Красные и бурые водоросли – Отделы Красные и Бурые водоросли

worldofscience.ru

51. Характеристика отделов Бурые и Красные водоросли. Практическое использование некоторых представителей.

Бурые Phaeophyta

1 500 видов (190 родов)

Морские обычно донные – бентосные или вторично планктонные (саргассы). Донные формы образуют огромные заросли до 40-100 кг на 1 м

Размножение:-все виды: вегетативное с поиощью ветвей таллома. -бесполое с помощью гаплоидных спор -половое с помощью: 1) изогамия (одинаковые)

2) гетерогамия (1 мелкая + 1 крупная) 3) оогамия (сперматозоид + яйцеклетка) Ламинария– распространена в северных морях, содержит ламинарин, манит.Фукус– используют как удобрение, как корм для животных.

Красные водоросли:4100 видов Обитатели морей на больших глубинах Тело = таллон в виде разветвлений. Ядро обычно одно, в старых клетках может быть несколько. Хроматофор пластичный, но чаще зернистый. Пигменты его: хлорофиллы а и d, каротин и ксантофилл и фикобилины: фикоэтрин (кр.) и фикоциан (синий)

Клеточная оболочка: целлюлоза, пектин. Размножение:вегетативное нетипично, обрывки слоевищ красных водорослей погибают. Бесполое – с помощью безжгутиковых спор. Представители: родимения и анфельция. Использование человеком и в быту: готовят салаты, супы.

Анфельция: из нее получают агар. Производство его организовано на Дальнем Востоке, на белом море. По своим физическим свойствам агар похож на животный желатин. На нем готовят желе, мармелад.

52. Общая характеристика отдела Лишайники. Особенности питания, строения и формы тела. Роль лишайников в природе.

Все лишайники представляют собой симбиоз 2-х организмов Виды:

1) накипные 2) кустистые

3) листоватые. Питание:автогетеротрофные организмы: 1) гетеротрофные компоненты грибы 2) автотрофы – обычно зеленый водоросли.Распространены:во всех ботанико-географических зонах. Тундра – царство лишайников. Происхождение: достоверных данных фактически нет. Но в процессе эволюции должны были существовать большие группы: грибы и лишайники.Значение лишайников.Пионеры растительности. Растворяют своими кислотами горную породу, субстрат и создают органическую среду. Сырье для парфюмерной промышленности и для красителей.

№58. Отдел Хвощевидные. Систематика отдела. Местообитание и распространение отдельных представителей в Татарстане, их роль в природе и использование в практике.

Отдел Equisetophyta. Характерно наличие побегов, состоящих из четко выраженных междоузлий (члеников) с мутовчато расположенными листьями(из них выходят новые побеги).

Хвощи распространены в обоих полушариях, с преоблад. в северной. В растительных зонах и в разных сообществах(лес,луг,болота),но вблизи воды.

В Татарстане встречаются:

Equisetum arvense-полевой

E. pratense-луговой

E.sylvaticum-лесной

E.palustre-болотный

E. hiemale – зимующий

E.fluviatile- приречный (топяной)

Ископаемые хвощи: клинописты(стелющиеся травы), каламиты(древовидные).

Жизненный цикл: в цикле доминирует спорофит. Гаметофит автотроф.

Строение спорофита хвоща полевого: автотрофное многолетнее травянистое растение с 3 типами побегов: ассимиляционный, подземные корневища , спороносными колосками-споробиллами.

У спорофитов хвощей функцию междоузлия выполняет междоузлия стеблей. Каждая спора хвощей, кроме экзины,интины, имеет еще дополн. Выросты –элатеры. Споры элатеры во влажной среде вскручиваются. Гаметофит формируется путем митоза из спор. Гаметофит хвощей – автотроф, двудомый пластинчатый, разделенный на лопасти. Характерна редукция полов.органов(по размерам и количеству). Половой процесс связан с водой.

Практическое исп-ние:

1)хвощ полевой входит в отчественную восстановительную фармакопею.

2)другие виды исп-ся в народной медицине

3)жесткие стебли хвоща зимующего исп-ют в качестве наждачной бумаги.

4)хвощ полевой и лесной исп-ли раньше для окраски шерсти

5)хвощ полевой явл-ся злостным сорняком из-за глубоко залегающих корневищ

№59. Отдел Хвощевидные. Цикл развития на примере Equisetum arvense.

1)спороносные колоски формируются на побегах, не имеющих зеленой окраски .

+Спороносные колоски формируются на зеленых ассимилирующих побегах(все побеги одинаковые)

2) рано весной появляются спороносные побеги, несущие на вершине колоски, на че­шуйках которых образуются спорангии, а в них споры. Следо­вательно, все растение (корневища и наземные побеги) явля­ется спорофитом— бесполым поколением хвоща с диплоидными клетками. В спорангиях после редукционного деления клеток археспория образуются споры — гаплоидные клетки, с которых начинается развитие гаметофита — полового поколения. После выпадения спор спороносные побеги быстро отмирают и на кор­невище развиваются зеленые ветвящиеся побеги, накапливаю­щие в течение лета в корневищах питательные вещества, за счет которых весной снова развиваются спороносные побеги.

Спороносные побеги бурые, сочные, не ветвистые, с колокольчатыми влагалищами, несущих 8-9 бурых зубцов, после спороношения засыхают и отмирают. Летние побеги зеленые , ветвистые, с мутовчатыми веточками, направленными косо вверх. Влагалища цилиндрические, с 5 черными зубцами с белой каймой. Длиннокорневищный многолетник, высотой 15-30 см. спороношение в апреле , мае.

№60. Отдел Плауновидные. Цикл развития на примере Lycopodium clavatum.

Отдел Lycopodiophita. Среди высших споровых плауны самые древние(конец силура палеозойской эры). 1000 видов. Вечнозеленые невысокие травы с мелкими чешуйчатыми листьями. Классы : равноспоровые, разноспоровые.

Ископаемый плаун: 1)астероксилон-травянистое растение , дихотомическое ветвление стебля, подземные и надземные части.

2)сигиллярия

3)лепидодендрон

Современные плауны:

Lycopodium clavatum-плаун булавовидный

L. complanatum-плаун сплюснутый

L. annotium-годичный

L.selago-баранец

Жизненный цикл: в цикле доминирует спорофит.

