Что значит колониальные водоросли
Водоросли- группа низших растений
Водоросли- группа низших растений
Водоросли – группа низших растений, жизнь которых связана с водной средой. Наука, изучающая водоросли, именуется –альгология. Водоросли в ЕГЭ по биологии встречаются в нескольких заданиях и вам потребуется досконально изучить этот вопрос ЕГЭ по биологии.
Общая характеристика водорослей.
Автотрофное – фотосинтез с выделением кислорода (исключение эвгленовые – миксотрофы на свету фотосинтез в темноте органические вещества)
Размножение
В жизненном цикле преобладает гаметофит
Водоросли делятся на десять отделов
Отдел сине-зеленые (одноклеточные, многоклеточные, колониальные)
Строение клетки имеет характерную особенность – отсутствие ядра. Клетка состоит из клеточной стенки и клеточной мембраны. Внутренняя полость клетки заполнена протопластом, содержащий волютин, рибосомы, ферментоактивные гранулы, фотосинтезирующая мембрана, внутри расположена также кольцевая ДНК.
Представителем сине-зеленых водорослей является спирулина – известна пищевая добавка. Они формируют лечебные грязи, некоторые могут фиксировать свободный азот. Используются при выращивании риса. Могут изменять цвет воды в период массового размножения ( пример – Красное море)
Отдел Зеленые водоросли
Рассмотрим на примере клетки хламидомонады хоботковой. Одноклеточная водоросль с достаточно сложным строением клетки. Клетка имеет овальную форму, на ее передней части расположены два жгутика (выполняют функцию движения клетки во внешней среде) и хоботок. Снаружи хламидомонада покрыта клеточной оболочкой, содержащей гликопротеин (за счет него и пектинов клеточная оболочка этой клетки очень прочная). Внутри клетка заполнена цитоплазмой – отвечает за обмен веществ и форму клетки, содержит хроматофор с расположенным на нем пиреноидом – белковое вещество отвечает за накопление питательных компонентов клетки. В цитоплазме находятся стигма (светочувствительный глазок), ядро, сократительные вакуоли (органеллы, отвечающие за удаление жидкости из клетки).
Размножение
Бывает автоспоровое (возможно при благоприятных условиях, при этом материнская клетка лишается жгутиков, перестает двигаться, внутри образуются споры количество варьирует от двух автоспор до четырех. После чего происходит их выход из материнской клетки и через сутки новые клетки способны уже сами к размножению) и образование гамет при неблагоприятных условиях. Гаметы – это половые клетки, выходящие из материнской клетки и сливающиеся между собой с образованием зигот. Зигота находится в состоянии покоя до наступления благоприятных условий. После этого зигота делится с образованием четырех новых клеток.
Еще один интересный представитель зеленых водорослей – хлорелла. Одноклеточная зеленая водоросль без жгутиков. Внутри клеточной оболочки содержатся протоплазма, ядро и хроматофор с пиреноидом. Водоросль содержит большое количество белка и жиров. На один квадратный метр освещенной поверхности приходится 100 грамм биомассы в сутки. Идет на корм животным, для очистки воды от органики, для регенерации воздуха в закрытых помещениях.
Нитчатые зеленый водоросли
Клетка Улотрикса состоит из ядра, хроматофора, цитоплазмы и сократительных вакуолей снаружи окружена клеточной оболочкой. Прикрепляется к субстрату за счет ризоидов, далее идет базальная клетка, после чего идет однорядная нить. Растет водоросль за счет поперечного деления клеток.
Размножение
Бесполое. Происходит в благоприятных условиях. При этом клетка образует зооспоры, снабженных жгутиками, благодаря которым зооспора двигается и крепится к предмету, после чего начинает процесс деления с образованием новой нити водоросли.
Половое (изогамия). Из клетки водоросли выходя гаметы, которые после этого попарно сливаются с образованием зиготы. Зигота делится на четыре клетки, которые далее дают жизнь следующим нитям водорослей.
