прикрепят към тилакоидните мембрани.
Подобно на Paulinella, много важни гени от прокариотичния ендосимбионт са пренесени в еукариотичното ядро и ендосимбионтът загуби своята независимост. Червените или зелените водорасли бяха включени в клетките на други еукариотни организми в резултат на вторична ендосимбиоза. С интегрирането на зелените водорасли в клетката на други еукариоти са възникнали еуглена и хлорахниофити, червени водорасли като ендосимбионти са породили други групи.
В резултат на това се появиха хлоропласти, които имат четири мембрани, първите две са запазени от първичните хлоропласти, третата е цитоплазмената мембрана на ендосимбионната клетка, а външната е мембраната на храносмилателната вакуола на новата гостоприемна клетка. При еуглена и някои динофити външната обвивка допълнително се намалява и остават три черупки.
В редица водорасли намаляването, напротив, не стига много далеч. Така в хлорорахниофитите и криптомонадите между втората и третата мембрана на хлоропласта се задържа нуклеоморф - силно редуциран остатък от ядрото на ендосимбионта, състоящ се от три хромозоми.
Има и третична ендосимбиоза, която се наблюдава в редица динофитни водорасли. По този начин структурата на хлоропластите при някои представители на тази група значително се различава от тази в повечето родове. Родът Lepidodinium има двумембранен хлоропласт с хлорофили a и b, а Kryptoperidinium има петмембранен хлоропласт. Генетичните методи показват, че в първия род хлоропластите произхождат от ендосимбиотични зелени водорасли, във втория - от диатоми. Динофитите се характеризират и с наличието на клептохлоропласти, които те получават от плячковите водорасли и са способни на краткотрайно съществуване в клетките си..
Имаме и много късмет във факта, че все още съществуват организми, които имат характеристиките на предците, присъстващи в ранните еукариоти. Те почти винаги са едноклетъчни и преди това са били групирани в царство, наречено „Протиста“. Но това беше изкуствена класификация, основана на факта, че те уж са твърде прости, тъй като са на ниско еволюционно ниво и са получили характеристики на растения, животни и гъби. Благодарение на декодирането на тяхната ДНК, потвърдено с електронна микроскопия и други методи, представителите на тази комбинирана група бяха разделени на различни групи организми..
Основното, което отличава водораслите от истинските растения, е тяхната репродуктивна система. Сега водораслите се определят като фотосинтетични еукариотни организми, в които репродуктивните структури се трансформират напълно в спори или гамети, като не се оставят нищо друго освен празни стени, когато се освободят. В растенията репродуктивните системи са винаги сложни и многоклетъчни и само някои от техните вътрешни клетки стават репродуктивни.
Начинът на възпроизвеждане на водорасли е процес, който отразява простото клетъчно ниво на организация на самия организъм. При растенията, за разлика от водораслите, репродуктивната система включва два вида тъкани - репродуктивна и стерилна, които функционират заедно като орган. Това отразява по-сложното органно ниво на интеграция в тялото на истинските растения..
Отдел Зелени водорасли
От еволюционна гледна точка зелените водорасли (Chlorophyta) са изключително важна група: някои от тях не само организират сложни диференцирани многоклетъчни тела, но и се преместват на сушата, пораждайки ембриофити - истински растения. Може би поради факта, че повечето от животните и растенията, които познаваме, са наземни и многоклетъчни, ние не осъзнаваме колко труден е бил този процес..
Истинската многоклетъчност сред зелените водорасли се е развила няколко пъти. Но преходът към сложна форма на организация на фотосинтетичния апарат, необходим през живота на сушата, беше толкова труден, че се случи, очевидно, само веднъж..
Зелените водорасли са изключително еволюционно пластични. Те оцеляват в различни катаклизми, когато повечето от растенията умират. Има специализирани клетки в други групи водорасли (кафяви и червени), но техният метаболизъм не понася промените в околната среда. Малко от тях могат да живеят в почвата, във въздуха, вътре в животните, както правят зелените водорасли..
Те могат да бъдат открити в крайбрежните морски води и в открития океан като фитопланктон. Хората, способни да издържат на изключителна соленост, са открити на океанското дъно в хидротермални общности и в пустини. По-малко екзотични видове обитават скални повърхности, животински козина и дървесна кора. Chlorophyta видове образуват симбиотична връзка с гъбички (в резултат на лишеи), протозои, гъби и коленлетерати.
Зелените водорасли са изключително разнообразни. Изучавайки ги, ние разбираме, че метаболизмът и организацията на покритосеменните растения и хората не са единствените успешни експерименти на еволюцията при решаването на биологични проблеми..