Спорофит плауна булавовидного– травянистое многолетнее растение , со стелющимися побегами, со спирально располож-ми мелкими листьями и придаточными корнями. От этих побегов отходят побеги спороносные(отвечающ.за споры-колоски), формируются в середине лета.

Колосок плаунов-видоизмененый спороносный побег, имеющий ось и спирально расположенные спорофиллы –листья со спорангиями, в кот.происходит формирование спор.

Формирование спорангия:

• На верхней стороне споролистника одна из клеток увеличивается в размере, а затем делится многократным митозом

• Появляется бугорок клеток образоват.ткани

• Клетки, расположенные с периферии, специализируется в стенки спорангия, а внутренние клетки,более крупные по размерам – в клетке спорогенной ткани

• Клетки спорогенной ткани делятся мейозом и образуется огромное количество гаплоидных спор

• Споры высыпаются на землю,потоками воды они стекаются,попадают в трещины,в определенных условиях произрастаются.

• При попадании в почву экзина(наружн.облочка),разрывается содержимое клетки делится многократно митозом.

• В рез-тате образуется комочек бесцветных клеток

• Это молодой гаметофит . У него формируются ризоиды,через кот.внутрь проникает гифы гриба. Это возникший организм питается вместе с грибами – это симбион.

• Если гифы не попадают в него,гаметофит погибнет.

• Через 12-15 лет на этом организме возникнут половые органы –антеридии и архегонии – гаметофит онодомный.

• Размеры его 1-2см, реповидной формы, бесцветн.

• Половой процесс возможен только при наличии воды

• Способ питания – симбиотический.

Практическое исп-ние плаунов:

• Плауны содержат яд сходный с ядом кураре, поэтому они входят в фармакопею разных стран для лечения глазных болезней, алкоголизма и никотинизма, а также их исп-ют в ветеринарии.

• Применяют в технической промышленности, как источники синей, желтй и зеленой окраски.

• Споры содержат жирные масла, из-за кот. их иногда исп-ют в пиротехнике,в качестве обсыпки пилюль и как детская присыпка.

Схема развитая плауна:

I — взрослое растение с колосками; 2 — споролистик; 3 — спорангий; 4 — споры; 5 — заросток; 6 — антеридий; 7 — сперматозоиды, 8 — архегоний; 9 — яйцеклетка; 10 — зигота; 11 — зародыш

№61. Отдел Папоротниковидные. Цикл развития на примере Dryopteris filix—mas

Отдел Polypodiophyta- 10000 видов

Распространенны по всему земному шару, особенно во влажных тропических лесах.

Жизненные формы разные: многолетние травы, деревья, лианы и эпифиты.

Жизненный цикл: доминирует спорофит. Автотрофное многолетнее растение с вегетативн.органами:стеблем, листьями; корневищем и придаточными корнями и многочисленными спорангиями. Собранными в сорусы на нижней стороне листьев. Молодые листья — вайи папоротников(плосковидные листья – рост верхушечный).

Строение гаметофита: автотрофный, одндмный. Организм состоит из клеток хлоропластов.

Практическое исп-ние:

1)некот.виды исп-ся в научной и народной медицине.

2)щитовник мужской включен в отчествен.фармакопею

3)орляк обыкновенный исп-ся в пище , а его бактерицидные свойства исп-ют грибники и рыбаки

Заключение:

— несовершенство высших споровых растений

— встреча гамет невозможна без капельно-жидкой воды

-выживаемость гаметофитов мала

-возникновение дочернего спорофита целиком зависит от выживаемости гаметофита

Для растений отдела папоротникообразные харак­терно ярко выраженное чередование поколений и самостоя­тельное развитие полового и бесполого поколений. Половое поколение отличается простотой строения: оно имеет вид слое­вища— заростков, на которых развиваются половые ор­ганы. Заростки к почве прикрепляются ризоидами. Бесполое поколение имеет сложное строение и достигает значительных размеров: оно состоит из стебля, многочисленных мелких или немногочисленных крупных листьев и корней, обеспечивающих снабжение растения влагой и надежное прикрепление его к почве.

Щитовник мужской — Dryopteris filix mas имеет толстое черно-бурого цвета корневище с многочисленными придаточными корнями. Каждую весну из почки на конце кор­невища развивается пучок листьев. Вначале они свернуты спи­рально и покрыты коричневыми чешуйками, позже разраста­ются в крупные дважды перисторассеченные листья. В сере­дине лета на нижней стороне листьев появляются коричневые бугорки — сорусы . Это группы мелких коробочек-спорангиев на коротких ножках, прикрытых сверху небольшой пленкой — покрывальце м. Спорангий — округлая коробочка из одного слоя тонкостенных клеток, и лишь посередине гребнем проходит полукольцо из толстостенных клеток. При созревании спор в сухую жаркую погоду эти клетки сильно вы­сыхают и, стремясь выпрямиться, разрывают спорангий, выбра­сывая при этом споры. Как и у мхов, споры образуются в спо­рангиях после редукционного деления клеток археспория.

Все растение папоротника, на котором образуются споры, является спорофитом, его бесполым поколением (с диплоид­ными клетками). Только после редукционного деления клеток археспория, с момента образования спор (гаплоидных клеток), начинается развитие полового поколения. Попав в благоприят­ные условия, спора делится, и из нее вырастает маленькое, около 5 мм длиной, зеленое слоевище — заросток (рис. 62, 7). Это сердцевидной формы пластинка, на нижней стороне которой среди ризоидов развиваются антеридии и архегонии. Антеридий имеет вид бугорка, в котором развиваются много­численные сперматозоиды — мелкие спирально закрученные клетки с пучком жгутиков. Расширенное основание архегония погружено в ткань заростка, так что наружу выставлена только шейка. В архегонии образуется яйцеклетка. Развитие заростка заканчивается образованием гамет, следовательно, он является гаметофитом — половым поколением папоротника (с гаплоид­ными клетками). При наличии воды созревшие сперматозоиды переплывают к архегониям, сливаются с яйцеклеткой, и обра­зуется зигота — диплоидная клетка, дающая начало новому, бесполому, поколению папоротника. Из зиготы вырастает ма­ленький зародыш, который первое время питается за счет за­ростка. Когда в зародыше сформируются стебелек, листок и корешок, заросток отмирает, а зародыш вырастает во взрослое растение папоротника, на листьях которого образуются споры, т. е. в новое бесполое поколение — спорофит. Так в цикле раз­вития папоротника чередуются поколения — половое и беспо­лое, причем каждое из них развивается самостоятельно на почве. Более сложным является бесполое по­коление;— само растение, менее развитым — половое поколе­ние— заросток.

