Тема: Золотистые водоросли

Цель: Изучить происхождение, биологию, систематику и значение золотистых водорослей.

План лекции:

1. Происхождение

2. Биология

3. Систематика

4. Экология и значение в природе

5. Химический состав

6. Использование

Золотистые водоросли имеют монадную организацию, амебовидную, коккоидную, пальмеллоидную, нитчатую и пластинчатую. Встречаются пресноводные и морские формы во всех климатических зонах земного шара.

Золотистые водоросли бывают одноклеточными, колониальными и многоклеточными. У наиболее примитивных клетка одета периплапстом, у других имеется твердая целлюлозная стенка, иногда сильно ослизняющаяся. У высокоорганизованных представителей имеется панцирь из кремниевых чешуек.

Подвижные клетки имеют два жгутика одинаковой или разной формы. Содержимое клетки составляют цитоплазма, одно ядро, хроматофоры, содержащие хлорофиллы «а» и «с», каротиноиды (каротины, ксантофиллы), пульсирующие вакуоли, «глазок» или стигма встречаются не у всех. Запасные вещества – хризоламинарин, масла и жиры.

Особенности хроматофоров (хлоропластов) – ламеллы хромтаофоров состоят из 3 – 4 дисков (тилакоидов) и одиночного периферического диска, огибающего ламеллу.

У некоторых есть стрекательные структуры – дискоболоцисты.

Размножение вегетативное (деление клеток, распад колонии или многоклеточного таллома) или бесполое (зооспоры, апланоспоры). Половой процесс встречается редко – изогамия и коньюгация. В результате полового процесса и в неблагоприятных условиях образуются цисты с толстой оболочкой.

Золотистые водоросли – фототрофные организмы, участвуют в создании первичной продукции, служат пищей для планктонных организмов, являясь началом пищевой цепи. При массовом развитии могут портить воду, в то же время многие из них – индикаторы на чистую воду.

Отмирая и падая на дно, золотистые водоросли принимают участие в образовании органического ила – сапропеля.

Ископаемые остатки их сыграли большую роль в отложениях извести (кембрийский период).

Систематика

Отдел золотистые водоросли (Chrysophyta)

Класс хризоподовые (Chrysopodophyceae)

Порядок ризохризидовые (Rhizochrysidales)

Род Хризамеба (Chrysamoeba)

Класс хризомонадовые (Chrysomonadophyceae)

Порядок хризомонадовые (Chrysomonadales)

Род Охромонас (Ochromonas)

Род Хромулина (Chromulina)

Класс хризокапсовые (Chrysocapsophyceae)

Порядок хризокапсовые (Chrysocapsales)

Род Тетераспоропсис (Tetrasporopsis

Класс хризосферовые (Chrysosphaerophyceae)

Порядок хризосферовые (Chrysosphaeriales)

Род Хризосфера (Chrysosphaera)

Класс хризотриховые (Chrysotrichophyceae)

Порядок феотамниевые (Phaeothamniales)

Род Феотамнион (Phaeothamnion)

Класс хризоподовые объединяет более 30 родов с амебоидным типом строения. Клетка имеет тонкую оболочку – пелликулу, позволяющую образовывать псевдоподии. Характерными представителями являются виды рода Хризамеба (Chrysamoeba). Встречаются в планктоне торфяных болот и других пресноводных водоемах со стоячей водой. У некоторых кроме псевдоподий имеется короткий и малоподвижный жгутик. Хризамеба питается автотрофнои гетеротрофно. Размножается вегетативно, путем деления клетки надвое.

Класс хризомонадовые – центральный порядок класса. Для этого класса типичны одноклеточные или колониальные водоросли с 2 жгутиками чаще неравной длины.

Представители рода Охромонас встречаются в планктоне прудов. Округлые или овальные клетки, одетые перипластом и способны образовывать псевдоподии. На переднем конце клетки 2 жгутика неравной длины.

В пресных водах и морях обитают виды рода Хромулина. Клетки круглые или веретеновидные, одеты перипластом, способны менять форму и иногда образовывать псевдоподии. Два жгутика, один сильно редуцирован. Некоторые виды существуют в виде скоплений неподвижных клеток в слизи (пальмеллоидная структура).

На поверхности мелких лесных прудов и луж цисты хромулин образуют матово-золотистую пленку.

Среди видов этого класса есть и вредноносные формы. Одна из них, относящаяся к роду примнезиум, часто вызывает гибель рыб в польдерах (Голландия) или в прудах с солоноватой водой (Дания). Эта водоросль выделяет яд с гемолитическим действием.

Среди морских водорослей выделяется группа коккофилид – одних из важнейших продуцентов органического вещества. Панцири ископаемых коккофилид составляют 50 – 75 5 мощных пластов мегрелей и известняков.

В меловых породах обнаружены кремниевые скелеты силикофлагеллят – кремниевых жгутиковых. Особенности их скелета позволяют точно определить геологический возраст пород.