Колониальный водоросли
Колониальные водоросли – микроорганизмы, образующие колонии с одинаковым генотипом.
Классическим представителем колониальных зеленых водорослей считают вольвокс – водоросль, состоящая из активных жгутиковых клеток. Каждая особь размножается бинарным делением. Это промежуточная форма организмов между одноклеточными и многоклеточными организмами.
Отдел Бурые водоросли
Бурые водоросли относятся к многоклеточным низшим растениям, у них хорошо развито слоевище, содержат ламинарин и спирт маннит. Представители бурых водорослей: Ламинария японская. Имеет мощное слоевище в длину в среднем от двух до шести метров (есть особи, достигающие двенадцатиметровой длины).Слоевище –лентовидная стлань, стволик неразветвленный, крепится при помощи ризоидов к субстрату.
Микроцистис грушевидный относится к семейству ламинариевых, является самым крупным представителем водорослей. Достигает в длину 64 метра. Слоевище крепится к субстрату при помощи ризоидов, имеется базальный диск и очень мощное слоевище. Стлань рассечённая.
Цистозейра. Многолетний представитель бурых водорослей, произрастает на каменистых грунтах Черного и Азовского морей Обладает крупным слоевищем, которое крепится к субстрату при помощи подошвы. В длину достигает одного метра. Стволик имеет радиально размещенные многократно разветвленные ветви.
Бурые водоросли имеют большое практическое значение. Из них получают ламинарин, манит, иод и бром. Используются в пищевой промышленности.
Отдел Красные водоросли
Характеризуются полным отсутствием жгутиковых стадий. Содержат агар-агар. Представитель красных водорослей – филофора.
В длину достигает 40 сантиметров. Образует на дне Черного моря поле Зернова протяжённостью 40 на 70 миль, сейчас оно сокращено на 2/3. Порфира – еще один представитель отдела Красных водорослей. В длину 10 сантиметров. Из него получают иод, бром, агар, кровезаменители, лекарства для борьбы со СПИдом.
Отдел Диатомовые водоросли
Рассмотрим отдел на примере новикулы. Новикула – представитель диатомовых водорослей. Встречается в составе планктона. Клетки новикулы производят реактивные движения за счет выбрасываемой слизи. Деление клетки бинарное, происходит каждые три часа.
На дне водоема образуют вещество диатомит, который пропитывают нитроглицерином и получают динамит.
Отдел Динофитовые водоросли.
Одноклеточные микроорганизмы, монадного типа структуры. В основном форма имеет шаровидную и эллипсоидную форму. Представитель отдела – ноктилюка ( или ночесветка) окрашена в розовый цвет. При раздражении выделяет флуоресцентное вещество, демаскирует предметы в воде.
Золотистые водоросли
Представитель – кокколитофориды. Одноклеточная панцирная водоросль – фиксатор карбонатов. Образует осадочный материал, именно эта водоросль образовала крымские горы. Если смотреть в количественном эквиваленте, то один кубический миллиметр мела содержит 5 миллионов особей кокколитофориды.
Зеленые водоросли: основные признаки, колониальные и нитчатые водоросли
Основные признаки водорослей
Как понять, что перед нами зеленые водоросли и представители этого класса? Есть несколько признаков, которые указывают на организмы, объединенные в группу водорослей. Вот эти признаки:
Чем отличаются колониальные водоросли
Среди представителей зеленых водорослей — хламидомонада и хлорелла.
Рассмотрим эти водоросли с точки зрения их систематического положения, строения, способа размножения и места обитания.
Особенности хламидомонады
Систематическое положение характеризуется следующим образом:
Что касается строения зеленых водорослей, то эти водоросли относят к подвижным формам. У них есть два жгутика на переднем конце. Пектиновая оболочка отличается плотным прилеганием к протопласту. У этого протопласта есть хроматофор в виде чаши, один пиреноид, покрытый крахмалом, а также ядро, глазок и пульсирующие вакуоли.