Схема развития папоротника:

1 — листостебельное растение; 2 — сорусы; 3 — спорангии; 4 — покрывальце; 5 —споры; 6 — прорастание споры; 7 — заросток; 8 — антеридий; 9 — сперматозоиды; 10 — архегоний; 11 —яйцеклетка; 12 — зигота; 13 — делящаяся зигота; 14 — зародыш

№62. Систематика отдела Папоротниковидные. Местообитание и распространение отдельных представителей в Татарстане, их практическое использование.

Систематика отдела Папоротниковидные.

Классы:

1)аневрофитопсиды — Aneurophytopsida

2)археоптеридопсиды – Archaeopteridopsida

3)кладоксилопсиды- Cladoxylopsida

4) зигоптеридопсиды –Zygopteridopsida

5)ужовниковые – ophioglossopsida

6)мараттиопсиды — marattiopsida

7)полипопдиопсиды — polypodiopsida

Первые четыре класса папоротников — вымершие растения. 

Голокучник линнея- Gymnocarpium dryopteris (встречается в тенистых лесах и лесных оврагах)

Орляк обыкновенный — Pteridium aquilinum(встречается в осветленных лиственных, сосновых и смешанных лесах,особенно на сухой песчаной почве).

studfiles.net

Отдел Бурые водоросли и отдел Красные водоросли

1. Чем бурые водоросли отличаются от зеленых водорослей?

Все бурые водоросли обитают в морских водоемах в отличие от зеленых, которые могут заселять и пресные водоемы. Бурые водоросли — это исключительно многоклеточные растения, а зеленые могут быть и одноклеточные. Только среди бурых водорослей встречаются водоросли, имеющие длинные слоевища до 100 метров.

2. Какие бурые водоросли вам известны?

Ламинария (морская капуста), фукус, саргассум.

3. Как размножаются такие водоросли?

Для бурых водорослей характерны вегетативный, бесполый и половой типы размножения. Вегетативное размножение происходит при случайном отделении участков таллома. Бесполое размножение осуществляют двужгутиковые зооспоры. Из спор вырастают раздельнополые или обоеполые растения, а уже у них образуются половые клетки — гаметы. После оплодотворения зигота дает начало новым растениям, способным образовывать споры. Таким образом, для бурых водорослей характерно чередование двух поколений: бесполого — спорофита (спорофиты — растения, образующие споры) и полового — гаметофита (гаметофиты — растения, образующие гаметы).

4. Чем красные водоросли отличаются от бурых водорослей?

По величине красные водоросли уступают бурым. Лишь отдельные из них вырастают длиной до 2 м. Окраска красных водорослей связана с сочетанием нескольких пигментов. Красные водоросли более глубоководные, чем бурые. Это связано с особыми пигментами.

5. Как человек использует в своей жизни бурые и красные водоросли?

Бурые водоросли — прекрасный корм для скота, богатое калием удобрение почвы. Из этих водорослей получают йод, желеобразующие вещества для кондитерской промышленности, используют для изготовления лаков, красок, глазурованной керамической посуды. Некоторые виды ламинарий, называемые морской капустой, высоко ценятся как диетический пищевой продукт. Красные водоросли, используют для получения агар — агара. Он необходим в пищевой промышленности для изготовления мармелада, пастилы. Его добавляют в хлеб, чтобы он не так быстро черствел. Некоторые морские красные водоросли, жители стран Восточной Азии, Гавайских и других островов, употребляют в пищу.

Отделы водорослей

resheba.me

Водоросли зелёные, красные и бурые | Учеба-Легко.РФ

В настоящее время известно более 30 тысяч видов водорослей. Сине-зелёные водорослиотносятся к прокариотам. Скорее всего, они не являются предками настоящих водорослей, однако, возможно, вошли в растительную клетку в качестве симбионтов, превратившись в хлоропласты. Остальные водоросли разделяются на десять отделов.

Эвгленовые (Euglenophyta) – одноклеточные (реже колониальные) подвижные жгутиконосцы, покрытые лишь плазматической мембраной, под которой лежит белковая пелликула, служащая своеобразным наружным скелетом. Их длина колеблется от 10 до 500 мкм. Хлоропласты (если они есть) зелёные или бесцветные. Размножаются делением; половой процесс наблюдался только у очень немногих форм. При неблагоприятных условиях эвгленовые сбрасывают жгутики, образуя цисты. Примерно треть из 900 видов способна к фотосинтезу, остальные питаются гетеротрофно. Впрочем, если эвглену зелёную долго подержать в темноте, то хлоропласты исчезают и водоросль начинает питаться, как сапрофит. Если её после этого перенести на свет, то хлорофилл появляется вновь.

Жгутиковые водоросли. Верхний ряд, слева направо: эвгленовые (эвглена зелёная, факус), пирофитовые (ночесветка, цератиум разветвлённый). Нижний ряд – пирофитовые; слева направо: диссодиниум лунный, динофизис норвежский, перидинелла, пророцентрум малый

Пирофитовые (Pyrrhophyta) – ещё одна группа одноклеточных морских (реже пресноводных) жгутиковых водорослей, объединяющая около 2100 видов из двух подотделов: криптофитовые идинофитовые. Хлоропласты бурые, клетка, как правило, заключена в панцирь из целлюлозы, нередко причудливой формы. Большинство пирофитов – автотрофы. Размножаются делением и спорами, половой процесс наблюдается редко. Пирофитовые водоросли – причина «красных приливов»; выделяемые множеством этих микроорганизмов токсичные вещества служат причиной гибели рыб и моллюсков. Другие пирофиты – симбионты радиолярий и коралловых полипов.