Класс хризокапсовые представлен организмами пальмеллоидной структуры. Размножение – вегетативное (деление клеток) или бесполое (с помощью зооспор).

В качестве примера можно привести виды рода Тетераспоропсис. Особенно известен род Гидрурус (Hydrurus) с единственным видом H. foetidus., встречающимся в быстро текущих горных ручьях с холодной и жесткой водой, в талых чистых водах. Водоросль прикрепляется к камням, бревнам и мхам. Колонии в виде ветвящихся шнуров, остов колонии образует слизь. Рост таллома верхушечный, делятся клетки, находящиеся на концах шнуров.

В класс хризосферовые входят водоросли с неподвижными клетками с хорошо выраженными целлюлозными стенками. Однако клетки часто сохраняют стигму и пульсирующие вакуоли. Вегетативное размножение отсутствует, а размножение осуществляется зооспорами или автоспорами. Имеются одноклеточные и колониальные формы, объединяемые в порядок хризосферовые.

Важнейший род – хризосфера. Встречаются в виде небольших групп овальных клеток на поверхности различных нитчатых водорослей.

В класс хризотриховые входят нитчатые и пластинчатые водоросли, живущие в пресных, реже в солоноватых и морских водах. Это многоклеточные водоросли, обитающие на бентосе. Бесполое размножение осуществляется зооспорами. При неблагоприятных условиях образуют цисты. Все виды объединены в один порядок - феотамниевые (Phaeothamniales).

Представители рода Феотамнион (Phaeothamnion) встречаются в прудах, озерах и болотах как эпифиты на водорослях, мхах и высших водных растениях в виде ветвящихся прямостоячих кустиков. Клеточные стенки легко ослизняются, тогда клетки теряют правильное расположение.

Золотистые водоросли характеризуются большим морфологическим разнообразием.[ ...]

Золотистые водоросли бывают одноклеточными (рис. 66 и 68), колониальными (рис. 67 и 69) и многоклеточными (рис. 75). Кроме того, среди них имеется один очень своеобразный представитель с многоядерным талломом в виде голого плазмодия (рис. 67, 3-5).[ ...]

Золотистые водоросли - очень древняя группа водорослей, возникшая от каких-то первичных амебоидных организмов. По набору пигментов, составу запасных веществ и наличию кремния в оболочках вегетативных клеток и цист золотистые водоросли обнаруживают сходство с диатомовыми, желто-зелеными и отчасти бурыми водорослями. Есть основание полагать, что именно золотистые водоросли в свое время дали начало диатомовым водорослям.[ ...]

У некоторых золотистых водорослей между двумя подвижными жгутиками располагается третий - неподвижный жгутик с расширением на конце, или гантонема. С ее помощью клетка прикрепляется к субстрату (рис. 12, 7).[ ...]

К отделу золотистых относятся водоросли, преимущественно микроскопические, хлоропла-сты которых окрашены в золотисто-желтый цвет. Из пигментов здесь обнаружены хлорофилл а, однажды - хлорофилл е и много каротиноидов, в том числе каротин и несколько ксантофиллов, больше всего золотистого фукоксантина. В зависимости от соотношения этих пигментов окраска золотистых водорослей может приобретать различные оттенки: от чисто-золотисто-желтой до зеленовато-желтой и зеленовато-бурой.[ ...]

Значение золотистых водорослей как фото-трофных организмов заключается прежде всего в создании первичной продукции в водоемах и в участии их в цепи питания гидробионтов, в том числе и рыб. Большую роль они играют также в улучшении газового режима водоемов и в образовании отложений сапропеля.[ ...]

Диатомовые водоросли как отдел не имеют прямых родственных связей с другими отделами водорослей. По некоторым отдельным признакам, таким, как общность пигментов, сходство продуктов ассимиляции, наличие кремнеземной оболочки и покоящихся спор, обнаруживается отдаленное родство с отделами золотистых (СЬгуворЬу1а) и желто-зеленых (Хап1ЬорЬу1а) водорослей. Некоторые альгологи и сейчас объединяют их в качестве классов в общий отдел СЬгуворЬу1а.[ ...]

Размножаются золотистые водоросли простым делением клетки (рис. 66, 4), а также путем распада колоний или многоклеточного таллома на отдельные части. Известен также половой процесс в виде типичной изогамии, хо-логамии или автогамии. В результате лолового процесса образуются очень разнообразные по характеру скульптурированности оболочки эндогенные кремнистые цисты (рис. 68, 2; 73, 3), которые помогают золотистым водорослям переживать неблагоприятные условия.[ ...]

Распространены золотистые водоросли по всему земному шару, но чаще встречаются в умеренных широтах. Живут преимущественно в чистых пресных водах и особенно характерны для кислых вод сфагновых болот. Небольшое число их обитает в морях и соленых озерах, значительно реже встречаются они в загрязненных водах. В почвах представлены единичными видами.[ ...]

