Зеленые водоросли: общая информация и характеристики

Главные признаки водорослей

Водорослями мы обычно называем все растения, живущие в воде. Влагу они действительно любят, однако это далеко не единственный их признак. Они представляют собой обширную группу разных по происхождению организмов, которые объединены некоторыми общими особенностями:

наличие хлорофилла;
фотоавтотрофность;
отсутствие разделения тела на функциональные части;
отсутствие покровной оболочки;
отсутствие отчетливой проводящей системы.

Водоросли обитают во влажной местности. Они могут жить в почве, на поверхности земли, на коре растений, в морях, океанах, болотах и других водоемах. Они являются важными участниками экологических и биологических процессов. Именно с водорослей начинаются морские и некоторые наземные пищевые цепочки.

По типу питания они являются фотоавтотрофами. Это значит, что они умеют производить органические вещества из неорганических и делают это, используя энергию света и углекислый газ. Своей деятельностью они производят примерно половину всего объема кислорода, который производится растениями.

Их тело называется таллом, или слоевищем. В отличие от тела высших растений оно не разделяется на разные органы и ткани. И хотя внешне водоросли могут иметь видимые стебли, корни, листья — это всего лишь обман. Все их части состоят из клеток одного типа, которые выполняют одни и те же функции.

Водоросли — современные свидетели эволюции эукариотической клетки

Первые живые организмами на Земле появились более трех миллиардов лет назад. Это были прокариоты — предшественники бактерий или архей. Некоторое время спустя, возможно, менее чем через миллиард лет после этого, возникли эукариотические клетки. Изначально они тоже были чрезвычайно простыми. Они имели зачатки мембранно-ограниченного ядра, эндоплазматического ретикулума, микротрубочки, но были лишены митохондрий и пластид.

Митохондрии появились первыми, когда ранняя эукариотическая клетка поглотила, но не переваривала бактерию, способную к аэробному дыханию. Эти два организма жили вместе, один внутри другого, и оба от этого только выиграли. Такое выгодное сожительство называют эндосимбиозом. На протяжении сотен миллионов лет этот тандем постепенно превратился в более сложную форму эукариотической клетки с настоящими митохондриями. И как только это случилось, клетка смогла дать начало множеству новых видов. Некоторые из них вымирали довольно быстро; другие были более успешными и сохранялись, также образуя многообразные новые формы.

В настоящее время многочисленные группы организмов, называемые простейшими и водорослями, является живыми потомками эукариотических клеток, эволюционировавших на ранних этапах развития жизни. В конце концов один из кланов этих клеток основал клан животных и грибы, в клетках которых были ядро и митохондрии, но не было пластид.

Другая линия ранних эукариот, вошла в другой эндосимбиоз с фотосинтетическими цианобактериями, позже развившимися в хлоропласты. Эта линия дала начало более совершенной группе водорослей, в том числе зеленым, которые являются настоящими растениями — эмбриофитами. Однако разнообразие фотосинтетических организмов свидетельствует о том, что этот процесс происходил неоднократно.

Наиболее древние фотосинтетические эукариотические организмы — глаукофиты, красные и зеленые водоросли. Их хлоропласты имеют две оболочки, происходящие от двух мембран грамотрицательной цианобактерии, наружная оболочка — мембрана пищеварительной вакуоли — редуцируется. Хлоропласты у этих водорослей возникли в результате первичного эндосимбиоза. При этом у глаукофитовых и красных водорослей сохраняются фикобилисомы — белковые комплексы, характерные для цианобактерий, которые содержат фикобилипротеины и прикрепляются к мембранам тилакоидов.

Как и у Paulinella, многие важные гены из прокариотического эндосимбионта были перенесены в эукариотическое ядро, и эндосимбионт утратил самостоятельность. Красные или зеленые водоросли в результате вторичного эндосимбиоза были включены в клетки других эукариотических организмов. При интеграции зеленых водорослей в клетку других эукариот возникли эвгленовые и хлорарахниофиты, красные водоросли как эндосимбионты дали начало остальным группам.

В результате этого произошли хлоропласты, которые имеют четыре оболочки, первые две сохраняются от первичных хлоропластов, третья — цитоплазматическая мембрана клетки-эндосимбионта и наружная — мембрана пищеварительной вакуоли новой клетки-хозяина. У эвгленовых и части динофитовых наружная оболочка в дальнейшем редуцируется и остается три оболочки.

У ряда водорослей редукция, наоборот, не заходит очень далеко. Так, у хлорарахниофитов и криптомонад между второй и третьей мембраной хлоропласта сохраняется нуклеоморф — сильно редуцированный остаток ядра эндосимбионта, состоящий из трех хромосом.

Существует и третичный эндосимбиоз, который наблюдается у ряда динофитовых водорослей. Так, строение хлоропластов у некоторых представителей этой группы существенно отличается от такового у большинства родов. У рода Lepidodinium имеется двухмембранный хлоропласт с хлорофиллами a и b, у Kryptoperidinium — пятимембранный хлоропласт. Генетическими методами показано, что у первого рода хлоропласты происходят от эндосимбиотических зеленых водорослей, у второго — от диатомовых. Динофитовые также характеризуются присутствием клептохлоропластов, достающихся им от водорослей-жертв и способных на непродолжительное существование в их клетках.

Нам очень повезло и в том, что до сих пор существуют организмы, имеющие признаки предков, присутствующих у ранних эукариот. Они почти всегда одноклеточные и ранее их группировали в царство под названием «Протиста». Но это была искусственная классификация, основанная на том, что они якобы слишком просто устроены, находясь на низком эволюционном уровне, имеют производные признаки растений, животных и грибов. Благодаря расшифровке их ДНК, подтверждённой электронной микроскопией и другими методами, представители этой сборной группы были разнесены по разным группам организмов.

Главное, что отличает водоросли от настоящих растений — их репродуктивная система. Водоросли теперь определяются как фотосинтетические эукариотические организмы, у которых репродуктивные структуры полностью превращаются в споры или гаметы, при высвобождении не оставляют ничего, кроме пустых стенок. У растений же репродуктивные системы всегда сложны и многоклеточны, и только некоторые их внутренние клетки становятся репродуктивными.