Диатомеи (Bacillariophyta) – от 10 до 20 тысяч видов микроскопических (0,75–1500 мкм) одиночных или колониальных водорослей, клетки которых окружены твёрдым кремниевым панцирем, состоящим из двух створок. Стенки панциря имеют поры, через которые происходит обмен с внешней средой. Многие диатомовые водоросли способны передвигаться по субстрату, видимо, за счёт выделения слизи. Колониальные формы живут в слизистых трубках, образующих бурые кусты до 20 см высотой. При размножении делением каждая дочерняя особь получает по одной половинке панциря, вторая половинка вырастает заново. Из-за того, что старая пластинка обхватывает своими краями вырастающую новую, поколения диатомовых водорослей раз за разом мельчают. Иногда диатомеи образуют споры; содержимое клетки при этом покидает оболочку и существенно увеличивается в размерах.

Диатомовые. Верхний ряд, слева направо: хетоцерос двойной, диатомея тонкая, фрагилярия, талассиосира балтийская, рабдонема уменьшенная. Нижний ряд, слева направо: мастоглора голубая, мелозира северная, табеллярия, навикула морская, пиннулярия

Диатомовые – наиболее распространённая группа водорослей; они обитают в планктоне и бентосе, в иле на дне пресноводных водоёмов, на водных растениях и предметах, на сырой земле и во мху. Ископаемые диатомеи известны с юрского периода; мощные отложения остатков этих организмов образуют осадочную породу диатомит (трепел), используемую человеком в качестве наполнителя, изолятора или фильтра.

Среди золотистых водорослей (Chrysophyta) встречаются одноклеточные, колониальные, реже многоклеточные (кустистые, нитевидные) пресноводные организмы длиной до 2 см. Хлоропласты золотисто-жёлтого или бурого цвета. Большинство одноклеточных золотистых водорослей подвижны и обладают несколькими жгутиками либо ложноножками, некоторые одеты панцирем из чешуек. Размножаются делением клетки надвое; способны образовывать пропитанные кремнезёмом цисты. Несколько сотен видов, некоторые из них гетеротрофы.

Жёлто-зелёные водоросли (Xanthophyta) нередко объединяют с двумя предыдущими группами в один отдел. Это одноклеточные, колониальные и многоклеточные пресноводные формы, свободноплавающие или прикреплённые. Способ питания, в основном, фототрофный. Одноклеточные жёлто-зелёные водоросли обычно имеют два жгутика разной длины и окружены твёрдой оболочкой из пектина. Размножаются делением пополам и спорами. Описано более 500 видов.

Большинство зелёных водорослей (Chlorophyta) – микроскопические пресноводные формы. Некоторые водоросли (плеврококк) обитают на деревьях, образуя хорошо заметный зелёный налёт на коре. Нитчатые спирогиры образуют длинные волокна тины в ручьях. Встречаются и колониальные формы (например, вольвокс).

Зелёные водоросли. Верхний ряд, слева направо: хламидомонада, хлорелла, микрастериас, сценедесмус двуформенный, вольвокс. Нижний ряд, слева направо: спирогира, улотрикс, ульва, каулерпа, кладофора

Зелёные водоросли содержат хлорофилл, придающий им соответствующую окраску, а также другие пигменты (каротин, ксантофилл), содержащиеся и в высших растениях; скорее всего, эти водоросли – их непосредственные предки. Многоклеточные зелёные водоросли имеют нитевидную либо пластинчатую форму, некоторые из них не разделены на клетки. Подвижные одноклеточные водоросли снабжены жгутиками. Оболочка клеток состоит из целлюлозы.

Зелёные водоросли размножаются бесполым (частями слоевища, делением пополам, образованием спор) и половым путём (так, у растущих недалеко друг от друга экземпляров нитчатых водорослей клетки соединяются короткими трубками, по которым одна из клеток как гамета «перетекает» в другую). У одних зелёных водорослей органы полового и бесполого размножения присутствуют на одном и том же экземпляре, у других существуют спорофиты и гаметофиты. Среди 6000 видов (7 классов) зелёных водорослей встречаются употребляемые человеком в пищу (например, ульва), а также разводимые человеком для очистки сточных вод, в качестве регенерирующего элемента в замкнутых экосистемах (например, хлорелла).

Лучицы. Слева направо: хара, нителла

Харовые водоросли, или лучицы(Charophyta) – отдел многоклеточных водорослей, иногда объединяемых с зелёными водорослями. Клеточные стенки нередко содержат карбонат кальция. От серовато-зелёного центрального «стебля» высотой 2,5–10 см (иногда до 1 м) отходят боковые отростки. В субстрате закрепляются ризоидами. Размножение половое либо вегетативное. Около 300 видов в пресных водоёмах; известны с девона.

Красные водоросли, или багрянки (Rhodophyta) обладают характерной красной окраской, обусловленной наличием пигмента фикоэритрина. У некоторых форм окраска тёмно-красная (почти чёрная), у других розоватая. Морские (реже пресноводные) нитевидные, листовидные, кустистые или корковые водоросли с очень сложным половым процессом. Багрянки обитают преимущественно в морях, иногда на большой глубине, что связано со способностью фикоэритрина использовать для фотосинтеза зелёные и синие лучи, глубже других проникающие в толщу воды (максимальная глубина 285 м, на которой обнаружены красные водоросли, – рекорд для фотосинтезирующих растений). Некоторые красные водоросли обитают в пресной воде и почве. Около 4000 видов делятся на два класса. Из некоторых багрянок добывают агар-агар и другие химические вещества, порфира используется в пищу. Ископаемые красные водоросли обнаружены в отложениях мелового периода.