Размножение происходит бесполым способом: происходит потеря жгутиков и деление протопласта материнской оболочки на 2-4 (8) частей. У зооспор происходит отрастание пары жгутиков. Половое размножение осуществляется, когда появляются специальные половые клетки — гаметы. В результате их слияния формируются зиготы. Большинство видов отличается изогамией, реже — гетерогамией и оогамией.
Обитают такие организмы в лужах и небольших пресных водоемах.
Особенности хлореллы
Хлорелла занимает следующее систематическое положение:
По строению — это шарообразные клетки, одноядерные, с хроматофором в виде чаши с пиреноидом.
Клетку покрывает твердая целлюлозная оболочка. Процент белков в составе — 40, липидов — 20, углеводов — до 35. В этих водорослях есть витамины групп C, B и K. Кроме того, в хлореллах есть вещество под названием хлореллин, которое отличается антибиотической активностью.
Размножение хлореллы происходит бесполым способом с образованием алланоспор, которые выходят через разрыв материнской оболочки. У алланоспор нет жгутиков, но в момент нахождения в материнской клетке у них есть целлюлозная оболочка.
Обитают эти водоросли в пресных водоемах, влажной почве и на стволах деревьев.
Краткое описание нитчатых водорослей
Представители нитчатых водорослей — улотрикс и спирогира.
Критерии описания те же, что и у колониальных водорослей.
Особенности улотрикса
Улотрикс занимает следующее систематическое положение:
По строению они имеют нитчатое тело, неразветвленное, которое прикрепляется к субстрату с помощью ризоидов. Пластинчатый хроматофор с пиреноидом. В клетках есть ядро.
Размножаются они при помощи бесполого способа — зооспорами и четырьмя жгутиками. В некоторых случаях отмечается проявление полового изогамного размножения. Особенность в том, что формирование гамет происходит на тех же нитях, что и зооспор. При этом гаметы больше по размерам и имеют два жгутика, а не четыре. Находящаяся в покое зигота прорастает четырьмя зооспорами. Происходит деление ядра редукционным способом и формирование гаплоидных особей.
Улотриксы обитают в реках, закрепляясь за подводные предметы — в итоге на них появляются специфические ярко-зеленые обрастания.
Особенности спирогиры
Спирогиры отличаются следующим систематическим положением:
Если говорить о строении, то нити — это одинаковые цилиндрически клетки с хроматофором: лентообразным и закрученным в спираль. Мелкие крахмальные зерна, ядро и вакуоли окружают пиреноиды, а слизистый чехол снаружи окружает целлюлозная оболочка.
Размножение происходит вегетативным способом и в ночное время. После деления клетки растут только в длину. Нити водоросли разрываются на отдельные участки. В случае полового размножения нужно говорить о конъюгации. Происходит сближение нитей, в ходе которого они склеиваются при помощи собственной слизи — в результате этого осуществляется образование боковых отростков (они соединяются).
Две клетки соединяются с помощью канала, образованного на концах отростков. По каналу содержимое одной клетки направляется в другую — так происходит слияние в зиготу. Прорастание клетки происходит по окончании периода покоя.
Спирогиры обитают в стоячих водоемах, а также в медленно текущих пресных водоемах. Благодаря спирогирам образуется тина.
Зеленые водоросли: представители, строение, значение
Содержание:
Отдел Зеленые водоросли
Зеленые водоросли – самый крупный отдел Водорослей. Включает около 20 тысяч видов. Зеленые водоросли обитают в пресных водах, морях и увлажненных местах суши. Их размеры могут достигать несколько десятков метров.
Зеленые водоросли – важная эволюционная группа, которая дала начало сложным многоклеточным организмам с дифференцированными клетками. Некоторым видам удалось выйти на сушу и стать эмбриофитами.
Общая характеристика
Среди зеленых водорослей встречаются одноклеточные, многоклеточные и колониальные представители. Они пластичны и способны выживать в различных условиях. Некоторые виды вступают в симбиоз с грибами и образуют лишайники.