Способ размножения водорослей — это процесс, отражающий простой клеточный уровень организации самого организма. У растений в отличие от водорослей репродуктивная система включает два типа тканей — репродуктивную и стерильную, функционирующих совместно как орган. Это отражает более сложный органный уровень интеграции тела настоящих растений.

Какие бывают водоросли?

Известно больше 100 тысяч видов водорослей. Они подразделяются на отделы: бурые, диатомовые, красные, зеленые водоросли. Все они являются эукариотами, так как их клетки содержат ядро. Однако науке известны и сине-зеленые водоросли, которые являются прокариотическими организмами. За способность к фотосинтезу их когда-то причисляли к растениям, но теперь они считаются бактериями и встречаются под названиями «цианей» или «цианобактерий».

Зеленые водоросли относятся к царству растений и включают организмы самых разнообразных форм и размеров. Чаще всего они обитают в пресных водоемах и увлажненных регионах, но встречаются и в соленых, и в солоноватых водах.

Существует несколько классов зеленых водорослей:

ульфоциевые;
бриопсидовые;
хлорофициевые;
требуксиевые;
празиновые;

Их размеры колеблются от нескольких микрометров до двух метров. Характерный зеленый цвет придает им высокое содержание хлорофилла. Кроме него, водоросли содержат пигмент лютеин, неоксантин. Из-за присутствия каротиноидов некоторые из них имеют красноватый или оранжевый оттенок.

Отдел красные водоросли или багрянки

К отделу Красные водоросли, или Багрянки (Rhodophyta), принадлежат преимущественно многоклеточные водоросли, которые распространены в основном в соленых водоемах и прикрепляются к субстрату. Меньше по размерам, чем бурые. Известно около 4000 видов. Внешний вид – разнообразный: нитевидные, пластинчатые, кораллообразные с рассеченностью разной степени. Окраска слоевища разнообразная: от желтой или лазурно-зеленой до красной. Это обусловлено тем, что кроме хлорофилла (а и d) есть красные и желтые пигменты (каротины, ксантофиллы, фикоэритрины), которые маскируют его. Хлорофилл d характерен только для красных водорослей. Багряный цвет придает особый пигмент – фикоэритрин. Красные пигменты позволяют водорослям уловить слабый свет на больших глубинах (до 250 м). На мелководье преобладает лазурно-зеленая окраска, обусловленная синим пигментом фикоцианом.

Клетки покрыты двухслойной оболочкой: внутренняя – целлюлозная, внешняя – пектиновая. Оболочки пропитаны углекислым кальцием. Имеют одно или много ядер, один или много хлоропластов с пиреноидами. Особенностью строения является наличие у некоторых представителей особых железистых клеток. Клетки слоевища соединены парами. Запасающее вещество – багрянковый крахмал, который откладывается в цитоплазме.

Размножение половое и бесполое. Вегетативное размножение происходит редко. При неполовом размножении отсутствуют жгутиковые формы – зооспоры. В спорангиях перед образованием спор происходит мейоз. Споры и мужские гаметы пассивно переносятся водой. Половой процесс – оогамия. Зигота проходит сложное развитие, в результате которого образуются споры (карпоспоры), из которых образуется спорофит. Жизненный цикл сложный.

Представители красных водорослей

Наиболее известными представителями являются порфира, делесерия и др. Очень редко встречаются в пресных водоемах (батрахоспермум), наземных обрастаниях во влажных местах (порфиридиум). В Черном море можно встретить красные водоросли шарообразной формы – церамию, кустики, похожие на кораллы, – кораллину, шнуровидную форму – немалион.

Из разных видов багрянок получают полисахариды агар-агар, который используют в пищевой, кондитерской, бумажной, текстильной и медицинской отраслях хозяйства. Некоторые виды употребляют в пищу, на корм животным. Из красных водорослей добывают бром, йод, изготавливают препараты против свертывания крови, заменители крови и т. п.

Внешний вид и строение

Внутреннее и внешнее строение зеленых водорослей очень разнообразно. Они могут быть одноядерными и многоядерными, состоять из разного количества клеток или вообще иметь неклеточный таллом. Некоторые из них не прикрепляются к поверхностям и свободно живут в водной среде. Другие же прочно закреплены на предметах и различных субстратах.

Среди зеленых водорослей есть такие, которые состоят всего из одной клетки. Разглядеть их без микроскопа не получится, ведь их размер чрезвычайно мал. Зато летом и весной можно наблюдать, как от их активного размножения вода в лужах, прудах и болотах окрашивается в зеленый цвет.

Многоклеточные зеленые водоросли больше напоминают обыкновенные высшие растения. Их тело может состоять из множества нитей, образовывать подобие стебельков и листочков. Промежуточный вариант между многоклеточными и одноклеточными представляют колониальные. Они представляют собой группу соединенных между собой клеток или организмов. Несмотря на объединение, они могут сохранять свою самостоятельность и по-разному реагировать на раздражители. В случае разрыва колонии они спокойно существуют дальше и способны образовывать новые группы при помощи деления своих клеток.

Почему появляются в аквариуме?

В отличие от водяных растений, почти все из видов водорослей в аквариумах не желательны и даже вредны, фактически являясь аналогом огородных сорняков. Они мутят воду, оседают на стенах и губят растения, на которых паразитируют.

Как избавиться?

Существуют различные способы борьбы с водорослями. Во-первых – аквариум можно банально очищать вручную, удаляя вредные растения и прочищая стенки и грунт, на который они попали, смена большей части воды.

Во-вторых, можно использовать самих обитателей аквариума. Из рыб хорошо подходят сиамские водорослееды, сомики отоцинклюсы и анциструсы, пециллиевые, ряд моллюсков. Лучше всего подойдут моллюски теодокусы и креветки кардина мультидентат они же креветки амано. Следует учитывать, что они нужны в больших количествах, иначе особой пользы не принесут.

Наконец, это различные препараты для борьбы с подводными сорняками. Из примеров – Сайдекс, TetraAlguMin, Tetra Algetten, Tetra AlgoStop (от Algae – латинское название водорослей).

Однако использовать эти препараты надо крайне осторожно и дозировано, некоторые из них могут быть не безопасны и для рыб и растений.