Красные водоросли. Верхний ряд, слева направо: ирландский мох, эндокладия колючая, порфира ланцетолистная, гелидиум. Нижний ряд, слева направо: пальмария обманчивая, гигартина, филлофора, полиневра

Отдел бурые водоросли (Phaeophyta), возможно, самый совершенный среди водорослей, включает в себя 1500 видов (3 класса), большинство из которых – морские организмы. Отдельные экземпляры бурых водорослей могут достигать в длину 100 м; они образуют настоящие заросли, например, в Саргассовом море. У некоторых бурых водорослей, например, ламинариевых, наблюдается дифференциация тканей и появление проводящих элементов. Многоклеточные слоевища своей характерной бурой окраской (от оливково-зелёной до тёмно-бурой) обязаны пигменту фукоксантину, который поглощает большое количество синих лучей, проникающих на большую глубину. Таллом выделяет много слизи, заполняющей внутренние полости; это препятствует потере воды. Ризоиды либо базальный диск настолько плотно прикрепляют водоросль к грунту, что оторвать её от субстрата чрезвычайно сложно. У многих представителей бурых водорослей имеются специальные воздушные пузыри, позволяющие плавающим формам удерживать слоевище на поверхности, а прикреплённым (например, фукусу) – занимать вертикальное положение в толще воды. В отличие от зелёных водорослей, многие из которых растут по всей длине, у бурых водорослей есть верхушечная точка роста.

Бурые водоросли. Верхний ряд, слева направо: фукус, постелсия пальмовидная, макроцистис, саргассум. Нижний ряд, слева направо: ламинария, аналипус японский, пельвеция пучковатая, цистозейра

Половое размножение бурых водорослей связано с образованием подвижных жгутиковых гамет. Их гаметофиты часто совершенно не похожи на спорофиты, производящие споры. Бурые водоросли используются для получения альгиновых кислот, йода, кормовой муки; некоторые виды (например,ламинария) употребляются в пищу. «Цветение» водорослей, происходящее, когда в водоёмы сбрасываются сточные воды с большим количеством питательных веществ, являются серьёзной проблемой для рыбоводства.

uclg.ru

Красные и бурые водоросли. Я познаю мир. Живой мир

Красные и бурые водоросли

Речь в этой главе пойдет о многоклеточных водорослях, красных и бурых, ранее принадлежавших к царству растений. Эти. два отдела протист, как недавно выяснилось, вообще не родственники друг другу (равно как и водорослям зеленым). Они основательно отличаются по строению, по особенностям митоза, по некоторым другим признакам. Каждый из этих отделов имеет своих собственных предков – каких–то гетеротрофных эукариот, вступивших около миллиарда лет назад в симбиоз с фотосинтезирующими бактериями. Причем с разными бактериями. Насколько можно судить по составу хлорофилла и некоторым особенностям фотосинтеза, у красных водорослей предками хлоропластов были, вероятно, какие–то древние цианобактерии, а у водорослей бурых – бактерии, напоминающие некоторых современных пурпурных архебактерий.

Красные водоросли, или багрянки, – весьма крупная группа, предпочитающая тропические моря. Немногие виды, правда, проникают и в высокие широты, и даже в пресные водоемы. Хотя багрянки не могут похвастаться эффектной внешностью и крупными размерами, но в морях число видов этих невзрачных существ больше, чем водорослей двух остальных отделов, вместе взятых. Ветвящееся тело красных водорослей состоит из переплетенных многоклеточных нитей, которые скреплены общей плотной желеобразной массой межклеточного вещества. Жизненный цикл багрянок совершенно необычен и состоит из чередования трех поколений: гаплоидного гаметофита и диплоидных карпоспорофита и тетраспорофита. Внешне разные поколения очень сходны – красные водоросли больше всего напоминают невзрачные мхи или лишайники.

Кроме необычного жизненного цикла, багрянки славятся тем, что это самые глубоководные фотосинтетики на нашей планете.

image l:href=»#image95.png»

Красная водоросль порфира

Большинство красных водорослей предпочитает, правда, хорошо освещенное мелководье, как и положено нормальным фотоавтотрофам. Но есть виды, растущие на глубинах около трехсот метров, где освещенность составляет всего половину стотысячной (0,0005%) освещенности на поверхности моря! Как .багрянки ухитряются фотосинтезировать при такой освещенности – неизвестно.

Бурые водоросли – обитатели морей, причем предпочитают холодные воды. Это в основном довольно крупные создания, а некоторые – очень крупные. Среди бурых водорослей есть виды, достигающие 60–70 метров в длину. Когда речь идет о подводных лесах, о зарослях водорослей, имеются в виду как раз водоросли бурые. К бурым водорослям относится, в частности, ламинария – всем известная морская капуста. Тело бурой водоросли (слоевище) – напоминает лист на черешке. Этот лист может быть цельным или рассеченным, а может иметь вид длинной широкой ленты. На конце «черешка» – отростки, напоминающие корни, которыми водоросль крепится к грунту. Цвет может быть действительно бурым, но чаще вполне нормальный, зеленый. Крепятся ко дну не все бурые водоросли, есть среди них плавающие, например знаменитые саргассовые водоросли, образующие в некоторых местах огромные скопления на поверхности моря. Жизненные циклы у бурых водорослей довольно сложны и разнообразны.

Некоторые бурые водоросли имеют продольные тяжи из особых клеток, по которым питательные вещества из слоевища поступают в «черешок». Это настоящая проводящая ткань, такая же по устройству, как у растений. Вы можете спросить – коль скоро у бурых, водорослей формируются ткани, то что они делают в царстве протист? Ну, во–первых, проводящая ткань имеется далеко не у всех бурых водорослей. Во–вторых, даже у тех, у кого она имеется, это единственный тип действительно специализированных соматических клеток. И по всей совокупности признаков бурые водоросли вполне вписываются в царство протист.

image l:href=»#image96.png»

Бурая водоросль саргассум

Следующая глава >

info.wikireading.ru

Красные и бурые водоросли Лекция 4 1

Красные и бурые водоросли Лекция № 4 1

ОТДЕЛ КРАСНЫЕ ВОДОРОСЛИ • почти исключительно морские водоросли. • жизненный цикл — полное отсутствие жгутиковых стадий • особая форма оогамного полового процесса. 2

Пигменты • хлорофилл «а» и «в» , • каротиноиды (каротин, зеаксантин, антераксантин, • криптоксантин, лютеин, неоксантин) • фикобилины: фикоэритрины (красный) • фикоцианины и аллофикоцианин (синий) • окраска таллома от малиново-красной до голубовато-стальной (при избытке фикоцианина) 3

Хлоропласты • оболочка из двух мембран • одиночные тилакоиды, на поверхности фикобилисомы. • Запасной продукт — полисахарид «багрянковый крахмал» , от иода приобретающий буро-красный цвет. • Зерна багрянкового крахмала откладываются в цитоплазме всегда вне связи с пиреноидами и хроматофорами. 4