Во второй группе водорослей наряду с хлорофиллом а есть второй хлорофилл, но иной, чем у зеленых,-хлорофилл с. Здесь также имеются каротиноиды, в том числе специфичные, у зеленых не обнаруживаемые. Каротиноиды в пигментном комплексе водорослей этих групп участвуют в фотосинтезе, благодаря им окраска их бывает золотистой, желтой, бурой и буровато-зеленой. Крахмал у этих растений заменен другими углеводами. Сюда относятся отделы: золотистые, диатомовые, бурые водоросли (рис. 5).[ ...]

Поэтому применительно к таким водорослям принято говорить о цикломор-ф о з е. Он может охватывать несколько поколений или ограничиваться периодом роста и развития одной особи.[ ...]

Представители этого класса золотистых водорослей характеризуются дальнейшим усложнением таллома, представленного здесь палъ-меллоидной (слизистой) структурой. В отличие от первых двух классов хризокапсовые включают неподвижные, прикрепленные или пассивно плавающие колониальные формы. Их клетки не имеют ни поверхностных выпячиваний, ни жгутиков. Они объединяются общей слизью 1 олоний, обычно располагаясь в периферических ее слоях, реже в центральной части.[ ...]

Для прорастания спор и зигот водорослей требуется комплекс условий, включающий определенные значения температуры, освещенности, содержания биогенных и биологически активных веществ. В противном случае они не прорастают. При этом зиготы некоторых водорослей, например фукусовых, не принадлежащие к гипнозиготам, сохраняют жизнеспособность в течение трех-четырех месяцев. Воспроизведению и сохранению некоторых водорослей в неблагоприятных условиях способствует образование цист. Они известны у золотистых, желто-зеленых, диатомовых и динофитовых водорослей. В каждой клетке формируется одна циста. Содержимое клетки округляется, и вокруг него вырабатывается твердая оболочка, содержащая кремнезем. При прорастании цист образуется одна особь, реже несколько.[ ...]

В процессе фотосинтеза в клетках золотистых водорослей вместо крахмала вырабатывается особый углевод - лейкозин.[ ...]

Этот перечень неполный, т. к. систематика планктонных водорослей чрезвычайно сложна и еще более усугубляется после их ферментации в кишечниках мшанок. Несмотря на это, все значительные компоненты пищи нами учтены. Кроме водорослей в пище мшанок встречались животные компоненты - коловратки рр.[ ...]

Однако правильнее считать диатомовые водоросли самостоятельным монолитным и высокоспециализированным отделом, очень рано отошедшим от общего корня с золотистыми и желто-зелеными водорослями.[ ...]

Н. В. Бондаренко выявил 36 видов планктонных водорослей: 9 видов диатомовых, 8 - синезеленых, 14 - зеленых (из трех групп устаревшей систематики водорослей: Chlorophyta, Conju-gatae и из Mastigophora - вольвоксовые), 2 - золотистых (Masti-gophora), 3 - динофитовых (Mastigophora). Зеленые оказались доминирующими по видовому богатству в исследовании Н. В. Бондаренко из-за многочисленных видов рода Staurastrum, сильно изменчивых и признаваемых позднейшими исследованиями (Определитель пресноводных..., 1951-1986) в некоторых случаях за один вид. Учитывая это замечание, а также то, что основной акцент в исследованиях Н. В. Бондаренко сделан на бентос и, следовательно, бентосные формы диатомей учтены им в другой группе водных организмов, можно сделать вывод о преобладании видового богатства диатомей над остальными отделами планктонных водорослей. Второе место занимают зеленые, третье - синезеленые, далее немногочисленные золотистые и динофитовые.[ ...]

Наличие плазмодиальных форм у желто-зеленых водорослей в известной мере подтверждает родственные связи этого отдела с золотистыми водорослями, ибо только в этих двух отделах имеются представители с подобной структурой тела (ср. Myxochrysis paradoxa из отдела Chrysophyta).[ ...]

К классу хризосферовых относятся представители золотистых водорослей с коккоидной структурой тела. Их клетки покрыты плотной целлюлозной оболочкой, а ризоподии и жгуты отсутствуют полностью. Это неподвижные одноклеточные, реже колониальные (табл. 6, 4) формы. Последние имеют вид скоплений клеток, не погруженных в слизь и слабо связанных друг с другом. При размножении они не образуют нитей или пластинок.[ ...]

К классу хризотриховых относятся представители золотистых водорослей с нитчатой, разнонитчатой и пластинчатой структурами тела. Это исключительно многоклеточные, прикрепленные, типично бентосные формы. Таллом здесь имеет вид простых или разветвленных, однорядных или многорядных нитей, кустиков или паренхиматозных дисковидных пластиночек, не погруженных в общую слизь.[ ...]