Профилактика

Водоросли любят свет, поэтому следует сократить время освещения и не ставить аквариум возле окон. Свет не должен быть слишком сильный или слабый – первый способствует росту зеленых, а второй – бурых водорослей. Большое количество органических остатков также способствует их размножению, поэтому воду надо регулярно чистить и менять, а также отбирать корма, после которые остаётся меньше органических остатков и не перекармливать рыб. Температура не должна быть слишком высокой – водоросли это любят. Также не рекомендуется применять мощные фильтры, создающие сильное течение в воде – это любят красные виды водорослей. Из растений хороши длинностебельковые, вроде роголистника, элодеи – если они будут быстро расти, то затрудняют питание водорослям. Также, как и c рыбами, важно следить за подкормкой растений – её переизбыток также способствует их росту.

Отношения с другими организмами

Зеленые водоросли могут существовать практически во всех влажных местах. Они встречаются в почве, на тенистой стороне камней и даже в снегах высоких гор и арктического пояса Земли. Если стакан с водой оставить на несколько дней в солнечном месте, то они появятся и там.

Водоросли легко вступают в симбиотические отношения с другими организмами. Они прекрасно сосуществуют с моллюсками, губками, простейшими, гидрами и плоскими червями. С грибами их сотрудничество оказалось настолько продуктивным, что даже получило отдельное название – лишайник. Когда-то такое объединение считали целостным растительным организмом, например мхом. В образовании лишайников участвует около 80 водорослей, из которых чаще всего встречаются представители рода требуксия.

Одноклеточные зеленые водоросли порой развиваются в шерсти или кожном покрове млекопитающих, а также на высших растениях. Их присутствие не всегда полезно для других. Порой они просто паразитируют и приводят к заболеваниям хозяина. Они способны вызвать мастит у рогатого скота, становятся причиной некоторых кожных заболеваний человека, истощают растения чая, приводя к пожелтению листьев.

Половой путь размножения

Помимо вышеперечисленных способов водоросли размножаются половым путём. Он характеризуется, прежде всего, оплодотворением, то есть слиянием двух клеток — гамет. После этого образуется зигота, которая впоследствии и становится родоначальницей нового организма.

У водорослей существует несколько способов полового размножения:

Изогамия – подразумевает под собой слияние двух одинаковых по размеру и строению гамет.
Гетерогамия. Так называют слияние двух гамет, при которой одна больше другой. Причём та, которая больше размером, как правило, женская.
Оогамия. При этом способе размножения происходит слияние малоподвижной женской клетки с подвижной мужской гаметой.
Конъюгация. Под этим понятием подразумевают такой тип размножения, при котором происходит соединение двух вегетативных клеток, лишённых жгутиков.

У примитивных водорослей одна и та же особь способна как половому, так и бесполому размножению. У наиболее развитых функцию выполняют особи под названием гаметофиты, то есть образующие гаметы.

Хламидомонада

Род хламидомонада объединяет больше 500 видов зеленых водорослей, обитающих преимущественно в пресных водоемах. Это одноклеточные организмы грушевидной или овальной формы. Они оснащены специальными светочувствительными глазками и парой жгутиков, вращательные движения которых помогают хламидомонадам перемещаться в воде к более освещенным местам.

Большинство из них обитают в небольших, хорошо прогретых водоемах и могут способствовать их цветению. Самый необычный представитель – хламидомонада снежная, живущая при низких температурах. Она обитает в снегах и льдах, и благодаря пигменту астаксантину окрашивает их в розоватый оттенок.

Распространение водорослей в природе

По способу существования водоросли делятся на две большие группы: это водные и живущие на суше – вне воды.

В свою очередь, водные можно поделить на несколько категорий:

Планктонные. Находятся в воде в подвешенном состоянии. При этом абсолютно приспособлены к такому образу жизни.
Бентические. Обитают на дне водоёмов.
Перифитонные. Обитают на подводных скалах, обрастают глубоководные предметы.
Нейстонные. Этот вид водорослей плавает в полупогруженном состоянии. Одна часть находится над поверхностью воды, другая обязательно должна быть погружена в воду.

Водоросли, живущие суше, делятся на две подгруппы:

Аэрофитон. Водоросли, которые обрастают наземные предметы, поваленные объекты, пни.
Водоросли, растущие на поверхности почвы.

Помимо вышеуказанных видов, встречаются такие, которые живут в солёных водоёмах, на снегу или льду, а также обитают в известняковом субстрате.

Спирогира

Спирогира является самой распространенной многоклеточной водорослью. Она окрашена в ярко-зеленый цвет и состоит из множества тонких ниточек различной длины. Спирогира встречается как в пресных, так и в соленых водах. Она появляется в медленно текущих и застойных водоемах, в аквариумах, за которыми неправильно ухаживают. Вместе с другими водорослями она образует липкую тину, наощупь напоминающую вату.

Экология СПРАВОЧНИК

ВОДОРОСЛИ — группа низших автотрофных растений, содержащих хлорофилл и живущих преимущественно в воде. Включают одноклеточные, колониальные, многоклеточные и не-клеточные растения.[ …]

Водоросли составляют основу разнообразных ассоциаций. Синезеленые водоросли (цианобактерии) в природных условиях и нестерильных условиях развиваются, как правило, совместно с разнообразными микроорганизмами. Каждый таллом синезеленых — это не организм и не популяция определенного вида, а целый ценоз, в котором, кроме водоросли-эдификатора, встречаются многие бактерии, грибы, а также водоросли других видов. Ценообразующая роль синезеленых водорослей обусловлена образованием слизистых чехлов, колониальной слизи и внеклеточными органическими выделениями. Экологическое значение слизи синезеленых водорослей для поселяющихся в ней микроорганизмов связано, прежде всего, со способностью слизи поглощать и удерживать большие количества воды. Вместе с тем органические вещества слизи используются микроорганизмами-спутниками как источник питания.[ …]

Среди водорослей этого уровня организации часто встречаются колониальные формы, представляющие собой собрание отдельных клеток монадного строения, объединенных слизью в одно целое. Форма таких колоний и строение слизи у разных водорослей могут существенно различаться; в некоторых случаях клетки бывают связаны друг с другом плазмодес-м а м и.[ …]