Строение таллома • одноклеточные коккоидные формы (порфиридиум) • гетеротрихальные и в виде разветвленных нитей, прикрепленных к субстрату с помощью ризоидов. • псевдопаренхиматозные талломы, переплетение боковых ветвей • Пластинчатые талломы паренхиматозного строения (порфира). 5

Клетка • одета оболочкой • пектин — гемицеллюлозные компоненты набухают • в стенках откладывается известь. • Клетки одно- и многоядерные • Хроматофоры париетальные, многочисленные, в виде зерен или пластинок. 6

Бесполое размножение посредством неподвижных клеток моноспоры — одна в спорангии Тетраспоры — четырех Тетраспоры — на диплоидных бесполых растениях — спорофитах. • В спорангиях перед образованием тетраспор — мейоз. • • 7

Половой процесс • Оогамный • Женский орган — карпогон • у большинства -из расширенной базальной части — брюшка — яйцеклетка, и отростка — трихогины. • Карпогон развивается на особой короткой карпогониальной ветви. • 8

• Антеридии — мелкие бесцветные клетки • содержат безжгутиковые спермации • спермации пассивно переносятся токами воды и прилипают к трихогине. • В месте контакта спермация и трихогины их стенки растворяются • ядро спермация перемещается по трихогине • в брюшной части карпогона сливается с 9

образование карпоспор • После оплодотворения базальная часть карпогона отделяется перегородкой от трихогины – отмирает • Развитие — образование карпоспор • содержимое зиготы (оплодотворенного карпогона) 1. непосредственно делится с образованием неподвижных голых спор — карпоспор, 10

образование карпоспор 2. из оплодотворенного карпогона вырастают ветвящиеся нити — гонимобласты, клетки их превращаются в карпоспорангии, производящие по одной карпоспоре. 11

образование карпоспор • у большинства гонимобласты развиваются не непосредственно из брюшка оплодотворенного карпогона • из а у к с и л я р н ы х клеток. • могут быть удалены от карпогона или располагаются на талломе в непосредственной близости • когда ауксилярные клетки удалены от карпогона, из его брюшка после оплодотворения вырастают с о е д и н и т е л ь н ы е , или о о б л ас т е м н ы е , нити. 12

• клетки ообластемных нитей содержат, диплоидные ядра. Ообластемные нити подрастают к ауксилярным клеткам, в точке контакта оболочки растворяются и между клеткой ообластемной нити и ауксилярной клеткой устанавливается сообщение. Это слияние клеток не сопровождается слиянием их ядер (диплоидного ядра клетки ообластемной нити и гаплоидного ядра ауксилярной). • слияние с ауксилярной клеткой стимулирует деление диплоидного ядра клетки ообластемной нити и развитие гонимобластов • содержат диплоидные ядра и продуцируют диплоидные карпоспоры • Гонимобласты — особая генерация — 13

• У наиболее высокоорганизованных красных водорослей ауксилярные клетки развиваются только после оплодотворения карпогона и в непосредственной от него близости. • Совокупность ауксилярной клетки (или клеток) с карпогоном носит специальное название прокарпий. • Здесь нет надобности в образовании длинных ообластемных нитей, связывающих карпогон и ауксилярные клетки, ауксилярная клетка просто сливается с брюшком оплодотворенного карпогона, после чего из нее развиваются гонимобласты с карпоспорами • Карпоспорангии часто располагаются тесными группами — цистокарпиями, одеты псевдопаренхиматозной оболочкой, развивающейся из соседних с карпогоном клеток. 14

15

Отдел Красные водоросли Rhodophyta Красные водоросли делят на два класса: • бангиевые • флоридеи 16

КЛАСС БАНГИЕВЫЕ • Клетки часто со звездчатым хроматофором и пиреноидом. • Поры между клетками, как правило, отсутствуют. • Карпогон без трихогины, после оплодотворения содержимое карпогона непосредственно делится с образованием карпоспор. Бесполое размножение — моноспорами 17

Представитель — род порфира 18

19

род компсопогон • Пресноводный широко распространенный в тропиках занесена с аквариумными растениями • Таллом гетеротрихальный • Размножение моноспорами. Моноспорангии отчленяются косо идущей перегородкой от любой клетки таллома и имеют зернистое от обилия багрянкового крахмала содержимое, которое превращается в одну неподвижную голую моноспору 20

21

КЛАСС ФЛОРИДЕИ • Порядок немалионовые • Порядок криптонемиевые 22

КЛАСС ФЛОРИДЕИ • Клетки большей частью с париетальными хроматофорами без пиреноидов • Между клетками имеются поры. • Карпогон с трихогиной. • После оплодотворения развиваются гонимобласты или непосредственно из брюшка оплодотворенного карпогона, или из ауксилярных клеток после слияния их с ообластемными нитями. • Бесполое размножение большинства— тетраспорами. • Гонимобласты, несущие карпоспорангии, рассматриваются как особая генерация — карпоспорофит. • Детали развития карпоспорофита (из оплодотворенного карпогона или из ауксилярных клеток), а также время дифференцировки ауксилярных клеток (до или после оплодотворения), их положение на талломе и т. п. кладутся в основу деления флоридей на шесть порядков 23

Порядок немалионовые • Для представителей характерно отсутствие ауксилярных клеток • гонимобласты развиваются непосредственно из оплодотворенного карпогона 24

Род леманеа 25

род немалион 26

род батрахоспермум 27

• Род леманеа встречается в быстро текущих речках • с холодной водой. Таллом, имеющий вид неветвящейся щетинки 10— 15 см длиной и 1 мм толщиной, темно-фиолетового или оливково • бурого цвета с узловатыми вздутиями. Прикрепляется к субстрату • при помощи подошвы из стелющихся нитей. По оси таллома проходит • одна нить из вытянутых бесцветных клеток. От верхней части каждой • клетки центральной оси отходит мутовка большей частью из четырех • расходящихся по радиусам ветвей. Базальные клетки каждой такой • ветви крупные, вытянутые. От их дистального (морфологически верх • него) конца отходят ветви второго порядка, которые в свою очередь • многократно ветвятся. Конечные разветвления срастаются в многослой • ную кору. Ее наружные клетки мелкие и заполнены хроматофорами, 28