Для представителей этого отдела характерно доминирование хлорофилла. Хроматофор водорослей, как и хлорофилл высших растений, состоит из двух модификаций хлорофилла – a и b. Помимо этого в них присутствуют пигменты каротины и ксантофиллы.
Клетки включают клеточные стенки из целлюлозы и пектина. Они включают крахмала и масла в качестве запасающего вещества. В отделе Зеленые водоросли множество разнообразных представителей.
Одноклеточные Зеленые водоросли
Большинству одноклеточных свойственны монадная и коккоидная формы.
Одноклеточная водоросль грушевидной формы, обитающая в пресных водах. Крахмал хламидомонады содержится в хлоропластах, что косвенно указывает на родство зеленых водорослей с настоящими растениями. Клетку покрывает бесцветная оболочка из гемицеллюлозы и пектина. Хламидомонада отличается от других видов наличием двух жгутиков одинаковой длины.
Хламидомонада активно размножается в водоемах при цветении воды. Ей характерен частично гетеротрофный способ питания, т.к. употребляет готовые органические вещества. Она очищает водоемы от загрязнений.
Хламидомонада имеет особое строение. Она представляет округлую клетку, на переднем конце которой есть выпячивание – носик с двумя равными жгутиками. Большую часть организма составляет хроматофор с пиреноидом – телом из белка, окруженным зерновым крахмалом. Считают, что пиреноид участвует в фиксации углекислого газа, а также в синтезе и накоплении питательных веществ.
На переднем конце одноклеточного организма есть две сократительные вакуоли, которые удаляют лишнюю воду и регулируют тургор. Для клетки характерно наличие светочувствительного глазка, обеспечивающего положительный фототаксис. Ядро одно.
Хламидомонада способна переносить неблагоприятные условия. В этом случае жгутики отваливаются, стенки ослизняются и клетка утрачивает подвижность. При улучшении факторов жизни жгутики появляются вновь, и клетка начинает активный образ жизни.
Для хламидомонады свойствен простой жизненный цикл. Гаплоидная клетка резорбирует жгутики, делится митотическим способом и образует жгутики. Т.о., формируются новые клеточные организмы. Затем пара клеток совмещается и образуется зигота (2n) с четырьмя жгутиками. Она делится путем мейоза, в результате чего развиваются две клетки (n).
Одноклеточная шарообразная водоросль, лишенная жгутиков. Хлорелла населяет небольшие стоячие водоемы, лужи, канавы, влажные почвы и стволы деревьев. Клетку покрывает плотная оболочка из целлюлозы.
Большую часть клетки занимает чашевидный хроматофор. Так же как и для хламидомонады, хлорелле характерно наличие пиреноида, окруженного крахмальными зернами. Стигма отсутствует.
Хлорелле характерен бесполый способ размножения с помощью неподвижных округлых автоспор. Ей так же свойственно фотоавтотрофное питание, активный фотосинтез и быстрое размножение. Из-за высокого процента белка, хлореллу часто выращивают в качестве корма.
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.
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.
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.
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.
Нитевидные многоклеточные Зеленые водоросли
Нитевидные многоклеточные Зеленые водоросли населяют пресные водоемы и моря. Они достигают до 10 см в длину. Нити состоят из клеток одинакового размера и формы.
Многоклеточная нитевидная водоросль из одного ряда клеток, прикрепляемая к субстрату длинной прозрачной клеткой – ризоидом. В клетке подкововидный хроматофор с одним или несколькими пиреноидами окружен крахмальными зернами.
Для улотрикса характерны бесполый и половой способы размножения. Каждая клетка может дифференцироваться в спорангий или гаметангий. В случае бесполого размножения развивается несколько зооспор грушевидной или яйцевидной формы. В зооспорах есть глазок, две сократительные вакуоли и четыре жгутика. Образовавшиеся клетки прикрепляются к субстрату и прорастают во взрослую водоросль. При бесполом размножении нить распадается на клетки, которые делятся митотическим путем. В результате образуются взрослые организмы.