Низшие растения. Представители низших растений - водоросли - включены в Красные книги 8 субъектов Федерации (табл. 3): Московской области (1998 г.) - 3 вида, города Москвы (2001 г.) - 8 видов, Ленинградской области (2000 г.) - 71 вид, Республики Башкортостан (2002 г.) - 19 видов, Республики Татарстан (1995 г.) - 22 вида, Чувашской Республики (2001 г.) - 2 вида и Кировской области (2001 г.) - 1 вид. В основном это представители сине-зеленых, зеленых и харовых водорослей. Из других отделов в единичных случаях отмечены золотистые, диатомовые, бурые, красные, желто-зеленые, гаптофитовые и пирофитовые водоросли.[ ...]

Сравнение порядков численности основных отделов водорослей в 1936 г. и 1999 г. отражено на логарифмической шкале (рис. 38). Как видно из приведенного графика, только численность динофитовых практически не изменилась. Численность зеленых возросла незначительно и имеет тот же порядок, выросла численность золотистых водорослей и диатомовых.[ ...]

Изменения биомассы основных отделов планктонных водорослей в сезонной динамике представлены на рис. 26. Отчетливо видна резкая смена пиков развития биомассы золотистых водорослей на пики биомассы синезеленых в третьей декаде июня и диатомовых в третьей декаде сентября.[ ...]

Монадная структура очень широко распространена в мире водорослей - она свойственна многим представителям в отделах пирофитовых, золотистых, звгленовых, желто-зеленых и зеленых водорослей, причем у первых трех она является преобладающей.[ ...]

Необычайно красочную картину представляют живые клетки золотистых водорослей при рассматривании их в ярко освещенном поле зрения микроскопа,- как будто каждая из них отражает солнечный лучик. Однако при отмирании клеток золотистая окраска хромато-форов исчезает и они становятся зелеными в связи с растворением в воде желтых пигментов и демаскировкой хлорофилла.[ ...]

Таким образом, эколого-географический анализ выявленных водорослей (Приложение 1) показал, что основу фитопланктона оз. Большое Миассово составляет комплекс эвритопных и индефферентных по отношению к активной реакции среды видов, имеющих широкое распространение. Ядро альгофлоры составляют отделы диатомовых и зеленых, велика роль в фитопланктонных сообществах отдельных видов золотистых и динофитовых (.Dinobryon, Ceratium). Отмечено также возрастающее видовое богатство синезеленых и массовое развитие отдельных видов водорослей этого отдела.[ ...]

У представителей своеобразной группы кок-колитофорид, входящих в состав золотистых водорослей, пелликула снаружи окружена дополнительным слоем округлых известковых телец - кокколитов. Они лежат в слизи, выделяемой протопластом.[ ...]

Амебоидное строение могут временно приобретать некоторые одноклеточные водоросли, обладающие жгутиками (монадная структура, см. ниже), путем сбрасывания их или втягивания внутрь. Амебоидная структура свойственна ряду представителей пирофитовых, золотистых и желто-зеленых водорослей.[ ...]

Независимо от общего уровня организации тела внутреннее строение клетки золотистых водорослей весьма однотипно (рис. 68,4). В протопласте размещается обычно один или два постенных корытовидных хлоропласта, на которых у некоторых видов можно обнаружить красный глазок или трудно различимый голый пиреноид. Ядро одно, обычно небольших размеров, заметное только после обработки клетки специальными красителями. У некоторых видов, обычно в морфологически передней части клетки, имеется одна или две пульсирующие вакуоли.[ ...]

Таким образом, основную роль в фитопланктонных сообществах озера Б. Миассово играли золотистые и синезеленые водоросли, роль диатомовых и динофитовых второстепенна. Еще менее значима роль зеленых, и совсем малозаметна - эвгленовых и криптофитовых.[ ...]

Разнонитчатая структура в том или ином выражении представлена в отделах сине-зеленых, зеленых, золотистых, бурых и красных водорослей, где она является или постоянной формой существования, или временным состоянием.[ ...]

Хорошо виден на графике (см. рис. 33) большой всплеск биомассы в Липовой курье в июне - в период массового развития золотистой водоросли ОтоЬгуоп. Пик численности фитопланктона в это время не выражен резко, поскольку крупные домики вида ОтоЬгуоп дают большой вклад в биомассу при сравнительно невысокой численности.[ ...]

При повышенном содержании в воде минеральных солей возможно возникновение вспышек «цветения» воды - массового развития золотистых водорослей, многие из которых токсичны для рыбы. Наиболее изучена и наиболее опасна водоросль примнезиум, вспышки массового развития которой были отмечены в солоновато-водных водоемах средиземноморского, черноморского бассейнов, в прибрежных водоемах Северного и Балтийского морей.[ ...]