Порядок криптонемиевые • • • имеются ауксилярные клетки, которые развиваются до оплодотворения карпогона и рассеяны по таллому на известном расстоянии от карпогона. Из карпогона после оплодотворения к ауксилярным клеткам растут более или менее длинные многоклеточные соединительные, или ообластемные, нити. После слияния ауксилярной клетки с клеткой ообластемной нити и перехода диплоидного ядра клетки нити в ауксилярную клетку возникают гонимобласты Развивающиеся на гонимобластах (карпоспорофите) карпоспоры содержат диплоидное ядро и прорастают в диплоидные растения — тетраспорофиты, производящие только органы бесполого размножения — тетраспорангии. При образовании тетраспор происходит мейоз и гаплоидные тетраспоры прорастают в гаплоидные растения— гаметофиты, несущие половые органы. Гаметофит и тетраспорофит внешне (морфологически) не различаются. изоморфная смена генераций, усложненная диплоидным карпоспорофптом. 29

род дюренеа • распространенный в южных морях. • Таллом имеет вид разветвленных слизистых кустиков розового цвета. 30

31

32

33

Род кораллина 34

Род литотамнион 35

Порядок церамиевые • высоко организованы • много видов • ауксилярные клетки дифференцируются только после того, как произошло оплодотворение карпогона • Длинных ообластемных нитей не образуется: брюшко карпогона или непосредственно сливается с рядом расположенной ауксилярной клеткой (клетками), или через короткие выросты, формируя цистокарпии 36

род каллитамнион 37

род делессерия 38

эволюция в пределах отдела • • • Бангиевые более примитивны. у карпогона еще не выработалась типичная форма, мало отличается от обычных вегетативных клеток. После оплодотворения содержимое карпогона непосредственно делится на карпоспоры. Флоридеи — более эволюционировавшая группа Карпогоном с трихогиной. Из класса флоридей наиболее простой порядок — немалионовые, у которых нет ауксилярных клеток, и гонимобласты, на которых развиваются карпоспорангии, образуются непосредственно из брюшной части оплодотворенного карпогона. Криптонемиевые — следующий шаг прогрессивной эволюции: имеют ауксилярные клетки, способствующие увеличению продукции карпоспор, так как образуется не один цистокарпий, а много — по числу ауксилярных клеток. При разбросанных беспорядочно по таллому ауксилярных клетках необходимы более или менее длинные ообластемные нити. Наивысшей ступени эволюции достигли церамиевые, у которых имеется прокарпий и ауксилярные клетки дифференцируются только после того, как произошло оплодотворение. Непосредственное соседство карпогона и ауксилярной клетки (клеток) в прокарпии облегчает образование цпстокарпиев. Этот порядок наиболее богат видами. 39

• За исключением немногих, преимущественно простейших представителей живущих в быстро текущих речках с чистой водой, красные водоросли — морские обитатели. • Они всегда прикреплены к камням, ракушкам, другим водорослям, являясь, как правило, эпифитами, однако известны и эндофиты, и даже паразиты. Многие красные водоросли живут на больших глубинах, и глубоководные формы отличаются особенно яркой красной окраской. 40

• Древнейшая окаменелость, идентифицируемая как красная водоросль является также самой древней окаменелостью-эукариотом, принадлежащей к конкретному современному таксону. Bangiomorpha pubescens, окаменелость многоклеточного организма найденная в арктической Канаде, лишь немногим отличается от современной красной водоросли рода Бангия (Bangia), несмотря на то, что она была отложена в слоях 1, 2 миллиардной давности. 41

ОТДЕЛ БУРЫЕ ВОДОРОСЛИ РНАЕОРНУТА • морские, особенно много — в холодных водах северного и южного полушария. • По морфологической и анатомической дифференцировке таллома — на более высоком уровне, чем ранее рассмотренные группы водорослей. • неизвестны ни одноклеточные, ни колониальные формы, ни талломы в виде простой неразветвленной нити. • самые простейшие — гетеротрихальные • талломы крупные, ложно- или истиннотканевого строения.

сильно ослизняющиеся клеточные стенки одно ядро, одну или много вакуолей обычно постенные хроматофоры различной формы. хроматофоры окружены сложной системой мембран — в прямой связи с оболочкой ядра — «хлоропластной эндоплазматической сетью» • Матрикс хлоропласта пересекается параллельными трехтилакоидными ламеллами • Свободный от тилакоидов пиреноид выступает из хлоропласта в виде почки • • •

Пигменты • хроматофоры окрашены в бурый цвет • хлорофиллы «а» и «с» (хлорофилл «в» отсутствует) • в-каротин • Много бурых ксантофиллов, особенно фукоксантина. 44

• Запасной полисахарид — ламинарин • спирт маннит • жиры • откладывается вне хлоропласта в цитоплазме. • Монадные клетки (зооспоры и гаметы) имеют глазок и жгутики. Глазок — часть пластиды, связан со жгутиковым аппаратом. • Жгутики — гетероморфные. 45

Организация 46

Размножение • вегетативное, бесполое и половое. • Вегетативное размножение -участками таллома. У некоторых — специализированные веточки (выводковые почки), отламываются -в новые талломы. • Бесполое размножение — зооспоры, образующихся в одногнездных или однокамерных спорангиях на диплоидных растениях (спорофитах) перед формированием зооспор ядро редукционно делится • Гаплоидные зооспоры — в гаплоидные половые растения — гаметофиты, на которых образуются половые органы. • У простейших — половой процесс изогамный, гаметыразвиваются в многогнездных или многокамерных спорангиях • У наиболее высокоорганизованных бурых водорослей половой процесс оогамный. В оогониях и антеридиях, как правило, образуется по одной гамете (яйцеклетке и сперматозоиду соответственно). • Яйцеклетка оплодотворяется всегда вне оогония. • Зигота без периода покоя прорастает в диплоидное растение.