Половое размножение улотрикса проходит с помощью изогамии. Гаметы и зооспоры формируются в одном организме. Они по строению схожи между собой, но различны по количеству, размерам и наличию жгутиков. Гаметы мельче и имеют по два жгутика, к тому же их образуется больше. При слиянии половых клеток (n) или участков нитей образуется зигота (2n), которая уходят на дно, лишается жгутиков и формирует толстую оболочку. Затем она делится мейозом и образует зооспоры (n), которые выходят из оболочки, закрепляются у субстрата и прорастают во взрослый организм.
Многоклеточная нитевидная водоросль, достигающая до 10 см в длину. В отличие от улотрикса, спирогира не прикрепляется к субстрату, а плавает свободно. Нити состоят из ряда одинаковых цилиндрических клеток, характеризующихся наличием целлюлозной клеточной стенки, слизистой оболочки, одного ядра и крупной вакуоли. Образование спор не свойственно.
Главный отличительный признак спирогиры – перекрученный по спирали хроматофор с пиреноидами. Растения размножаются половым и бесполым путем. При вегетативном размножении нить распадается небольшие участки или клетки. Они делятся митозом, в результате чего развиваются новые организмы. Половое размножение осуществляется с помощью конъюгации. Этот процесс сопровождается сближением нитей и их склеиванием слизью. Затем клетки образуют выросты, которые соединяют две нити между собой. Из «мужского» организма содержимое клетки проникает в «женскую» особь, в результате чего образуется зигота. Она покрывается толстой оболочкой и входит в состояние покоя, после чего прорастает. Затем зигота делится путем мейоза и образуются четыре клетки, три из которых отмирают. Из оставшейся живой клетки формируется взрослый организм.
Пластинчатые многоклеточные Зеленые водоросли
Пластинчатые многоклеточные Зеленые водоросли обитают в морях. Они могут достигать в длину до полуметра. Для них характерно прикрепление к субстрату.
Пластинчатая многоклеточная Зеленая водоросль, таллом которой имитирует листовую структуру. Строение ульвы сложнее, чем у нитчатого улотрикса, но их жизненные циклы схожи. Гаплоидная зооспора со жгутиками также вырастает в нить, клетки которой делятся в нескольких направлениях. В результате образуется листовидная структура. Клетки у основания водоросли образуют ризоидоподобные выросты.
Для жизненного цикла ульвы характерно чередование изоморфных поколений. Гаметофит и спорофит внешне схожи. Во время полового процесса клетки гаметофита образуют анизогаметы с двумя жгутиками. При сливании гамет (n) развивается зигота (2n). Затем из нее формируется нить и листовидный таллом как у гаметофита.
Значение
Зеленые водоросли играют важную роль в жизни обитателей планеты:
Помимо пользы водоросли могут приносить вред. Они могут провоцировать зарастание водоемов, обрастать на сооружениях, судах и т.д. Сверлящие водоросли повреждают раковины моллюсков. Также водоросли могут быть паразитами животных и человека.
К колониальным водорослям относятся. Примеры колониальных водорослей, их специфические особенности и значение
В биологии к колониальным относят два типа живых организмов. Во-первых, это те, которые состоят из большого количества клеток. Однако эти клетки не образуют органов – их функции дифференцированы очень слабо. Также эта группа организмов отличается тем, что их клетки не образуют ткани. Следующая категория – это отдельные организмы, которые скапливаются в колонии. Особи в таких колониях имеют очень сходный генотип, в колонии их может быть несколько. Биологи относят к этому типу морские губки, кораллы, водоросли.
Зеленые водоросли
К колониальным водорослям относятся многие из отдела зеленых водорослей. Эта категория является одной из самых многочисленных в ботанике – к ней принадлежит до 20 тыс. различных видов. Подавляющее количество видов зеленых водорослей может обитать только в пресноводных водоемах. Хотя существуют также и морские виды.