Зачатки водорослей способны закрепляться на частицах грунта любого размера. По мере их роста происходит отсев и гибель тех слоевищ, которые растут на недостаточно крупных камнях. При росте водорослей на рыхлых грунтах, например на песке, существует опасность перемещения грунта придонными течениями, в результате чего растения или заносятся грунтом, или перетираются им. Но даже в таких местах песок не остается совершенно лишенным водорослей. В неровностях песчинок живут микроскопические одноклеточные и колониальные виды.[ …]

Зеленые водоросли широко распространены в поверхностных водоемах. Среди них встречаются одно-, многоклеточные и колониальные формы. Пигменты у них сосредоточены в особых образованиях — хроматофорах. Размножаются они делением цитоплазмы с образованием дочерних клеток или половым путем. Некоторые виды размножаются путем образования подвижных спор. Колонии образуются в результате бесполого деления, при котором дочерние клетки остаются связанными друг с другом. Клетки зеленых водорослей имеют разнообразную форму (шаровидную, овальную и др.) и содержат органоиды, характерные для клеток высших растений. Ядро у них дифференцировано и отделено от цитоплазмы мембраной. Оболочка клеток состоит из целлюлозы. В цитоплазме могут содержаться зерна крахмала, который является продуктом фотосинтеза. Наиболее часто в пресных водоемах встречаются из одноклеточных форм хлорелла (Chlorella vulgaris), хламидомонады (Chlamidomonas), из колониальных — вольвокс (Volvox aureus), гониум (Gonium pectorale), из многоклеточных — улотриксовые.[ …]

Золотистые водоросли бывают одноклеточными (рис. 66 и 68), колониальными (рис. 67 и 69) и многоклеточными (рис. 75). Кроме того, среди них имеется один очень своеобразный представитель с многоядерным талломом в виде голого плазмодия (рис. 67, 3—5).[ …]

Синезеленые водоросли — примитивнейший отдел фотосинтезирующих низших растений. Одноклеточные, многоклеточные и колониальные организмы, имеющие характерный сине-зеленый цвет, обусловленный специфическим комплексом пигментов.[ …]

Вольвоксовые водоросли представляют собой большую и четко очерченную систематическую группу зеленых водорослей, которую естественнее всего принимать в ранге класса. Класс вольвоксовых подразделяют на два весьма неодинаковых по объему подкласса: протохлорино-вые (РгоЬосЫогторЬус1с1ае) и собственно волъ-воксовые (Уо1уосорЬус1с1ае). Первый из них, объединяющий в своем составе очень небольшое число родов и видов с примитивным строением тела, изучен еще совершенно недостаточно, и здесь мы рассматривать его не будем. Наоборот, собственно вольвоксовые объединяют очень большое количество видов, и мы рассмотрим их более подробно. Громадное большинство их имеет хорошо выраженную плотную оболочку и обычно два, реже четыре равных жгутика.[ …]

Тип I. Зеленые водоросли (Chlorophyceae), самый распространенный тип среди водорослей, объединяющий крайне разнообразные по строению организмы. Среди зелёных водорослей есть одноклеточные, многоклеточные и колониальные формы.[ …]

У большинства колониальных форм монадного строения клетки внутри колоний не обнаруживают различий, только у немногих из них наблюдается разделение на вегетативные, отличающиеся меньшими размерами, и на более крупные, служащие для размножения (например, у вольвокса и плевдо-ршш из отдела зеленых водорослей).[ …]

Отдел Диатомовые водоросли, или диатомеи (СЬгуэор а) представлен в основном многоклеточными организмами, а иногда даже и колониальными формами (рис. 7). Встречаются и одноклеточные формы. Известно 5700 видов. Характеризуются четкой дифференциацией тела на цитоплазму и ядро. Клеточная стенка «пропитана» кремнеземом, в результате чего ее называют панцирем. Являются обитателями пресных водоемов, морей и океанов и входят в состав фитопланктона.[ …]

По своему строению водоросли могут быть одноклеточными, многоклеточными и колониальными формами. Некоторые из них имеют клетку без плотной оболочки и лишь с уплотненным внешним слоем протоплазмы, вследствие чего обладают способностью изменять свою форму. Другие же характеризуются плотной оболочкой, большей частью состоящей из целлюлозы. Часто в состав оболочки входят пектиновые вещества. У некоторых групп оболочка сильно пропитана известью или кремнеземом. Одни клетки содержат одно или несколько ядер, другие типичного ядра не имеют, лишь в протопласте заметна окрашенная периферическая часть и неокрашенное центральное тело. У некоторых водорослей красящие вещества находятся в особых плазменных телах различной формы, которые называются хроматофорами. Большей частью в хроматофоры бывают включены плотные тельца — пиреноиды, богатые белковыми веществами. Вокруг пиреноидов отлагается крахмал, являющийся одним из продуктов ассимиляции. Запасными питательными веществами служат масла, жиры, лейкозин, маннит и глюкоза.[ …]

Тип III. Сине-зеленые водоросли (Cyanophyceae) включают одноклеточные, колониальные и нитчатые формы. Отличительной особенностью этих водорослей является своеобразная синё-зеЛеная окраска, обусловленная присутствием в их клетках четырех пигментов: зеленого, синего, красного и желтого. В зависимости от количественных соотношений пигментов меняется и окраска водорослей.[ …]

Среди желто-зеленых водорослей имеются представители с талломом одноклеточным (рис. 188, 1,2,5; 190, 191), колониальным (рис. 189), многоклеточным (рис. 192,1, 2) и неклеточного строения (рис. 192, 3). Кроме того, здесь известны очень своеобразные водоросли с многоядерным талломом в виде голого плазмодия (рис. 188, 3).[ …]

Форма клеток. Десмидиевые водоросли в основном одноклеточные организмы. Реже среди них встречаются и колониальные организмы, образующие длинные нити и цепочки или рыхлые колонии. Типичная клетка десмидиевых водорослей (рис. 247) состоит из двух симметричных половинок, так называемых полуклеток, каждая из которых является зеркальным отражением другой. Благодаря своеобразному способу деления клеток у десмидиевых, которое будет описано ниже, одна полуклетка всегда старше другой. Обе полу-клетки соединены между собой более узкой частью — перешейком. Угол, возникающий между двумя полуклетками в результате сжатия или сужения клетки, называют синусом.[ …]

