Строение и размножение водорослей

Строение и размножение водорослей - Водоросли исключительно разнообразны по своему строению. Таллом их может быть представлен одной клеткой или многими, составляющими колонии и многоклеточные организмы. Среди последних имеются как крупные, часто напоминающие по внешним очертаниям высшие растения, так и микроскопические организмы.

Большое внешнее разнообразие водорослей можно свести к ряду типов (структур), полностью или частично повторяющихся в разных отделах этих растений. Основные из них следующие:

1. Активно подвижные, передвигающиеся в воде с помощью жгутиков водоросли, одноклеточные и колониальные.
2. Неподвижные в вегетативной жизни водоросли, одноклеточные и колониальные разнообразной формы. Число клеток у колониальных представителей первого и второго, типа строения постоянно на протяжении всей жизни; такие колонии называются ценобиями.
3. Нитчатые водоросли. Простые или разветвленные талломы этих растений состоят из неподвижных клеток, соединенных в нити. Для нитчатой организации характерно непрерывное нарастание таллома в длину благодаря делению клеток в поперечном направлении. Нитчатые талломы некоторых водорослей объединены выделяемой клетками слизью в шаровидные, пластинчатые, волосовидные и т. п. скопления, которые обычно тоже называются колониями.
4. Пластинчатые водоросли. Талломы в виде пластин или шнуров, формируются в результате деления клеток не только в поперечном, но и в продольном направлении.
5. Сифоновые водоросли. Талломы разнообразной формы, лишенные перегородок, представляют собой гигантские многоядерные клетки. Перегородки появляются только при повреждении слоевища или для отделения органов размножения.Водоросли первых двух типов строения — в подавляющем большинстве микроскопические растения. В период своего массового развития они могут сильно уменьшать прозрачность воды в водоеме и изменять ее цвет, вызывая чаще всего побурение или позеленение («цветение») водоема. Одноклеточные хламидомонада (подвижная) и хлорелла (неподвижная) из отдела зеленых водорослей — самые обычные примеры этих двух групп.

Среди нитчатых водорослей (нитчаток) есть и микро- и макроскопические формы (макрофит ы). В водоемах нитчатки часто образуют скопления так называемой тины, плавающей обычно ближе к поверхности воды. Слизистую тину ярко-зеленого цвета в пресных водоемах образуют чаще всего неветвящиеся нити спирогиры. Из ветвящихся зеленых нитчатых водорослей в пресной и морской воде распространена кладофора. Очень близки к ней по внешним очертаниям таллома бурая водоросль зктокар- пус и красная каллитамнион, живущие исключительно в морях,

Пластинчатые и сифоновые водоросли достигают, как правило, значительных размеров и имеют сложное внешнее расчленение слоевища. Ульва (отдел Chlorophycophyta), порфира (отдел RKodop- hycophyta), ламинария (отдел Phaeophycophyta) — типично плас-тинчатые формы. Сифоновый организацией обладают бриопсис, кодиум (отдел Chlorophycophyta), вошерия, ботридиум (отдел Xanthophycophyta) и др.

Неодинаковы водоросли и по своей окраске, что находит отра-жение в названиях большинства отделов этих организмов: зеленые, желто-зеленые, бурые, красные и т. д. У значительной их части наряду с зеленым пигментом — хлорофиллом имеются доиол нательные пигменты. Набор пигментов — важный и достаточно стабильный признак отделов водорослей. Так, у зеленых водорослей в набор пигментов входят хлорофилл, каротин и ксантофилл,, в клетках сине-зеленых водорослей присутствуют кроме перечисленных пигментов фикоциан и фикоэритрин и т. д. Количественное же соотношение пигмептов у разных представителей одной и той же группы водорослей сильно варьирует, обеспечивая тем самым разнообразие их цветов и оттенков.Клетки большинства водорослей снаружи покрыты оболочкой, в состав которой входят целлюлоза, гемицеллюлоза, пектиновые вещества. Кроме этих соединений в слоях оболочек многих водорослей присутствуют карбонат кальция, железо, альги- новая кислота, фукоидин, хитиноподобные вещества и т. д. Под оболочкой обычно располагается тонким слоем цитоплазма с ядром и окрашенным телом — хроматофором, ав центре клетки у большинства водорослей — вакуоль с клеточным соком. Форма хроматофоров в отличие от хлоропластов высших растений чрезвычайно разнообразна. Клетки всех водорослей, кроме сине-зеленых, имеют одно или много ядер.

Очень разнообразны также способы размножения водорослей и циклы их развития. Основные способы размножения у водорослей — вегетативное, бесполое и половое. Вегетативное размножение — это размножение отдельными частями слоевища или делением клетки на две новые. Если при таком де-лении клетки остаются связанными с помощью слизи, то образуются колонии. При бесполом размножении в слоевище формируются особые споры, которые прорастают в новые особи. Такие споры могут быть подвижными (зооспоры) или неподвижными (а планоспор ы). При половом воспроизведении образуются половые клетки (гаметы), после попарного слияния которых формируется з и- г о т а, дающая начало новым особям.

Основные типы полового процесса у водорослей: изогамия (слияние неразличимых по строению и подвижности гамет), гетерогамия (слияние подвижных гамет, отличающихся по размерам), о о г а м и я (слияние крупной неподвижной яйцеклетки с мелким подвижным сперматозоидом) и конъюгация (слияние протопластов двух вегетативных клеток).У одних водорослей одна и та же особь дает гаметы или споры в зависимости от возраста и условий окружающей среды. У других функции бесполого и полового размножения выполняют разные особи. В таком случае растения, на которых развиваются рр- ганы бесполого размножения, называются спорофитами, а те, на которых развиваются половые органы,— гаметофитами. Эти два поколения в цикле развития организма могут сильно отличаться по структуре или, наоборот, быть очень похожими друг ыа друга морфологически.