Группа низших водных растений, обычно содержащих хлорофилл и вырабатывающих органические вещества в процессе фотосинтеза. Тело водорослей - таллом, не имеющее настоящих корней, стеблей и листьев, от долей микрона до 60 метров. Неклеточные, одноклеточные, многоклеточные, колониальные организмы. Размножение бесполое, вегетативное и половое. Отделы (или типы) водорослей: зеленые, бурые, красные, золотистые, желто-зеленые, диатомовые и др. Входят в состав планктона и бентоса. Некоторые водоросли съедобны (например, ламинария, порфира), другие - сырье для получения кормовой массы, агара, каррогена, йода и др.[ ...]

Класс хризотриховых объединяет в своем составе пресноводные, реже солоноватоводные и морские формы. Это наиболее высоко организованная группа золотистых водорослей, представители которой по внешнему виду сходны с улотриксовыми из отдела зеленых водорослей и гетеротриксовыми из отдела желто-зеленых водорослей. Некоторые из них похожи на наиболее просто устроенных представителей бурых водорослей.[ ...]

В природе встречается пять разных типов хлорофилла, которые незначительно различаются по своей молекулярной структуре. Наиболее хорошо изучен хлорофилл а. Молекула его состоит из четырех пиррольных колец, с азотом которых связан атом магния, а к одному из колец присоединен одноатомный ненасыщенный спирт фитол.[ ...]

Хлоропласты у динофитовых обычно многочисленные, мелкие, дисковидные, реже эллипсоидные или лентовидные (рис. 64, 1-4), окрашенные в темно- или светло-бурый, золотистый, желтый, реже зеленоватый и сине-зеленый цвет. Из пигментов здесь обнаружены хлорофилл а и хлорофилл с, 3-каротин и пять ксантофиллов. Ядро одно, обычно крупных размеров. Основным продуктом фотосинтеза является масло. У некоторых динофитовых водорослей обнаружен трихоцисты.[ ...]

А. О. Таусон, выявив 52 вида фитопланктона, по видовому богатству на первое место ставит диатомовые (19 видов). Второе место также займут зеленые (14 видов), если привести систематику водорослей в современный вид (7 - Chlorophyta, 5 - Conju-gatae, 2 - Flagellata).[ ...]

Специальные исследования по содержанию в воде водорослевых токсинов нами не были проведены. Однако этот период был кратковременным и не выходил за рамки естественных процессов, тем более, что антропогенное эвтрофирование в оз. Б. Миассово не выражено (см. ниже). Следовательно, водорослевую токсификацию озера можно считать незначительной.[ ...]

Возрастала роль зеленых и золотистых водорослей и степень доминирования. В большинстве случаев биомасса водорослей в наиболее закисленных озерах была низкой и соответствовала олиго- и ультра-олиготрофным водам (Корнева, 1994). Аналогичные данные получены для бентоса кислых озер и рек Северной Америки и Европы (Moosberg et al., 1979; Muniz, 1981; Kettamies et al., 1985).[ ...]

Исследования, ставящие задачу выявления видового состава флоры и фауны шести горных озер Ильменского заповедника (в том числе и оз. Б. Миассово), проведены Н. В. Бондаренко в 1936-1937 гг. (Бондаренко, 1938). По его данным систематический список фитопланктона оз. Б. Миассово насчитывал 36 видов водорослей. Указаны некоторые количественные характеристики. Массовой формой названа, в отличие от других исследований этих лет, синезеленая водоросль Anabaena hassalii, преобладали по численности («руководящие формы») синезеленые Chro-ococcus limneticus (=Gloeocapsa limneticus Hollerb.) и Microcystis aeruginosa, а также диатомовая водоросль Fragilaria crotonensis, золотистая водоросль Dinobryon stipitatum, динофитовая Ceratium hi rundine На.[ ...]

Эволюция растений. Число видов ныне существующих растений достигает более 500 тысяч, из них высших - около 300 тысяч видов. У истоков таллофитов (низших растений) стоят примитивные жгутиковые. В отложениях возрастом около 2 млрд. лет встречаются колючки (колонии) одноклеточных и нитчатых форм (зеленые и золотистые водоросли). Переход через колониеобразные формы к водорослям (фи-кофита), по-видимому, совершался многократно. Совпадения в составе ассимиляционных пигментов, запасных веществ и в тонком строении хлоропластов указывают на то, что предками высших растений были зеленые водоросли. Первыми наземными растениями считаются псилофиты, жившие 420 - 350 млн. лет назад.[ ...]

Удивительно и происхождение знакомого всем писчего мела. При рассматривании мела под микроскопом при небольших увеличениях обычно бросаются в глаза главным образом известковые раковины фораминифер, но при увеличениях более чем в 1000 раз там обнаруживается огромное количество прозрачных пластинок другого происхождения, величина которых не превышает 10 мкм. Это так называемые кокко-литы - частицы известкового панциря золотистых водорослей кокколитофорид (рис. 71). Электронный микроскоп позволил установить, что меловые породы почти на 95% состоят из кокколитов и их обломков.