ОТДЕЛ БУРЫЕ ВОДОРОСЛИ РНАЕОРНУТА • КЛАСС ИЗОГЕНЕРАТНЫЕ • КЛАСС ГЕТЕРОГЕНЕРАТНЫЕ • КЛАСС ЦИКЛОСПОРОВЫЕ 49

КЛАСС ИЗОГЕНЕРАТНЫЕ • Порядок эктокарповые • род эктокарпус — самые примитивные бурые водоросли. • Распространены во всех морях, особенно холодных, и растут на подводных предметах и других более крупных водорослях. 50

51

52

Порядок сфацеляриевые • Род сфацелярия имеет небольшие гетеротрихальные талломы. 53

54

Порядок кутлериевые • Порядок включает только два рода: кутлерия и занардиния • Кутлерия распространена по всему побережью Европы, занардиния — преимущественно в Средиземном море, а также в Черном. • Оба рода обнаруживают чередование поколений: у кутлерии смена генераций гетероморфная, у занардинии — изоморфная 55

кутлерия 56

57

58

Порядок диктиотовые • род диктиота распространен в Атлантическом океане по берегам Европы 59

60

род падина 61

62

КЛАСС ГЕТЕРОГЕНЕРАТНЫЕ • • • Порядок ламинариевые Гаметофиты мало различаются между собой и представлены микроскопическими, часто редуцированными до нескольких клеток нитчатыми растеньицами-заростками, которые несут половые органы. На мужских гаметофитах образуются антеридии в виде мелких клеток, развивающих по одному сперматозоиду, на женских — оогонии, в которых формируется по одной яйцеклетке. Спорофиты разных родов резко различаются и представляют собой самые крупные низшие растения, достигающие в длину 60— 100 м, со значительным морфологическим расчленением и сложным анатомическим строением. В большинстве случаев спорофиты ламинариевых расчленяются на листовидную пластинку, «ствол» и ризоиды, с помощью которых все растение прикрепляется к подводным камням и скалам. В месте перехода листовой пластинки в стволик находится интеркалярная меристема, за счет деятельности которой нарастает как листовая пластинка, так и ствол. род ламинария, виды которого широко распространены в северных морях. 63

65

66

67

68

• У нереоцистиса длинный (до 25 м) сравнительно тонкий первичный ствол на верхушке вздувается в крупный воздушный пузырь, от которого отходят листовые пластинки (до 5 м длины), каждая с коротким вторичным стебельком. • У макроцистиса, нереоцистиса, как и у ламинарии, зооспорангии • располагаются в сорусах на листовых пластинках. 69

КЛАСС ЦИКЛОСПОРОВЫЕ Порядок фукусовые • характеризуется – – верхушечным ростом таллома Отсутствием бесполого размножения оогамным половым процессом половые органы располагаются в углублениях таллома — концептакулах, или скафидиях • Имеется вегетативное размножение, приводящее в некоторых участках океана к образованию громадных скоплений талломов саргассума (примером может служить Саргассово море).

род саргассум • сложное морфологическое расчленение таллома • широко распространен в южном полушарии, особенно в теплых морях. • Стволик, прикреплен к субстрату подошвой • ветвится • несет уплощенные листовидные образования, шаровидные воздушные пузыри на специальных стебельках • разветвленные плодущие веточки 71

род фукус • В северных морях широко распространен 73

• • • • • • • • • Бурые водоросли — естественная группа, по своей морфологии хорошо отличающаяся от остальных отделов водорослей. Однако, как уже говорилось, по ряду признаков (наличию хлорофиллов «а» и «с» , отсутствию хлорофилла «Ь» , расположению тилакоидов в хлоропластах — трехтилакоидные ламеллы, по сходным продуктам запаса — ламинарии, хризоламинарин, по строению монадных клеток с гетероконтными и гетероморфными жгутиками) бурые водоросли обнаруживают сходство с золотистыми, желтозелеными, диатомовыми и пирофитовыми водорослями. На этом основании некоторые авторы низводят бурые и другие перечисленные группы водорослей до ранга классов в пределах одного большого отдела СЬгошор. Ьу1 а. Существование монадных клеток в жизненном цикле бурых водорослей позволяет выводить их, так же как остальные перечисленные группы, из каких-то первичных фотосинтезирующих жгутиконосцев с преобладанием бурых пигментов. Эти жгутиковые эволюционировали несколькими путями, один из которых и привел к возникновению бурых водорослей. Однако у бурых водорослей связь со жгутиковыми более отдаленная, чем у сходных с ними по ряду признаков золотистых, разножгутиковых, диатомовых, пирофитовых, а также у зеленых водорослей, так как прямых переходных форм здесь нет. Среди бурых водорослей не прослеживается последовательное развитие типов организации таллома от монадного к нитчатому и пластинчатому, как это легко наблюдается у зеленых, желтозеленых, золотистых и пирофйтбвых водорослей. Как уже отмечалось, среди бурых водорослей представлены только высшие ступени морфологической дифференцировки таллома — гетеротрихальная и пластинчатая. Возможно, более простые формы (монадные, коккоидные, простые нитчатые) полностью утрачены на протяжении длительной эволюции, которую проделали бурые водоросли — древняя группа, известная уже; из отложений силура и девона. Относительно родственных связей порядков в пределах отдела бурых водорослей и расположения их в системе единого взгляда нет. Согласно одной из схем филогенеза бурых водорослей, построенной с учетом сходства строения таллома на самых ранних стадиях развития, бурые водоросли — группа дифилетическая: одна линия эволюции объединяет (из упомянутых в изложении) сфацеляриевые, диктиотовые и фукусовые, другая — эктокарповые, кутлериевые, ламинариевые. Обе 219″ 75

• • • • группы порядков различаются и по способу роста талломов: первая характеризуется верхушечным ростом, вторая — интеркалярным. Килин (Н. Ку 1 ш), система которого наиболее распространена в настоящее время, от общего предка бурых водорослей выводит три эволюционные линии, которые представлены им как классы изогенератные, гетерогенератные и циклоспоровые; в основу их положены различия в жизненных циклах и морфологическом строении водорослей. Крупные бурые водоросли находят большое применение в хозяйстве человека. Из них добывают альгин — клеящее вещество, использующееся в текстильной, пищевой и ряде других отраслей промышленности. В приморских странах выбросы морских водорослей, богатые калием и азотом, употребляют в качестве удобрения, а также используют на корм скоту. Некоторые, например ламинарии ( «морская капуста» ), съедобны. 76

present5.com