Зеленые водоросли представлены пятью классами. К ним относятся так называемые вольвоксовые, протококковые, а также улотриксовые водоросли. Названия этих классов происходят от латинского языка.
Водоросль улотрикс
Этот тип очень распространен в реках и других текучих водоемах. Обычно его колониями покрываются предметы, находящиеся под водой. Тина состоит из нитей. В начале цикла роста нити крепятся к своему основанию при помощи ризоида – продолговатой клетки. Улотрикс – колониальная водоросль, которая размножается тремя способами: половым, бесполым, а также вегетативным. Обитает этот вид как в морской воде, так и в пресных водах. Самым распространенным видом улотрикса является так называемый улотрикс опоясанный.
Второй тип размножения происходит при помощи созревающих внутри клеток зооспор – клеток овальной формы, у которых на переднем крае находятся жгутики. Дочерние зооспоры, после того как покидают материнскую клетку, в течение некоторого времени еще находятся рядом с ней. Затем они попадают на подводный предмет и оседают на него. Прорастая, зооспоры становятся взрослой особью.
Вольвоксовые водоросли
К колониальным водорослям относятся также и вольвоксовые – водоросли, тело которых состоит из активных жгутиковых клеток. Этот тип произошел от самых примитивных форм – амеб. Несмотря на то что среди вольвоксовых есть колониальные организмы, большая часть все же представлена одноклеточными. Клети обоих типов содержат в себе 1 ядро. У этих видов водорослей размножение происходит двумя способами – половым и бесполым. Колониальный вольвокс обычно представлен множеством клеток – их количество колеблется от 500 до 60 тыс. Водоросль имеет форму шара диаметром около 2 мм. Внутри он наполнен слизью. Если проследить за движением колонии вольвокса, то можно увидеть, что оно не беспорядочно, а координировано. Это связано с тем, что клетки соединены между собой при помощи специальных тяжей.
Эвдорина и пандорина – самые известные вольвоксовые
Относятся к колониальным водорослям и яркие представители класса вольвоксовых – эвдорина и пандорина. Колония эвдорины обычно состоит из 32, 64 либо 128 особей. Клетки находятся в небольшом комке слизи, обычно образующей сферическую форму. Пандорина также является шарообразной колонией водорослей. При этом она тоже подвижна. Встречается пандорина обычно там же, где и эвдорина.
Вольвокс и эволюция
Вольвокс – это пример колониальной водоросли, оказавшей большое влияние на процесс эволюции. У вольвоксовых он происходил в двух важнейших направлениях. Во-первых, во время эвлюции у вольвоксовых разделились функции клеток на обычные и половые. Как известно, последний способ является одним из главнейших для появления многоклеточного биологического организма. Второе направление эволюции вольвоксовых – это их утрата активности. Данное направление привело к тому, что появились наземные растения.
Водоросли-протококки
К колониальным водорослям относятся также и протококки. Водоросли – полезные организмы, которые также культивируются человеком в искусственных условиях. Одним из первых культивируемых видов как раз и являются протококковые. Названия водорослей, которые чаще всего применяются в промышленности – это хлорелла и сценедесмус. Они размножаются быстрым и простым способом – полового размножения нет, рост колонии происходит за счет образования дочерних клеток.
Водоросли являются одними из самых древних живых обитателей планеты. Этот вид (в том числе и колониальные) имеет огромное значение для жизни. Колониальные водоросли обладают способностью поглощать лучи солнца, попадающие на поверхность океана. Также они производят большое количество органических веществ. При помощи водорослей океанские жители получают кислород, а углекислый газ поглощается колониями. Также они используются и человеком – для получения различных химических веществ, в медицине, радиологии, хирургии. Продукты жизнедеятельности колониальных водорослей применяются в промышленности для получения пластмассов, красок, смол, бумаги.