Золотистые водоросли представлены в основном одноклеточными организмами, хотя среди них имеются и колониальные, и многоклеточные формы.

Представители этого отдела широко распространены в пресных водоемах всех климатических зон земного шара, но чаще встречаются в умеренных широтах. Есть среди золотистых виды, которые обитают в морях и соленых озерах, а очень немногие - в загрязненных водах.

Некоторые из золотистых водорослей, например Coccolithus buxleyi, широко распространены в океане от Антарктики до Шпицбергена и являются важнейшими продуцентами органического вещества (1 л воды содержит до 100 млн клеток).

Внутреннее строение клеток всех золотистых водорослей однотипно. В протопласте имеется одно ядро, одна или две пульсирующие вакуоли и один или два корытовидных хлоропласта, располагающихся вдоль стенок клеток. У некоторых видов на хлоропластах можно увидеть красный глазок.

В хлоропластах водорослей этого отдела помимо хлорофилла содержатся каротин и ксантофиллы, придающие им золотисто-желтый цвет. Живые клетки золотистых водорослей очень красиво смотрятся под микроскопом - как будто каждая их них отражает солнечный лучик. Однако при отмирании клеток желтые пигменты растворяются в воде, и золотистая окраска сменяется зеленой (становится виден хлорофилл).

В процессе фотосинтеза в клетках золотистых водорослей вместо крахмала образуется углевод хризоламинарин.)

Наружные покровы клеток этих организмов очень разнообразны. У наиболее примитивных видов клетка одета нежным перипластом, позволяющим образовывать выпячивания разной формы (ризоподии, псевдоподии и пр.), у других плазмалемму покрывает твердая целлюлозная оболочка, иногда сильно ослизняющаяся. Клетки многих видов золотистых водорослей снабжены жгутиками, форма, строение и количество которых являются важными систематическими признаками. У некоторых на поверхности клетки откладываются известковые образования - кокколиты - различных форм и размеров, а у предствителей подкласса силикофлагеллят, или кремниевых жгутиконосцев, имеется внутренний кремниевый скелет. Разнообразие строения этих скелетов позволяет использовать остатки тех или иных форм ископаемых силикофлагеллят для определения возраста содержащих их геологических пород.
У более высокоразвитых представителей отдела золотистых водорослей клетки одеты панцирем, состоящим из кремниевых чешуек (иногда несущих шипы), или заключены в домики, через отверстия которых наружу выходят жгутики или псевдоподии.

Вегетативное размножение у золотистых водорослей - продольное деление клетки или распад колонии на части, бесполое - осуществляется зооспорами, амебоидными клетками или апланоспорами. Половой процесс (клетки золотистых водорослей диплоидны) - изогамия, конъюгация. В результате полового процесса, а также в неблагоприятных условиях, образуются цисты с толстой оболочкой, содержащей кремний.

Примерно одинаковый набор пигментов и состав запасных веществ, а главное - присутствие кремния в оболочках вегетативных клеток и цист, свидетельствуют о возможном родстве золотистых водорослей с диатомовыми, желто-зелеными и бурыми.

На поверхности луж и мелких лесных прудов иногда можно наблюдать матовую золотистую пленку, состоящую из множества (до 40 000 на 1 мм2 поверхности) цист одноклеточной золотистой водоросли хромулины (Chromulina ). Оболочки этих клеток-цист не смачиваются водой и поэтому погружены в воду только своей нижней частью. При прорастании цисты из нее выходит несколько подвижных особей, тело которых представляет собой округлую клетку, покрытую тонкой оболочкой и способную изменять форму и иногда образовывать псевдоподии. В световой микроскоп у подвижных клеток хромулины можно различить жгутик. На самом деле жгутиков два, но второй настолько мал, что обнаружить его можно лишь с помощью электронного микроскопа.

Увидеть оба жгутика можно, разглядывая в микроскоп клетки охромонаса (Ochromonas ) - другой одноклеточной золотистой водоросли , встречающейся в планктоне прудов. Ее округлая или овальная клетка покрыта тонкой клеточной оболочкой и также способна образовывать псевдоподии. Жгутики расположены на переднем конце клетки и имеют неодинаковую длину. При этом длинный - перистый, а короткий - гладкий. В клетках охромонаса, как и других золотистых водорослей, можно различить один или два хлоропласта, пульсирующие вакуоли, глазок и скопления хризоламинарина в нижней части клетки.

Из многоклеточных (нитчатых) форм золотистых водорослей в озерах, прудах и болотах можно встретить феотамнион (Phaeothamnion ). Эта водоросль, имеющая вид ветвящегося прямостоячего кустика, растет, как эпифит, на высших водных растениях.