Хлоропластите на зелените водорасли, подобно на висшите растения, съдържат хлорофили a и b, както и каротени и ксантофили. Клетъчната им стена се образува от специален вид целулоза и пектинови вещества. Резервното вещество е нишесте, по-рядко масло. Зелените водорасли живеят главно в сладка вода, но има и морски, сухоземни и почвени видове.
Най-реликтното и най-просто тяло е мобилна единична клетка. Днес има много едноклетъчни зелени водорасли, но има и други видове структура на зелените водорасли..
Жизнени цикли на зелените водорасли
Типът жизнен цикъл на покритосеменните растения, който е редуване на хетероморфни (гаметофитни и спорофитни) поколения, може да се проследи и в други растителни групи, до зелени водорасли. При едноклетъчните водорасли, като например еуглена, които нямат сексуален процес, жизненият цикъл е обикновен клетъчен цикъл. Възпроизвеждането им се осигурява от митоза и цитокинеза..
С развитието на сексуалния процес в водораслите настъпват две критични промени:
- появява се мейоза, секретираща хаплоиден набор от хромозоми;
- възниква сексуален процес, при който два хаплоидни набора от хромозоми се комбинират в една диплоидна.
Нито един многоклетъчен организъм на Земята не е асексуален и зелените водорасли не са изключение. Най-простият им жизнен цикъл е следният:
- диплоидна клетка претърпява мейоза;
- всяка нова хаплоидна клетка съществува като независим едноклетъчен организъм, способен на митоза. Клетъчното делене на едноклетъчни организми е едновременно с това и тяхното беззастрашно възпроизвеждане;
- някои от тези клетки действат като гамети. Те се сливат и произвеждат диплоидна зигота, която също е способна да се възпроизвежда асексуално чрез митоза;
- някои от тези клетки отново претърпяват мейоза.
Гамети, зиготи и водорасли се различават малко, тъй като никой от тях не е специализиран. И хаплоидните, и диплоидните клетки са способни да растат, делят се и се размножават. Това редуване на поколения (хаплоидни и диплоидни етапи) се нарича дибиотично.
Монобиотичните видове имат само едно свободно живеещо поколение. При някои видове монобиоти хаплоидната фаза е индивидуален организъм и единственият им диплоиден стадий е зиготата, която е способна само на мейоза, а не на размножаване чрез митоза и растеж. Както в многоклетъчните, така и в едноклетъчните организми, хаплоидните организми от този тип са способни на фотосинтеза и растеж. В друга група монобиоти, диплоидната фаза е фазата на вегетативен растеж. И единствените им хаплоидни клетки са гамети, които са способни само на сингамия..
При дибиотичните зелени водорасли и двата етапа са многоклетъчни: гаметофит (хаплоидна фаза) и спорофит (диплоидна фаза). Техният гаметофит и спорофит:
- могат да са много сходни помежду си (изоморфизъм);
- да бъдат много различни по външен вид и структура (хетероморфизъм), което им позволява да колонизират различни екологични ниши. Изглежда, че са различни организми и гаметофитът не се конкурира със спорофита..
Всички спорофити, както водорасли, така и ембриофити, произвеждат спори по време на мейоза. Тези спори са диплоидни и пораждат нов асексуален етап на възпроизводство - спорофит. Гаметофитите на някои водорасли също произвеждат спори, но чрез митозата те са хаплоидни и се развиват в нов гаметофит, представляващ също асексуален стадий на жизнения цикъл.
В някои случаи водораслите се възпроизвеждат чрез фрагментиране, което е подобно на вегетативното размножаване на покритосеменните растения. Те произвеждат процеси по ръба на тала, които, отделяйки се от тялото на майката, се превръщат в независими организми..
Половите клетки в ранните етапи на еволюцията бяха същите (изогамни). По-късно имаше малка разлика между гамети (анизогамия) и силни разлики (оогамия). Гамети от водорасли се произвеждат в гаметании. Сперматозоидите, или микрогаметите, се образуват в микрогаметагия, а яйцата или макрогаметите в макрогаметагия.
Спорите се образуват в спорангии, в зависимост от размера на спорите, те се появяват или в мегаспорангии, или в микроспорангии. Най-важната разлика между водораслите и реалните растения е, че техните гаметангии и спорангии имат клетъчно ниво на организация. Отделните клетки се развиват в гамети или спори вътре в клетката и когато я напуснат, не остава нищо друго освен празни камери..
Едноклетъчни зелени водорасли
Повечето едноклетъчни зелени водорасли се характеризират с монадични и кокоидни морфологични структури.
