Общая характеристика водорослей (Algae)

Водоросли – это наиболее примитивные организмы из современных зеленых растений.

Наука, занимающаяся изучением водорослей, называется альгологией (alga – водоросль, logos – наука).

Роль водорослей в биосфере очень велика, их продукция за год составляет 550 млрд.тонн.

Геохимическая роль водорослей связана, прежде всего, с круговоротом в природе кальция и кремния.

Примитивность организации и обитание в воде позволяют считать, что водоросли являются наиболее древней группой растений, от которой взяла начало вся наземная растительность, т.к. водный образ жизни по многим данным является первичным по сравнению с наземным.

Водоросли – это древнейшие фотосинтезирующие организмы на Земле, создавшие ее кислородную атмосферу и являющиеся весьма существенной частью природы.

Здесь можно встретить одноклеточные формы, колонии клеток, нити и паренхиматозные талломы. Размеры их варьируют от микроскопических величин до крупных. Сосудистая система отсутствует. Ризоиды служат для прикрепления к грунту и лишь у некоторых паразитарных форм с помощью ризоидов водоросли поглощают питательные вещества.

По морфологической структуре тела водорослей различают десять типов:

- амебоидную (у немногих простейших водорослей),

- монадную (свойственна одноклеточным и колониальным водорослям),

- коккоидную (у диатомовых водорослей),

- пальмелоидную,

- нитчатую, - пластинчатую,

- сифонвльную,

- харафитовую,

- сифонокладовую.

Многие одноклеточные формы водорослей подвижны, поэтому нельзя провести четкой границы между ними и простейшими животными.

По сравнению с другими группами растений тело крупных водорослей слабо дифференцировано. Только самые высокоорганизованные формы обладают элементарными проводящими тканями.

У водорослей известны бесполый, вегетативный и половой способы размножения.

Для некоторых растений характерно чередование поколений. Многие из них образуют подвижные зооспоры или гаметы.

Простейшие зеленые водоросли (Protococcus) размножаются только бесполым путем. У большинства других зеленых водорослей при бесполом размножении вегетативная клетка превращается в одну из более специализированных репродуктивных клеток, называемых зооспорой.

Каждая зооспора снабжена одним или несколькими жгутиками и тем самым хорошо приспособлена к тому, чтобы обеспечить распространение вида.

Биохимически и физиологически водоросли во многом похожи на другие растения.

В зависимости от биохимических особенностей, состава клеточной стенки, типа запасных веществ, набора пигментов, субмикроскопического строения клеток различают следующие классы водорослей:

- Синезеленые (Cynophyceae)

- Зеленые (Chlorophyceae)

- Желтозеленые или Разножгутиковые (Xantophyceae или Heterocontae)

- Диатомовые (Bacillariophyceae или Diatomeae)

- Прохлорофитовые (Prochlorophyceae)

- Красные (Rhodophyceae)

- Эвгленофициевые ((Euglenophyceae)

- Бурые (Phaeophyceae)

- Динофициевые (Dynophyceae)

- Криптофициевые (Cryptophyceae)

Синезеленые и прохлорофитовые водоросли являются прокариотами, остальные – эукариотами.

Синезеленые и прохлорофитовые водоросли нередко считают самостоятельной группой или относят к бактериям.

Эвгленовые водоросли иногда относят к простейшим, т.к. у них имеются жгутики.

Клетки эукариотических водорослей содержат хлоропласты.

Развитие электронной микроскопии и прогресс в культивировании водорослей позволили внести принципиальные изменения в представлении о цитологии, онтогенезе и систематике водорослей.

Каждый класс водорослей характеризуется специфическим набором пигментов, запасным продуктом, откладывающимся в клетке в процессе фотосинтеза и если есть жгутики, то и их строением. Активно подвижные водоросли имеют не только жгутики, но и сократительные вакуоли.

По типу питания водоросли, так же как и бактерии ,делятся на аутотрофы и гетеротрофы. Небольшая часть водорослей из разных классов утратила фотосинтезирующие пигменты и полностью перешла на гетеротрофный тип питания.

У водорослей с зеленой окраской есть хлорофиллы «а» и «в». К ним относятся эвгленовые, зеленые и харовые водоросли. Желтозеленые, золотистые, диатомовые и бурые водоросли вместо хлорофилла «в» имеют хлорофилл «с».

Водоросли встречаются повсеместно на суше - от жарких и холодных пустынь до вечных снегов и ледников, а также в водных биотах любого типа и различным температурным режимом.

Преимущественно водоросли живут в воде (они встречаются в небольших лужицах, в прудах, канавах с водой, озерах, морях и океанах). Они обитают не только в колодных, но и в горячих водных источниках. Но есть также и обитающие в наземных условиях: на почве и в ее толще, на листьях и коре деревьев, на скальных породах и камнях, на снегу, они живут на крышах и стенах домов, на заборах, на отвалах угля. Водоросли обнаруживаются также в телах простейших и кишечнополостных животных.

Водоросли являются неотъемлемым компонентом биоценозов.

С учетом обитания водорослей в различных местах, выделяют несколько экологических группировок водорослей, среди которых:

- Водные водоросли

- Планктонные водоросли

- Наземные водоросли

- Почвенные водоросли

- Водоросли горячих источников

- Водоросли снега и льда

- Водоросли известкового субстрата

- Водоросли листьев и коры деревьев и др.

На коре деревьев растут зеленые водоросли родов Pleurococcus (P.vulgaris), Chlorella, Trentepohlia (Tr.umbrina), Stichococcuys, Chlorococcum, Chlorella.

Во влажных тропиках на листьях деревьев преобладают трентеполиевые и синезеленые – Phormidium,Scytonema,Schizothrix.

На мхах с зелеными и синезелеными могут обитать и диатомовые водоросли.

На скалах поселяются Stichococcus bacillaris, Chlorella elipsoidea, виды рода Chlorococcum и др. На известковых скалах преобладают синезеленые водоросли.

К водорослям, обитающим во льдах и снегу, относятся Chlamydoonas nivalis, содержащая в своих клетках красный пигмент и поэтому при ее массовом размножении снег окрашивается в красный цвет. Chlamydomonas flavor-virens за счет своего пигмента при массовом размножении окрашивает снег или лед в желто – зеленый цвет. К обитателям снега и льда относится также и синезеленая водоросль Glenodinium pascher.

Водоросли встречаются не только на суше, но и в водных биотах любого типа. В соленых водах обитает зеленая водоросль Dunaliella salina, по своему строению похожая на хламидомонаду. Она содержит красный пигмент каротин и при массовом развитии и гибели клеток, выделившийся из разрушенных клеток пигмент, внедряется в рапу, в результате этого соль окрашивается в красный цвет.

В соленых водах массово может размножаться синезеленая водоросль Chlorogloea sarcinoides, погибшие клетки которой накапливаются в иле. Ил, содержащий отмершие хлороглеи, использутся в лечебных целях.

В соленых водоемах обитают и бурые водоросли. Среди них есть кустистые, шнуровидные и древовоидные формы, достигающие очень больших размеров.

Синезеленые водоросли являются обитателями и горячих источников.

В начало страницы