Класс Золотистые водоросли. Особенности строения, размножения. Роль в природе, значение для человека. Основные представители(Dinobryon, Hydrusus).

Морфология:

микроскопические, золтисто-желтого цвета;

одноклеточные, колониальные, многоклеточные;

клетки покрыты плазмалеммой, на которой располагаются органические и кремнеземные чешуйки;

у монадных стадий 2(1 иногда редуцирован) апикальных жгутикаразной длины, один с трехстворчатыми мастигонемами, на которых распологаются боквые волоски; на коротком жгутике - парафлагеллярное вздутие, которые вместе с глазком отвечает за фоторецепцию;

хлоропласты 4-мембранные; хлорофилл а и с, пигменты фукоксантин и виолаксантин;

стигма состоит из одного ряда липидных глобул и расположена в хлоропласте;

зап. Продукты - хризоламинарин и липиды; у пресноводных на переднем конце 1-2 сократительные вакуоли;

Экология:

пресноводные формы; авто-, миксо- и гетеротрофные; при неблагоприятных условиях в результате полового процесса образуются цисты с толстой оболочкой;

Размножение:

митоз открытый, ризопласт - центр организации микротрубочек; вегетативное размножение: бинарное деление, распад колонии или многоклеточного таллома; бесполое: зооспорами, апланоспорами;

половое - у немногих видов; жизн. цикл гаплоидный;

Значение в природе: фототрофы, участвуют в образовании первичной продукции, также являются началом пищевой цепи. При массовом размножении могут портить воду, в то же время многие - индикаторы на чистую воду.

Значение для человека: некоторые виды (Synara, Dinobryon и др.) могут, активно размножаясь приводить к цветению воды и замору рыбы, в том числе промысловой.

Dinobryon (класс Хризомонадовые, порядок Хризомонадовые): подвижные колонии в местообитаниях с чистой водой. Клетки этой колонии прикреплены внутри бокаловидных прозрачных целлюлозных домиков при помощи сократительных стебельков. Из широкого устья домика выделяются 2 жгутика неравной длины. При размножении клетки выходят из домика(одна или обе), прикрепляются к его поверхности и образуют новый домик. Так образуются колонии. Половой процесс - хологамия.

Hydrusus (класс Хризокапсовые, порядок Хризокапсовые): встречается быстро текущих горн. ручьях с холодной и жесткой водой или в талых чистых водах. По внешнему виду напоминает нитчатую бурую водоросль и прикрепляется к камням, бревнам, мхам. На самом деле это колонии в виде ветвящихся шнуров до 30 см длиной. Остов колонии выделяет слизь с неприятным запахом, в которую вкраплены клетки. Рост таллома верхушечный. При бесполом размножении из слизи выходят одножгутиковые зооспоры тетраэдрической формы, образующиеся из клеток боковых ветвей.

20. Класс Желто-зеленые водоросли. Особенности строения, размножения. Роль в природе, значение для человека. Основные представители(Tribonema, Botrydium, Vaucheria).

Морфология:

подвижные формы и стадии имеют 2 жгутика неравной длины и разного строения(более длинный - с мастигонемами, короткий - гладкий);

талломы всех видов(кроме сифонокладального); хлоропласты диско-, ленто-, корыто-, чашевидных, пластинчатых, звездчатых форм, как правило, желто-зеленого цвета; пигменты - хлорофиллы а и с;α- и β-каротины (преобладают, что обусловливает специфическую окраску); ксантофиллы: лютеин, виолаксантин, неоксантин; запасные питательные вещества - масла, у некоторых - волютин, хризоламинарин и лейкозин; у подвижных форм на конце одного из хлоропластов обычно расположен ярко-красный глазок; у небольшого числа видов имеются одна или две сократительные вакуоли;

Экология:

В водной среде входят в состав планктона, реже - перифитона и бентоса. преимущественно обитатели чистых пресных водоёмов умеренных широт, обычны также в почве, реже встречаются в морях и солёных озёрах;

Размножение:

вегетативное размножение - простым делением, либо распадом колонии или многоклеточного таллома;бесполое размножение - двужгутиковыми зооспорами или автоспорами, реже - амёбоидами;половой процесс известен у немногих видов, в основном в виде изо- и оогамии.

Роль в природе и жизни человека:Продуценты органического вещества, также являются началом пищевой цепи. Образуют илы и сапропели. Являются индикаторами загрязнения воды. В почвах участвуют в процессах накопления орг. Веществ и способствует повышению плодородия почв.

Tribonema (порядок Трибонемовые): Таллом нитчатый. Неветвящиеся нити таллома с помощью базальной клетки прикрепляются к субстрату. Затем вследствие отмирания базальной клетки они всплывают на поверхность и встречаются уже как свободноплавающие, часто сплетаясь в тину. Нити сложены из ряда цилиндрических или бочонкообразных клеток, каждая с 1 ядром и несколькими постенно расположенными желтовато-зелеными хроматофорами. Клеточные стенки состоят из двух половинок, находящих краями друг на друга посередине клетки, и промежуточного кольца, прилегающего в этом месте к краям с внутренней стороны. При размножении в клетках образуются 1 или 2 разножгутиковые зооспоры.

