Водорості та їх значення, біологія

Загальна характеристика. Водорості - найдавніші рослини на нашій планеті. Світ водоростей величезний за чисельністю і різноманітний за формами. Переважна більшість з них живе в прісній і солоній воді. Деякі виростають в наземно-повітряному середовищі, розташовуючись на стовбурах дерев, кам'яних стінах, на поверхні грунту і навіть снігу і льоду. Багато хто живе в грунті і в стічних водах міських каналізацій.

Серед водоростей є одноклітинні і багатоклітинні організми. Одні з них - мікроскопічні, інші - гіганти. Наприклад, розмір тіла одноклітинного водорості хлорели звичайної становить всього два мікрони, а тіло багатоклітинній морської водорості Макроцистіс грушоподібної досягає в довжину 45-60 м.

Макроцистіс (1) і хлорелла (2) Значення водоростей. Водорості відіграють величезну роль в природі. Вони є гігантським (найдавнішим на Землі!) Постачальником кисню в атмосферу. Для гетеротрофних організмів, що живуть у водному середовищі, водорості є джерелом органічних поживних речовин і енергії. Це пов'язано з тим, що водорості, засвоюючи на світлі вуглекислий газ, утворюють при цьому органічні речовини і виділяють кисень. Багато водорості люди використовують в їжу.

Будова водоростей. За своєю будовою водорості відрізняються від інших рослин. Їх тіло не розчленоване на корінь, стебло і листя, а представлено слоєвіщем. або талломом (від грец. таллос - "син"). У ньому немає органів і різних тканин. Водорості всією поверхнею свого тіла поглинають речовини з навколишнього середовища.

У клітинах тіла водоростей присутній хлорофіл та інші пігменти, що забезпечують фотосинтез. Тому водорості є автотрофними організмами, здатними на світлі здійснювати фотосинтез. Як все рослини, з вуглекислого газу і води водорості утворюють органічні речовини, т. Е. Поглинають і запасають енергію сонячного світла.

Слоевище і наявність хлорофілу в клітинах - характерні ознаки водоростей. Поглинання мінеральних речовин і фотосинтез вони здійснюють всією своєю поверхнею.

Хлорофіл в клітинах водоростей знаходиться в особливих тільцях - хроматофорах (від грец. Хроматос - "колір", "фарба" і форос - "несе"), які у різних видів мають різну форму: чашоподібну, стрічкову, зірчасті, пластинчасту і ін.

Форми слоевищ у водоростей химерно різноманітні. Тіло одних представлено довгими нитками, де клітини лежать один над одним, - це нитчасті водорості. Тіло інших може бути простим і ветвящимся, стрічкоподібним, кущистим, у вигляді товстих коржів і пластин.

Різноманіття водоростей: 1 - фукус; 2 - ульва; 3 - спирогира; 4 - Ацетабулярія; 5 - нереоцістіс Одноклітинні водорості. Як і у інших рослин, у водоростей клітина є основною структурною одиницею тіла. Особливістю одноклітинних водоростей є те, що їх тіло складається з однієї єдиної клітини. Ось чому одноклітинним водоростям властиві риси і окремої клітини, і організму. Це проявляється в будові і життєдіяльності одноклітинного організму водорості.

Будова одноклітинної водорості хламідомонади

Наприклад, тіло одноклітинної водорості хламідомонади має всі частини клітини: клітинну стінку, цитоплазму, ядро, вакуолі, чашоподібний хроматофор з хлорофілом. Разом з тим у неї є структури, властиві тварині організму: джгутики, завдяки яким хламидомонада активно пересувається у водному середовищі; маленьке червона пляма - око в передній частині тіла, за допомогою якого водорість активно рухається в бік світла; поруч із вічком знаходиться одна з скорочувальних вакуолей, що видаляє з клітини надлишкову воду і непотрібні речовини. Водорості харчується, дихає, росте, рухається, розмножується, розвивається, як будь-який організм. Разом з тим її тільце працює як маленька хімічна фабрика, здійснюючи всі процеси, властиві фотосинтезуючої клітці рослин.

Розмноження водоростей. Водорості розмножується безстатевим і статевим шляхом. Безстатеве розмноження одноклітинних водоростей відбувається шляхом поділу клітини надвоє. Розподіл починається з ядра, а потім розділяються всі частини клітини: хроматофор, вічко, вакуолі, цитоплазма і ін. Таким чином дочірні клітини отримують все необхідне для життя і починають рости, рухатися і харчуватися. Зазвичай виникає дві або чотири, вісім дочірніх клітин. У деяких водоростей вони мають джгутики, за допомогою яких пересуваються у водному середовищі. Клітини з джгутиками називають зооспорами. З них виростають нові (дочірні) особини.

Статеве розмноження здійснюється шляхом злиття двох статевих клітин - гамет. В результаті злиття двох гамет від різних особин водорості утворюється зигота. Після деякого періоду спокою зигота проростає і дає початок новому, дочірньому організму.

Улотрикс: 1 - нитка з зооспора і гаметамі; 2 - зооспора; 3 - гамети і їх злиття; 4 - спочиваюча зигота

У різних груп водоростей статеве розмноження відбувається по-різному. Наприклад, у хламідомонади воно здійснюється шляхом попарного злиття двох однакового виду гамет від різних особин. А у нитчатой водорості улотрикса в одному організмі одночасно можна бачити розподіл клітини надвоє (безстатеве розмноження) і утворення статевих клітин, які, зливаючись, утворюють зиготу (статеве розмноження). При безстатевому розмноженні утворюються дві дочірні клітини (зооспори) з чотирма джгутиками кожна. Покинувши материнський організм, вони дають початок нової нитчатой особини. В інших частинах тіла улотрикса в клітці утворюється багато (більше 200) дуже дрібних двужгутівових дочірніх клітин - це гамети. Залишаючи батьківський організм, вони вільно плавають, а зустрівшись з гаметамі інших особин улотрикса, з'єднуються в пари, зливаються і утворюють зиготи. Так відбувається статеве розмноження.

Водорості - рослини, тіло яких представлено талломом (слоєвіщем). В їх клітинах містяться хроматофори з пігментами. Поглинання необхідних речовин і видалення непотрібних у водоростей здійснюється всією поверхнею тіла. Розмножуються безстатевим і статевим шляхом. Водорості збагачують атмосферу киснем і служать їжею водним організмам і людині.

Які загальні ознаки водоростей?
Чому водорості вважають рослинами?
Де живуть водорості?
Що спільного у водоростей з вищими рослинами, ростуть на суще?