Chlamydomonas е един от най-простите хлорофити. Той е едноклетъчен и като всички зелени водорасли има хлорофил a и b, каротеноиди и ксантофили. Chlamydomonas нишесте се образува в хлоропластите по същия начин, както в истинските растения. Мобилната му крушовидна клетка е покрита с прозрачна мембрана, състояща се от хемицелулоза и пектинови вещества. Две предни жълтици, идентични един на друг, отличават Chlamydomonas от хетероконт мобилни клетки на кафяви водорасли.
Повечето от клетките на хламидомонас са заети от хлоропласта, в чийто вдлъбнатина е разположено ядрото. В предната част на клетката, в хлоропласта, има надпис (стигма), с помощта на който водораслото се движи към светлината (положителен фототаксис). В предния край на клетката има две пулсиращи вакуоли, които отделят излишната вода и регулират осмотичното налягане вътре в тялото на клетката.
Chlamydomonas се храни миксотрофно: заедно с фотосинтезата, неговата клетка е в състояние да абсорбира органична материя, разтворена във вода, като помага за пречистване на замърсената вода. Тази водорасла живее в плитки сладководни тела..
Снежният хламидомон (Chlamydomonas nivalis) от клас Chlorophyceae се среща на повърхността на снежните полета и ледниците, боядисвайки ги в червеникави нюанси. Това явление се нарича "червен сняг".
Chlamydomonas се движат бързо в ритници поради биенето на жлези. При неблагоприятни условия, когато резервоарът изсъхне, те стават неподвижни, губят жгутици и стените им стават близки. Когато условията се променят, жгутиците могат да се появят отново.
Подобно на повечето подвижни зелени водорасли, Chlamydomonas е нормален: митоза, мейоза и оплождане. Нейният жизнен цикъл е прост: хаплоидна клетка резорбира своите джгутици, разделя се митотично, образува 2, 4, 8 или 16 нови клетки, които растат нови жлези, всяка от тях плува свободно и живее, докато не срещне съвместима клетка. Гаметите се разпознават взаимно по реакции по върховете на своите жгутици. Те се подлагат на плазмогамия и кариогамия, образувайки голяма зигота. В допълнение към изогамията, различни видове хламидомони имат хетеро- и оогамия.
Жизненият цикъл на Chlamydomonas
Зиготата хвърля четири флагела и потъва до дъното в спокойно състояние. Той се разделя по мейоза и образува четири бифлагелирани хаплоидни индивида. Зиготата на Chlamydomonas е единствената диплоидна клетка в целия жизнен цикъл.
Хлорелата (Chlorella vulgaris) е микроскопична планктонна водорасла, която живее в плитки застояли сладководни тела, локви, канавки, във влажна почва, върху дънерите на дърветата. Клетките му са сферични, неподвижни (без жлечици), покрити с плътна целулозна мембрана. Големият чаша хлоропласт придава на хлорелата зелен цвят.
Хлорелата се възпроизвежда само асексуално
Няма стигма, ядрото е малко. Има пиреноид, заобиколен от нишестени зърна. Възпроизвежда се само асексуално с помощта на неподвижни заоблени автоспори. Храни се само фотоавтотрофно, притежава активна фотосинтеза и ускорено възпроизвеждане. Следователно, той е удобен обект за изследване. Хлорелата отдавна е призната за ценен протеинов продукт и се култивира активно за производството на фуражи.
Зеленикав цъфтеж върху стъкло, друга хлорела Chlorella infusionum образува филм върху водата в домашните съдове.
Подвижни колониални видове
Клетките на подвижната колониална линия на водораслите силно наподобяват Chlamydomonas. Но те се формират по време на разделянето на зиготата. Клетките се държат заедно с желатинова матрица. В Гониум всяка колония съдържа само няколко клетки (4, 8, 16 или 32), а единственият признак на тяхната организация е, че всички бинокли бият в съгласие..
Пандорина е с приблизително същия размер като Gonia, състои се от 16 клетки, но е малко по-сложна. Клетките му са донякъде диференцирани: предните се различават от задните. Колонията плава в една посока.
Volvox е зашеметяващ член на тази линия: колониите му съдържат до 50 000 клетки, подобни на хламидомон, лесно видими дори без микроскоп. Тяхната диференциация се изразява във факта, че до 50 клетки в задната половина на колонията са специализирани само за възпроизвеждане.
Филаментови многоклетъчни зелени водорасли
Представителите на рода Ulothrix са прости нишковидни зелени водорасли. Те имат мек, предимно неразклонен талус, състоящ се от плътно свързани клетки.
