Водоросли классификация и общая характеристика

Водоросли выделяют в отдельное подцарство. И это неудивительно! Учеными доказано, что несмотря на отсутствие стебля и корня, как у высших растений, к их царству этих уникальных живых организмов не относят, поскольку те имеют множество признаков, характеризующих их как отдельную область живых организмов.

Биология – наука, изучающая всё живое на планете, дает свое определение этому царству. Водоросли, по-латыни «algae», являются низшими растительными организмами. Это споровые растительные структуры. Систематика определяет более 10 различных видов. Их названия пишутся как на латыни, так и на русском языке.

В природе встречаются как одноклеточные, так и многоклеточные представители этого царства. Ниже кратко рассмотрим принятую классификацию организмов, приведем примеры, а также расскажем об основных процессах жизнедеятельности этих живых организмов.

В конце попробуем разобраться: какова их основная роль в природе, какие же основные группы выделяют в этом подцарстве, какова характеристика представителей различных отделов, как выглядят и как живут водоросли, и как их можно применять в быту.

Отдел: Зелёные водоросли

Тело всех водорослей представляет собой слоевище.

Список представителей:

• хламидомонада – подвид одноклеточных подвижных организмов,
• спирогира – подвид нитчатых организмов,
• ульва – подвид талломовидных морских глубоководных представителей,
• улотрикс – подвид диатомовых водорослей.

На примере Хламидомонады разберем: из чего состоят зеленые водоросли, как происходят процессы дыхания, питания и размножения, и пр.

В нее, как в одноклеточный эукариотический организм, входят:

• аппарат Гольджи,
• митохондрии,
• рибосомы,
• вакуоли.

Кроме того, у нее есть образование, с помощью которого происходит задержка углекислого газа в ее организме. Именно с помощью него она дышит. Передвигается, как правило, с помощью 2 жгутиков, как «штопор». Размножение у этого вида двух видов: бесполое (спорами) и половое (гетеролитическими организмами).

Перечисленные признаки показывают, что Хламидомонада простейшее существо.

Морфологическая организация таллома [ править | править код ]

У водорослей выделяют несколько основных типов организации таллома:

• Амёбоидный (ризоподиальный)

Одноклеточные организмы, лишённые твёрдой клеточной оболочки, и вследствие этого, не способные сохранять постоянную форму тела. Благодаря отсутствию клеточной стенки и наличию особых внутриклеточных структур клетка способна к ползающему движению посредством псевдоподий или ризоподий. Для некоторых видов характерно образование синцития путём слияния нескольких амёбоидных клеток. Амёбоидное строение могут вторично приобретать некоторые монадные формы путём отбрасывания или втягивания жгутиков.

• Монадный

Одноклеточные водоросли, имеющие постоянную форму тела, жгутик(и), часто стигму, а пресноводные — сократительную вакуоль. Клетки активно двигаются в вегетативном состоянии. Часто встречается объединение нескольких монадных клеток в колонию, окружённую общей слизью, в некоторых случаях они даже соединяются между собой посредством плазмодесм. У высокоорганизованных форм с многоклеточным талломом часто имеются расселительные стадии — зооспоры и гаметы, имеющие монадную структуру.

• Коккоидный

Одноклеточные, лишённые каких-либо органоидов передвижения и сохраняющие постоянную форму тела в вегетативном состоянии клетки. Чаще всего имеется утолщённая клеточная стенка или панцирь, могут быть различные выросты, поры и пр. для облегчения парения в толще воды. Многим водорослям с данной структурой свойственно образование колоний. Некоторые диатомеи и десмидиевые способны к активному передвижению путём выделения слизи.

• Пальмеллоидный (капсальный)

Постоянное, достаточно крупное, как правило, прикреплённое к субстрату, образование из нескольких коккоидных клеток, погружённых в общую слизистую массу. Клетки непосредственно между собой не объединяются — отсутствуют плазмодесмы. Временную стадию жизненного цикла с аналогичной морфологией называют пальмеллевидным состоянием

. В такое состояние могут переходить многие монадные и коккоидные водоросли при наступлении неблагоприятных условий, образующиеся при этом пальмеллевидные образования, как правило, мелкие и не имеют постоянной формы.