Отличительной особенностью водорослей является отсутствие дифференциации на ткани и органы. Тело простейших водорослей состоит из одной клетки. Группы клеток могут объединяться и образовывать колонии — колониальные формы. Многоклеточные водоросли могут иметь нитчатую форму или пластинчатое строение.[ …]

Многие, особенно одноклеточные и колониальные, водоросли, принадлежащие к разным отделам, представляют важную часть планктона Мирового океана. Они являются первичными продуцентами органического вещества, за счет которого существует весь животный мир океана.[ …]

Половое размножение присуще всем водорослям из класса флоридеевых, тогда как в классе бангиевых оно свойственно только наиболее высокоорганизованным формам. У одноклеточных и колониальных бангиевых способность к половому размножению еще не выработалась. Для некоторых флоридеевых известно только бесполое размножение, но отсутствие полового размножения у них всегда результат вторичной утраты.[ …]

К Chlorophyceae относятся протококковые водоросли, обитающие в основном в пресных водоемах, где они населяют водный слой. Это неподвижные, одноклеточные или колониальные организмы. В колониях клетки удерживаются иногда общей слизью, иногда за счет срастания целлюлозных оболочек отдельных клеток. Простейшим представителем протококковых является Chlorella vulgaris.[ …]

РИФ [нем. Различают Р. барьерные, береговые, корковые, кольцевидные (атоллы). РИЭЛТОРСКИЕ УСЛУГИ [от амер. realtor — агент по продаже недвижимости] — услуги, оказываемые фирмами и отдельными специалистами по экономической (денежной) оценке физических объектов, в т. ч. природных ресурсов.[ …]

В морфологическом отношении зеленые водоросли также отличаются наибольшим многообразием по сравнению с другими отделами. Чрезвычайно велик и диапазон их размеров от мельчайших одиночных клеточек диаметром 1 — 2 мкм до макроскопических растений, измеряемых в длину десятками сантиметров. Здесь встречаются также все основные типы бесполого и полового размножения и все основные типы смены форм развития. Большинство представителей в вегетативном состоянии гаплоидны, некоторые диплоидны.[ …]

Большинство относящихся к конъюгатам водорослей являются одноклеточными (реже колониальными), симметрично построенными организмами, клетки которых обычно перешнурованы посередине и состоят из двух совершенно одинаковых полуклеток (десмидиевые). Многие формы имеют типично нитевидное строение. При этом клетки, образующие нити, не перешнурованы посередине (зигнемовые). Некоторые из конъюгат образуют очень хрупкие нити, легко распадающиеся на отдельные клетки (гонатозиговые). Освободившиеся после распада нити клетки обычно продолжают жить вполне самостоятельно. И наконец, сюда же относятся очень просто организованные одноклеточные водоросли, оболочки которых всегда состоят из одного неразрывного куска, без деления на особые полуклетки (мезотениевые), чем они резко отличаются от десмидиевых водорослей.[ …]

Фитопланктон включает одноклеточные и колониальные водоросли, подвижные и снабженные жгутиками. Их плотность очень близка к плотности воды, и они морфологически приспособлены к жизни во взвешенном состоянии; эти приспособления принимают форму шипов, тонких нитей (Micractinium, рис. 28.11), зубцов (Pediastrum, рис. 28.10), лопастей, искривлений и т, д. Выделение растительной слизи, наличие гранул жиров в клетке и газовые вакуоли у некоторых сине-зеленых водорослей (см. п. 28.7.3.1, Г) — также способы приспособления к планктическому образу жизни.[ …]

Представители этого класса золотистых водорослей характеризуются дальнейшим усложнением таллома, представленного здесь палъ-меллоидной (слизистой) структурой. В отличие от первых двух классов хризокапсовые включают неподвижные, прикрепленные или пассивно плавающие колониальные формы. Их клетки не имеют ни поверхностных выпячиваний, ни жгутиков. Они объединяются общей слизью 1 олоний, обычно располагаясь в периферических ее слоях, реже в центральной части.[ …]

В еще более суровых условиях находятся водоросли, поселяющиеся на поверхности обнаженных скал, но систематический состав их уже другой. Наряду с диатомовыми и некоторыми, преимущественно одноклеточными, зелеными здесь наиболее обычны сине-зеленые водоросли, образующие разнообразные налеты и корочки. В сухом состоянии они почти черные и легко крошатся, а при увлажнении становятся слизистыми и значительно светлеют.[ …]

В отличие от вольвоксовых протококковые водоросли характеризуются в вегетативном состоянии полным отсутствием монадной структуры тела. У громадного большинства видов таллом имеет коккоидную структуру. Реже наблюдается пальмеллоидная структура, у одного вида (Protosiphon botryoides) известна примитивно сифональная и у нескольких родов примитивно нитчатая и примитивно пластинчатая структуры. В основном это одноклеточные и ценобиальные, реже колониальные формы, и лишь у видов с примитивно нитчатой и пластинчатой структурами можно говорить о много-клеточности таллома.[ …]

Образование колоний. Колонии у диатомовых водорослей бывают различных размеров и формы, это зависит как от количества общей слизи, так и от способа соединения клеток друг с другом (рис. 95). Образуются колонии всегда из одной клетки в результате последовательных и многократных делений ее самой и всех остальных возникающих при этом клеток. Все клетки остаются самостоятельными, и распад колонии не приводит к их гибели. Соединяются клетки при помощи слизи, выростов, шипиков, щетинок, рогов и пр. Колониальные формы обитают как в планктоне, так и в бентосе на различных субстратах — на растениях и животных, на каменистых, песчаных и илистых грунтах, на технических сооружениях и других предметах, введенных в воду человеком.[ …]

Семейство воронихиниевых (Woronichiniaceae) включает водоросли с удлиненными клетками, расположенными в слизистых колониях в один слой, наружная колониальная слизь радиальнотрубчатая.[ …]

Носток обыкновенный представляет собой наземную водоросль, которая образует макроскопические колонии сине-зеленого цвета. Исследования показали, что в колониальной слизи ностока поселяются водорос-ли-консорты.[ …]

К протококковым (Protococcales) относятся одноклеточные и колониальные формы. Клетки чаще всего шаровидные или овальные с одним ядром в центре и хроматофором с пиреноидом. Оболочка содержит целлюлозу. Более высокоорганизованные представители протококковых водорослей, например водяная сеточка (Hydrodiction), имеют много ядерных клеток с рассеченным пристеночным хроматофором и большим числом пиреноидов.[ …]