Те имат монобиотичен жизнен цикъл, в който участва само едно многоклетъчно поколение, свободно живеещо, и то е хаплоидно. Ulotrix се състои от един ред от доста идентични клетки, с изключение на базалната клетка, която се модифицира във фиксатор - ризоидални базални израстъци или една клетка. Ulotrix е прикрепен към субстрата с помощта на фиксатора.
Клетките са цилиндрични, моноядрени. В младите клетки съотношението дължина към ширина обикновено е по-голямо, отколкото в старите клетки. Хлоропластите са самотни, стенни, с форма на колан, обикновено лобови, отворени в млади клетки, а понякога напълно затворени в зрели клетки. Самият пиреноид в по-зрели клетки е заобиколен от тънка или дебела нишестена мембрана; старите клетки натрупват нишесте, подобни на масло и капки волутин. Асексуалното размножаване се осъществява от четири-флагелатни зооспори и чрез фрагментиране на нишките. При неблагоприятни условия понякога се развиват дебелостенни нишки със стадии, подобни на акинет, рядко истински акинет.
По-голямата част от клетките чрез митоза произвеждат асексуални зооспори с четири жлеза. Те плуват свободно за кратко време. И тогава те се заселват и поникват в нови нишки. Някои клетки произвеждат изогамни бифлагелирани гамети, подобни на Chlamydomonas. Те се сливат по двойки, за да образуват зигота, която се разделя чрез мейоза, за да образува четири хаплоидни зооспори. Всеки зооспора живее независимо от известно време, след което губи бинокли, прикрепя се към субстрата и прераства в нова нишка.
Ulotrix е космополит с широк екологичен обхват, често се среща в умерени и студени региони; обикновено образува кичури в снопове или постелки дълги няколко сантиметра.
Спирогира е много често срещана сладководна нишковидна зелена водорасла. Среща се в езера и реки, където образува кал. Неразклоняващите се нишки се образуват от група големи цилиндрични клетки, покрити с целулозна мембрана и слуз. Клетките разполагат с красиви спиралообразни хлоропласти (хромотофори), разположени в стената. По-голямата част от клетката е заета от централната вакуола. Растежът на нишката се осъществява чрез напречно клетъчно деление.
Спирогира не образува подвижни плаващи гамети. Вместо това кичурите й се сближават и сплотяват. Всяко направление е хаплоидно и е или положително, или отрицателно. Ако съвместимите нишки (+ и -) се окажат една срещу друга, тогава между клетките му се образува конюгираща тръба, по протежение на която миграцията и сливането на протопласти.
Ядрата се обединяват само 30 дни след началото на конюгацията. Възникващата диплоидна клетка става спяща, обрасла с плътна клетъчна стена, устойчива на външни влияния. По-късно тя прераства в нова нишка. Скоро след кариогамия клетките се разделят мейотично, образувайки хаплоидни спори.
Spiragira се размножава вегетативно чрез остатъци от нишки, а асексуално - с помощта на неподвижни апланоспори, по един, образуван във всяка клетка.
Видове плочи
Улва е род морски зелени водорасли, чийто талант имитира листна структура. Той е много по-сложен от ulotrix, но много етапи от жизнения им цикъл са идентични. Четириглазният хаплоиден зооспора също прераства в нишка, подобна на улотрикса. Клетките на Улва се разделят в две посоки и образуват листоподобен талус, след това всички клетки се разделят в третата равнина и „листът“ става двуслоен. Клетките в основата на водораслото образуват ризоидни подобни израстъци.
Улва има дибионен жизнен цикъл с редуващи се изоморфни поколения: неговият гаметофит и спорофит изглеждат еднакво. Както при цъфтящите растения, ulv имат два вида индивиди в едно поколение. По време на сексуалното размножаване гаметофитните клетки произвеждат двойно-флагелатни анизогамети, като по-малките гамети се образуват от едната гаметофита, а по-големите - от другата. Зиготата прераства в нишка и след това в двупластов лист, наподобяващ талус, абсолютно същият като този на гаметофита. Много видове улва се ядат. Наричат се "морска салата".
Коеноцитни видове
Дибиотичният жизнен цикъл с редуващи се хетероморфни (различни) поколения се илюстрира от дербезия, организма, в който е открит за първи път. През 1938 г. П. Корнман успява да се сдобие с зооспори на пристанище Дербезия, разклонена нишковидни водорасли, състоящи се от гигантски клетки. Зооспорите бяха внимателно запазени, но вместо да прераснат в друга дербезия, те родиха индивиди от съвсем различен вид - галисистите.