Botrydium (порядок Ботридиевые): клетки имеют 1мм в диаметре и 2мм в высоту,книзу постепенно сужается и переходит в ветвящиеся бесцветные ризоиды, погруженные в почву. Внутри клетки имеется вакуоль, а в тонком постенном слое цитоплазмы содержэится многочисленные ядра, хроматофоры и капелки масла. Во время дождя в клетке образуются зооспоры,которые выходят наружу и расселяются спотоком воды. При долгом отсутствии дождя может образовывать апланоспоры, распадающиеся на цисты или гипноспоры.

Vaucheria (порядок Вошериевые): таллом многоядерный, представляет собой толстые(до нескольких см) слабо ветвящиеся нити, прикрепляющиеся к субстрату лапчатыми бесцветными ризоидами. При бесполом размножении в верхней части боковой ветви форм-ся 1 крупная зооспора(синзооспора) с многочисленными жгутиками. Половой процесс оогамный. РИСУНОК ЕСТЬ В АЛЬБОМЕ, Я ГАРАНТИРУЮ ЭТО!

Инструкция

Отсутствие солнечного света препятствует освоению водорослями морских глубин. Сквозь толщу воду поступает лишь малая толика лучей дневного светила, поэтому такие условия категорически не подходят большинству . Зеленые предпочитают для жизни прибрежную зону и большинство из них не опускаются глубже 20-40 метров.

Водоросли зеленого цвета используют для фотосинтеза красную часть спектра. Красному цвету сложнее всего опускаться на морское дно, он задерживается слоями воды, и глубже проникают лишь и лучи. Поэтому самым глубоководным – красным, пришлось несколько изменить строение своих хлоропластов. В отличие от зеленых растений – обладателей хлорофиллов a и b, в хлоропластах красных преобладают хлорофиллы a и d. Также красных водорослей присутствуют и дополнительные красящие вещества – каротиноиды, фикоэтрины и фикоцианы, помогающие максимально использовать поступающий к солнечный свет. Также каротиноиды придают красным водорослям их характерную окраску.

Далеко не все красные водоросли предпочитают селиться на глубине. Многие виды в прибрежных водах, не опускаясь более чем на один-два метра. Однако некоторые разновидности способны продолжать жизнедеятельность на глубине свыше 260 метров. Водоросли, живущие в столь экстремальных условиях, могут достигать огромных размеров (до пятидесяти метров).

Красные водоросли имеют огромное значение для человека. Их используют в пищу для изготовления супов, салатов, приправ и даже конфет. Широко используется и производная красных водорослей – агар-агар. В последнее время ученые уделяют еще большее внимание этим растениям, надеясь, что содержащиеся в них сульфатированные углеводы помогут в борьбе со СПИДом.

Видео по теме

Водоросли - это обширная группа фотосинтезирующих организмов, включающая 12 отделов и более 40 тысяч видов. Водоросли преимущественно обитают в воде, но некоторые из них приспособились к жизни на суше - в почве, на камнях и стволах деревьев.

Инструкция

Тело водорослей не дифференцировано на вегетативные органы (стебель, лист, корень), оно представлено слоевищем, или талломом. По этой причине их часто называют слоевищными, или талломными, растениями. Водоросли могут свободно плавать в воде или прикрепляться к различным предметам, например, к грунту и камням на дне водоема.

Известно более 40 тысяч видов водорослей, их принято разделять на два подцарства - Настоящие водоросли и Багрянки. Настоящие водоросли подразделяются на несколько отделов - Зеленые, Золотистые, Диатомовые, Бурые, Харовые. Они отличаются друг от друга набором фотосинтезирующих пигментов, структурой таллома, особенностями размножения и циклами развития.

Клетки большинства водорослей не отличаются значительно от типичных клеток высших растений, но у них есть ряд особенностей. Клеточная оболочка состоит из целлюлозы и пектиновых веществ, у многих водорослей в ее состав входят добавочные компоненты, такие как железо, известь, альгиновая кислота и другие. Цитоплазма, как правило, располагается тонким слоем вдоль клеточной стенки, окружая собой большую центральную вакуоль.

В клетках водорослей присутствуют хроматофоры, которые отличаются от хлоропластов высших растений. Они более разнообразны по строению, набору пигментов, по форме и размерам. Хроматофоры водорослей могут быть лентовидными, пластинчатыми, дисковидными, звездчатыми или чашевидными.

Для морфологическое разнообразие, среди них есть одноклеточные (хлорелла, хламидомонада), колониальные (вольвокс), а также многоклеточные. Среди