Порядок включает широко распространенные одноклеточные и колониальные формы, не образующие слоевища, свободноживущие или сидящие на субстрате. Размножаются эти водоросли почти без исключения делением клеток. Основных семейств в порядке 7.[ …]

К классу хризосферовых относятся представители золотистых водорослей с коккоидной структурой тела. Их клетки покрыты плотной целлюлозной оболочкой, а ризоподии и жгуты отсутствуют полностью. Это неподвижные одноклеточные, реже колониальные (табл. 6, 4) формы. Последние имеют вид скоплений клеток, не погруженных в слизь и слабо связанных друг с другом. При размножении они не образуют нитей или пластинок.[ …]

Перешнурованные виды десмидиевых, к которым относится большинство этих водорослей, характеризуются огромным разнообразием формы клеток (рис. 249, 250). У одних клетки сильно вытянутые, цилиндрические, в поперечном сечении округленные или звездчатые; у других — сильно сжатые и плоские. У некоторых представителей развиваются особые отростки и шипы на углах полуклеток. У рыхло-колониальных и питчатых десмидиевых клетки соединены особыми образованиями (бугорками, гранулами, выступами) или слизью (рис. 248, 4, 5).[ …]

Впервые для волжских водохранилищ проведено фаунистическое исследование колониальных беспозвоночных — мшанок и губок. У массовых видов мшанок выявлены естественные пищевые спектры. Установлено, что они используют в основном различные водоросли, массовые компоненты которых имеют размеры 6—45 мкм. С помощью специально разработанной методики определена скорость осаждения взвеси некоторыми видами мшанок. Показано, что в летнее время эти величины сопоставимы с таковыми для сеголетков дрейссены. Мшанки могут быть перспективными объектами для вселения в водоемы с целью биологической очистки воды.[ …]

В настоящее время различают 9 основных типов морфологической структуры тела водорослей. Из них 4 относятся к одноклеточным формам, 1 — к неклеточным, остальные 4 — к многоклеточным (колониальные формы, будучи существенным этапом на пути усложнения организации водорослей, все же являются лишь разновидностью одноклеточного строения).[ …]

Таким образом, исходя из сказанного, легко вывести точное научное определение водорослей. Водоросли — это низшие, т. е. слоевцовые (лишенные расчленения на стебель и листья), споровые растения, содержащие в своих клетках хлорофилл и живущие преимущественно в воде. Такое определение, однако, не дает представления о том огромном разнообразии в строении тела, которое свойственно водорослям. Здесь мы встречаемся и с микроскопическими организмами — одноклеточными, колониальными и многоклеточными, и с крупными формами различного строения. Большого многообразия достигают здесь также способы размножения и строение органов размножения. Даже по окраске водоросли неодинаковы, так как одни содержат только хлорофилл, другие — еще ряд дополнительных пигментов, окрашивающих их в различные цвета.[ …]

Класс Chamaesiphonales делится на 4 порядка и 5 семейств. К нему относят одноклеточные и колониальные прикрепленные к субстрату синезеленые водоросли. Нити в слоевищах могут срастаться и образовывать ложную паренхиму. У одноклеточных различаются основание и вершина.[ …]

К неблагоприятным условиям наземных местообитаний приспособились сравнительно немногие водоросли, но все же общее количество водорослей, способных вести наземный образ жизни, превышает несколько сотен. Наземные местообитания заселяют микроскопические одноклеточные, колониальные и нитчатые водоросли, как правило, способные развиваться в массовом количестве в виде порошкообразных или слизистых налетов, войлокообразных масс, мягких или твердых пленок и корочек. Большинство из них относится к сине-зеленым (отдел Cyanophyta) и зеленым (отдел Chlorophyta) водорослям, значительно меньшим числом видов представлены диатомовые водоросли (отдел Bacillariophyta).[ …]

В состав планктонных организмов входят 2 группы: фитопланктон — совокупность микроскопических водорослей и зоопланктон — животный планктон, включающий простейших, коловраток и ракообразных. Среди водорослей есть одноклеточные, многоклеточные и колониальные формы. В зависимости от преобладания того или иного пигмента водоросли имеют различную окраску. Различаются они по запасу питательных веществ и способу размножения.[ …]

Пестротой пигментного состава можно объяснить и разнообразие цвета клеток и трихомов сине-зеленых водорослей. Окраска их варьирует от чисто-сине-зеленой до фиолетовой или красноватой, иногда до пурпурной или коричневато-красной, от желтой до бледно-голубой или почти черной. Цвет протопласта зависит от систематического положения вида, а также от возраста клеток и условий существования. Очень часто он маскируется цветом слизистых влагалищ или колониальной слизи. Пигменты встречаются и в слизи и придают нитям или колониям желтый, коричневый, красноватый, фиолетовый или синий оттенок. Цвет слизи, в свою очередь, зависит от экологических условий — от света, химизма и pH среды, от количества влаги в воздухе (у аэрофитов).[ …]

Пресноводный фитопланктон отличается от типично морского огромным разнообразием зеленых и сине-зеленых водорослей.[ …]

В этот класс входят одноклеточные представители с дифференцированными на основание и вершину слоевищами, колониальные формы, нитевидные или образующие простые слоевища срастанием нитей боковыми сторонами. Почти все живут прикрепление, встречаются довольно редко. Их развитие на отдельных стадиях сходно с развитием водорослей из классов хроококковых и гормогониевых. Хамесифоновые растут эпифитно или на камнях, предпочитая чистоводные и бедные питательными веществами горные ручьи, где их слоевища образуют цветные корочки или пятна на камнйх, раковинах и растениях. Некоторые виды обитают в морях.[ …]

Из вышесказанного видно, что класс воль-воксовых (Volvocophyceae)—это сравнительно однородная группа отдела зеленых водорослей (Chlorophyta). Они характеризуются только одной монадной структурой тела. Таллом их преимущественно одноклеточный, у некоторых типично ценобиальный, у немногих колониальный. Строение клетки в общем однородное, почти у всех видов хламидомонадоподобное.[ …]