Тялото на галисиеца е напълно различно от Дербезия. Състои се от една голяма сферична коеноцитна клетка, прикрепена към повърхността с малко задържащо устройство. Почти целият обем на клетката е зает от една гигантска вакуола с тънък слой протоплазма до стената.
В зряла възраст индивидите от Halicistis, които са в стадия на гаметофитите, произвеждат или мъжки или женски анизогамети, които след преминаване през сингамия образуват зигота. След покълването зиготата прераства в дербезиев спорофит. Но дори и такива различни житейски етапи да се класифицират като различни родове е неправилно, следователно името Halicystis ovalis беше изключено от терминологията.
Цъфтящите растения също имат редуване на хетероморфни поколения, но техните гаметофити растат вътре в спорофитите, така че въпросът за тяхната класификация лесно се решава..
Паренхимни видове
Няколко групи зелени водорасли претърпяват истински паренхимен растеж, който е в основата на паренхима в ембриофитите. Хлорофитите са разделени от фикопласт, който никога не се среща в истинските растения. От друга страна, харофитите се подлагат на клетъчно делене с помощта на фрагмобласт, като растителни клетки..
При хлорофитите кореновият апарат на джоб (който прикрепва жлеза към клетката) се състои от четири ивици, подредени напречно; никое истинско растение няма този тип джобни апарати. При харофитите, коренният джобен комплекс е подобен на комплекса от подвижни клетки на истински растения: една голяма ивица от микротрубочки се простира надолу в цитоплазмата от базалното тяло. Chara водораслите са единствените водорасли с многоклетъчна игратамия.
Интересен пример са водораслите Khara, които имат стъблоподобно тяло, разделено на възли и междувъзлия, с къдрици-клони, възникнали по междувъзлите. Тялото се състои от няколко клетки, които изграждат истинската паренхимна тъкан, в резултат на деленето на клетките и в трите равнини. Клетките са получени от апикалната меристема, която съдържа видната апикална клетка.
Външна структура на харови водорасли
Въпреки че тези характеристики са в съответствие с тези на цъфтящите растения, почти всички прилики са фалшиви, тъй като най-ранните съдови сухоземни растения не са имали никакви възли, междувъзлия или клони. Ако Хара е сестринска група ембриофити, тогава единствените черти, които могат да бъдат хомоложни, а не аналогични, са паренхимното тяло и растежът на апикалната меристема..
Просто тяло от паренхимни клетки е открито и в Колехехета, друга група харофити, които се изучават като възможни близки роднини на земните растения..
Възпроизвеждането на Хара е от голямо значение. Подобно на ембриофитите, тя има многоклетъчни репродуктивни структури със стерилни клетки и на тази основа Хара трябва да бъде класифицирана като растение, а не като водорасло. Сперматозоидите му се произвеждат в многоклетъчните гаметании, външните клетки на които са стерилни; само вътрешните клетки се превръщат в сперматозоиди. В зряла възраст външните клетки са леко отделени и подвижните сперматозоиди отплуват. Яйцеклетката се образува като крайна клетка от къса нишка от три клетки, но подземната клетка се разделя и тези клетки растат нагоре и заобикалят макрогамета.
След оплождането, стерилните клетки около оплодените яйчни депозити се сгъстяват по вътрешните им стени, съседни на зиготата. Така структурата на покой се състои не само от дебелостенна зигота, но и от защитни стерилни клетки. Когато покойната клетка покълне, тя се превръща в хаплоидна нишка, която скоро образува апикална меристема и проявява паренхимен растеж..
- Водорасли: цианобактерии, червени, зелени и чара
водорасли: ръководство за изследване. надбавка / А. Г. Пуков, А. Ю. Тептина, Н. А. Кутлунина, А. С. Шахматов, Е. В. Павловски; [под общ. изд. А. Г. Паукова]; Министерство на образованието и науката Рос. Федерация, Урал. Федер. не-тон. - Екатеринбург: Издателство Урал. университет, 2017г. - Агафонова И.Б. Биология на растения, гъби, лишеи, 10-11 клас: изследване. ръководство. М: Бъстърд, 2008.
- Андреева И.И., Родман Л.С. Ботаника. - 2-ро изд. ревизирана и добавете. - М.: KolosS, 2002.
- Джеймс Д. Маузет, доктор на университета в Тексас в Остин
ШЕСТО ИЗДАНИЕ
Ще се интересувате
Терминът "Океания" е въведен от датско-френския географ и историк Конрад Малта-Брун през 1812г. Той ли е…