• Нитчатый (трихальный)

Клетки соединены в нить, простую или разветвлённую. Нити могут свободно плавать в толще воды, прикрепляться к субстрату, либо объединяться в колонию. Вегетативно нитчатые водоросли размножаются обычно распадом нити на отдельные фрагменты. Рост нитей может идти четырьмя путями: диффузным

— делятся все клетки нити,интеркалярным — зона роста расположена в середине нити,апикальным — делением конечных клеток, ибазальным — делением клеток у основания таллома. Клетки в нити не имеют жгутиков и могут быть связаны между собой плазмодесмами.

• Разнонитчатый (гетеротрихальный)

Есть две системы нитей: стелющиеся по субстрату горизонтальные и отходящие от них вертикальные. Горизонтальные нити тесно смыкаются, либо могут сливаться в псевдопаренхиматозную пластинку и выполняют, в основном, опорную функцию и функцию вегетативного размножения, вертикальные нити — преимущественно ассимиляторную функцию. Иногда может наблюдаться редукция, либо чрезмерное развитие тех или иных нитей, приводящее к вторичной утрате или нарушению характерных черт гетеротрихального строения (при редукции вертикальных нитей, например, таллом может представлять собой простую однослойную пластинку, полностью прикреплённую к субстрату).

• Пластинчатый

Многоклеточные талломы в форме пластинок из одного, двух или нескольких слоёв клеток. Возникают при продольном делении клеток, составляющих нить. Число слоёв зависит от характера образования перегородок при делении клеток. Иногда слои могут расходиться, и таллом тогда приобретает трубчатую форму (полый внутри), стенки при этом становятся однослойными.

• Сифональный (неклеточный, сифоновый)

Отсутствуют клеточные перегородки, в результате чего таллом, часто крупный и внешне дифференцированный, формально представляет собой одну клетку с большим количеством ядер.

• Сифонокладальный

Отдел: Бурые водоросли

Представители этого отдела хорошо адаптированы под жесткие изменения окружающей среды. В качестве примера можно рассмотреть ламинарию.

Это многоклеточный организм, покрытый оболочкой с пигментами.

Слоевище разделено на подошву и пластину. Проводящей системы у них нет – поглощают питательные вещества всей поверхностью тела. Размножение половое, причем каждый представитель имеет репродуктивные органы обоих полов.

Цитология [ править | править код ]

Клетки водорослей (за исключением амёбоидного типа) покрыты клеточной стенкой или клеточной оболочкой. Стенка находится снаружи мембраны клетки, обычно содержит структурный компонент (например, целлюлозу) и аморфный матрикс (например, пектиновые или агаровые вещества); также в ней могут быть дополнительные слои (например, спорополлениновый слой у хлореллы). Клеточная оболочка представляет собой или внешний кремнийорганический панцирь (у диатомей и некоторых других охрофитовых), или уплотнённый верхний слой цитоплазмы (плазмалемму), в котором могут быть дополнительные структуры, например, пузырьки, пустые или с целлюлозными пластинками (своеобразный панцирь, тека

, у динофлагеллятов). Если клеточная оболочка пластичная, клетка может быть способна к так называемому метаболическому движению — скольжению за счёт небольшого изменения формы тела.

Фотосинтезирующие (и «маскирующие» их) пигменты находятся в особых органоидах — хроматофорах. Хроматофор имеет две (красные, зелёные, харовые водоросли), три (эвглены, динофлагелляты) или четыре (охрофитовые водоросли) мембраны. Также он имеет собственный сильно редуцированный генетический аппарат, что позволяет предположить его симбиогенез (происхождение от захваченной прокариотной или, у гетероконтных водорослей, эукариотной клетки). Внутренняя мембрана выпячивается внутрь, образуя складки — тилакоиды, собранные в стопки — граны: монотилакоидные у красных и синезелёных, двух- и больше у зелёных и харовых, трёхтилакоидные у остальных. На тилакоидах, собственно, и расположены пигменты. Хроматофоры у водорослей имеют различную форму (мелкие дисковидные, спиралевидные, чашевидные, звёздчатые и т. д.).

У многих в хроматофоре имеются плотные образования — пиреноиды. Это место скопления питательных веществ и зона, в которой наиболее активно идёт процесс фотосинтеза.

Продукты фотосинтеза, в данный момент излишние, сохраняются в форме различных запасных веществ: крахмала, гликогена, других полисахаридов, липидов. Помимо прочего липиды, будучи легче воды, позволяют держаться на плаву планктонным диатомовым с их тяжёлым панцирем. В некоторых водорослях образуются газовые пузыри, также обеспечивающие водоросли подъёмную силу.