По-видимому, эта водоросль поступает с транзитным стоком из каскада водохранилищ, так как в щлопроточных водотоках Ахтуба и Берекег она в сентябре составляла соответственно 0,9 и 4,4 млрд. кл./м3 (таблица), что характерно для мелководных протоков даже заповедника /2/.[ …]

Группа низших водных растений, обычно содержащих хлорофилл и вырабатывающих органические вещества в процессе фотосинтеза. Тело водорослей — таллом, не имеющее настоящих корней, стеблей и листьев, от долей микрона до 60 метров. Неклеточные, одноклеточные, многоклеточные, колониальные организмы. Размножение бесполое, вегетативное и половое. Отделы (или типы) водорослей: зеленые, бурые, красные, золотистые, желто-зеленые, диатомовые и др. Входят в состав планктона и бентоса. Некоторые водоросли съедобны (например, ламинария, порфира), другие — сырье для получения кормовой массы, агара, каррогена, йода и др.[ …]

Многолетний лед в Арктике обновляется ежегодно на 1 м, стаивая летом с верхней поверхности и нарастая зимой с нижней, морской, поверхности. Водоросли, особенно диатомеи, встречаются во всей толще морских арктических льдов. Активная деятельность их в летнее время способствует разрушению прочности льдов и их таянию. И. А. Мельников, 1984). Обилие диатомовых водорослей, придающих нижней поверхности льда желто-коричневую окраску, свойственно и многолетним льдам Антарктики (А. П. Лисицын, 1961).[ …]

Конъюгация наиболее часто встречается у форм, имеющих наибольшие возможности для встречи физиологически разных клеток. Такая возможность чаще всего возникает у нитчатых и колониальных водорослей. Поэтому, например, представители гиалотеки и десмидиума часто встречаются в состоянии конъюгации. Однако у колониального космокладиума, где близость клеток, казалось бы, достаточпо обеспечена общей колониальной слизью, конъюгация встречается редко. Вероятно, колонии часто представляют здесь чистые клоны (клон — потомство одной клетки, образовавшееся путем вегетативного размножения), и тогда конъюгация становится невозможной из-за отсутствия физиологически разных клеток.[ …]

За архейскую эру жизнь прошла гигантский путь от пробион-тов к клеточным организмам (бактериям и цианобактериям), а в конце архея появляются первые эукариоты, имеющие настоящее ядро (зеленые водоросли). Кроме того, в этот период произошли еще два крупных эволюционных события: появилась половая форма размножения и возникли первые многоклеточные организмы. Половое размножение резко повышает возможности приспособления к условиям среды вследствие создания бесчисленных комбинаций в хромосомах. Предшественниками многоклеточных организмов были колониально-одноклеточные (нитчатые или шаровидные) существа, которые в результате дифференцировки клеток колонии дали начало большинству современных организмов.[ …]

Бесцветные жгутиконосцы. Имеют тонкую плазматическую оболочку, довольно постоянную форму тела с одним или несколькими жгутиками; непрерывно мельтешащие организмы, трудно определяемые. Размер жгутиконосцев обычно составляет от 10 до 20 мкм, не превышая 50 мкм; встречаются как одиночные, так и колониальные формы. В загрязненных водах образуют шаровидные колонии Oicomonas, каждая особь которых имеет по одному длинному жгутику. Одновременно присутствуют Bodo — одиночные с двумя жгутиками: один, плавательный, направлен вперед, второй — назад и служит для прикрепления к субстрату. Основную их пищу составляют бактерии, мелкие органические частицы ила, растворенное органическое вещество. Из бесцветных эвгленовых жгутиконосцев обычна Astasia, отличающаяся наличием в плазме зерен запасного продукта парамилона, количество зерен которого возрастает при изобилии пищи. В качестве дополнения к классу жгутиковых рассматривают одноклеточных бесцветных водорослей хризомонад, имеющих сходное с ними строение. В аэротенках, особенно на прудах, на полях фильтрации в теплое время года при хорошей очистке в массе развиваются зеленые эвгленовые Euglena, Phacus, Trachelomonas. Наиболее крупный представитель данного класса — хищные Peranema trichophorum — развивается в биоценозе аэротенков, работающих на полную биологическую очистку, в иле с хорошими нитрифицирующими свойствами.[ …]

Вольвокс

Вольвокс – подвижные колониальные водоросли, обитающие в стоячих пресных водоемах. В период массового размножения они способствуют цветению воды, окрашивая ее в зеленый цвет. Известно около 20 видов вольвокса.

Колония вольвокса выглядит как зеленый шар размером максимум 3 мм. В каждый из таких шаров входит от 10 до 200 тысяч микроскопических клеток, которые соединяются нитками из протоплазмы. Как и у хламидомонады, у них имеются жгутики для передвижения внутри водоема. Клетки не одинаковы и разделяются по своей специфике. Одни являются вегетативными, другие генеративными и принимают участие в половом размножении.

Подвижные колониальные Зеленые водоросли

Клетки подвижных колониальных форм схожи с хламидомонадой. Они образуются в результате деления зиготы. Клетки удерживаются между собой с помощью слизистого вещества.

Вольвокс

Колониальная водоросль в форме подвижных зеленых шариков. Колония включает около 20-50 тысяч клеток, большую часть которых составляют вегетативные. Клетки сообщаются между собой цитоплазматическими мостиками.

Рис. 4. Вольвокс

Для вольвокса характерно вегетативное и половое размножение. В результате вегетативного образуются дочерние колонии, отделяющиеся от материнской последовательными продольными делениями. После этого они вываливаются в середину материнского организма и освобождаются после разрушения последней.

Рис. 5. Бесполое размножение вольвокса

Половое размножение реализуется специализированными клетками без жгутиков. Одна часть преобразовывается в женские половые клетки – оогонии, из которых формируются яйцеклетки (n), а другая часть – в мужские клетки – сперматозоиды (n). При их сливании образуется зигота – ооспора (2n). Сначала она делится путем мейоза, а затем – путем митоза. В результате развивается пластина из гаплоидных клеток.

Ульва

Род ульва представляет морские зеленые водоросли, обитающие в пределах субтропического и умеренного поясов земного шара. Они являются многоклеточными организмами с ветвистым пластинчатым талломом размером от 30 сантиметров до 1,5 метра. У основания тела водоросли находятся нитевидные образования, ризоиды, при помощи которых они цепляются за различные поверхности.

Ульва нуждается в солнечном свете, поэтому обитает на небольших глубинах. Она служит кормом морских животных и является отличным местом для откладывания икры рыбами. Некоторые виды ульвы люди употребляют в пищу. В кулинарии она больше известна как морской салат.

Размножение спорами

Помимо вегетативного размножения водоросли размножаются с помощью спор. Это определённый подвид бесполого размножения.

Споры образуются в специальных органах, так называемых спорангиях или зооспорангиях. При рассеивании спора начинает прорастать и затем образуется новая взрослая самостоятельная особь.

Подвижные споры со жгутиками, способные к передвижению, называют зооспорами.

Вариант бесполого размножения спорами можно рассмотреть на примере такой водоросли, как улотрикс. В благоприятных для нее условиях жизни от существующей материнской нити отделяются её фрагменты, которые содержат споры. Они плавают в свободном состоянии, затем, прикрепившись к подводному предмету, начинают активно делиться и образуют новую нить водоросли. Нужно заметить, что этот вид водоросли может одновременно размножаться как бесполым путём, так и половым.

Замечено, что можно простимулировать образование спор у некоторых видов нитяных водорослей, для этого в среде обитания должно произойти повышение углекислоты.

Функцию бесполого размножения в этом случае выполняют особи под названием спорофиты, то есть образующие споры.

Нителла

Водоросли рода нителла широко распространены в пределах Северного полушария. Они обитают в пресных водоемах Азии, Европы и Северной Америки. Внешне водоросли сложно отличить от высших растений. Их таллом состоит из тоненьких стебельков с небольшими узлами, от которых по кругу отходит 5-7 узких и тонких листочков.

Они любят хорошо освещенные места и теплую температуру воды — в пределах 20-28 градусов. Растение довольно неприхотливо и способно делать воду прозрачнее, отчего его часто заводят в аквариумах. В естественных водоемах разросшаяся нителла становится убежищем небольших рыбешек и местом для их нереста.

Когда водоросли размножаются бесполым путём. Виды бесполого размножения

Это наиболее простой вариант. Бесполым путём или вегетативно водоросли размножаются преимущественно только в благоприятных для них условиях. Это значит, когда вода в водоёме имеет определённую температуру и условия максимально способствуют бесполому размножению.

Если же в водоёме или окружающей среде происходят резкие перепады температур, загрязнение или переполнение обитателями, в этом случае водоросли приступают к половому размножению.

Бесполое размножение можно поделить на несколько видов:

Водоросли размножаются вегетативно – происходит разделение вегетативных клеток.
Споруляция. Или по-другому водоросли размножаются с помощью специальных клеток. Эти клетки носят название споры.

Когда водоросли размножаются бесполым путём, существует лишь один родитель, от которого наследуются все существующие геномы. Но в случае мутаций, генетический материал может значительно измениться.

Зачастую один организм может размножаться как бесполым путём, так и вегетативным.

Каулерпа

Бриопсидовые водоросли рода каулерпа обитают преимущественно в теплых тропических и субтропических морях. Внешне они очень разнообразны и визуально делятся на листья, стебли и корни. Они могут быть ветвистыми или напоминать по виду грибы. Несмотря на видимую сложность, их внутреннее строение очень простое. Таллом водорослей состоит всего из одной клетки, которая содержит множество ядер. У некоторых видов она может сильно разрастаться, достигая 2-3 метра в размере.

Каулерпа неподвижна и всегда прикрепляется к какой-нибудь поверхности. Часто она селится на дне водоемов, цепляясь к илу или песку. Она также растет на подводных камнях и коралловых рифах. Благодаря своим размерам, водоросли этого рода являются крупнейшими одноклеточными организмами в мире. Из-за необычного вида они пользуются популярностью, поэтому их часто выращивают в аквариумах. В странах Юго-Восточной и Восточной Азии некоторые виды каулерп употребляют в пищу.

Применение

Как и высшие растения, водоросли также используют в пищу, применяют в медицине и косметологии.

Кулинария

Большая часть съедобных водорослей относится к трём группам – красные, зелёные и бурые. Они содержат большое количество белков, витаминов и йода, кроме того из них получают полезные вещества (вроде агар-агар, альгиновая кислота, каротиниды), которые используют в качестве пищевых добавок. Преимущественно блюда из водорослей используют в пищу в странах Юго-Восточной Азии, особенно в Японии.

Съедобные водоросли примеры:

ламинария или морская капуста – богата йодом, стимулирует метаболизм;
спирулина – богата белком;
ульва или морской салат – содержит большое количество железа, белка и клетчатки;
порфира или нори – традиционная часть блюд Японии, Китая и Кореи, полезен для снижения холестерина, источника витаминов А, D и В12;
литотамния – богата витамина, содержит большое количество магния и железа, полезна для профилактики анемии;
анфельция – используется для выработки агар-агар.

Также, существуют различные блюда с применением с добавками веществ, производимых из водорослей, к примеру японская пастила ёкан, с добавкой из агар-агара.

Медицина

Водоросли известны в первую очередь за высокое содержание йода, который хорошо борется с вирусами и улучшает синтез гармонов щитовидной железы. С древних времён их использовали для лечения запора, диареи, анемии, нарушении работы щитовидной железы. Регулярное употребление водорослей восполняет нехватку таких микроэлементов как фтор, марганец, железо. Также они способствую выведению из организма солей тяжёлых металлов, радионуклидов и других вредных веществ. Наконец, в них содержатся множество витаминов.

Косметология

Водоросли также активно применяют в косметологии, преимущественно морские водоросли. Косметические препараты с водорослями обеспечивают уход и питание за кожей, омолаживают кожу и обладают противовоспалительным эффектом, а также улучшают структуру и вид волос и ногтей. Каждая из группы водорослей обладает своими полезными свойствами:

зелёные богаты железом и антиоксидантами, улучшают микроциркуляцию и обменные процессы;
синие способствуют укреплению, тонизации и подтягиванию кожи. Богаты аминокислотами и бета-каротином;
бурые содержат высокое количество витаминов и минералов, применяются при детоксикации и увлажнении кожи.