Водоросли: список разновидностей, их внешний вид, названия, характеристики сред, в которых они существуют

Обновлено: 18.09.2024

В царстве растений водоросли - примеры древнейших организмов, появившиеся ещё на заре жизни на Земле. Они играют огромную роль в биогеоценозах, производя большинство органических веществ в мире. Их используют в пищу, применяют в фармацевтике и химической промышленности, из них производят различные лекарства.

Содержание

Значение

Зеленые водоросли играют важную роль в жизни обитателей планеты:

создают органическое вещество в водоемах,
гаметы, зооспоры и сами водоросли служат пищей для зоопланктона,
обогащают воду кислородом,
фильтруют сточные воды,
из нитчатых водорослей производят бумагу, ацетон, спирты и др.,
пластинчатые водоросли человек употребляет в пищу и т.д.

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.

Водоросли выделяют в отдельное подцарство. Являются низшими растительными организмами. Это споровые растительные структуры. Систематика определяет более 10 различных видов.

Причина появления черной бороды в аквариуме. Способы борьбы с водорослью и профилактические меры. Химическая и биологическая очистка - преимущества и.

Нитчатые водоросли в аквариуме: как бороться. Борьба с нитчаткой: методы и способы.

Добрый день. Меня зовут Ирина Корцулина. Я являюсь главным редактором данного проекта. Связаться с нами возможно через страницу "Контакты", которая находится в нижнем меню сайта.

Описание и строение водорослей

Благодаря электронным микроскопам, мощность которых позволяет увеличивать исследуемые объекты в тысячи раз, специалисты получили возможность рассмотреть строение диатомовых клеток.

Основной составляющей является панцирь, представляющий собой внешнюю оболочку из двух половинок. В зависимости от разновидности, эти створки могут быть скреплены вместе, слегка сдвинуты друг на друга или иметь разделитель, который помогает частям панциря раздвигаться, чтобы организм мог наращивать клеточную массу.

Основной составляющей диатомий является панцирь, представляющий собой внешнюю оболочку из двух половинок

Половинки имеют шероховатую поверхность, на них можно заметить множество рёбер, пор, ячеек, отверстий или камер. Площадь этой импровизированной брони покрыта углублениями на 75 процентов. А также на ней имеются различные наросты, которые позволяют одноклеточным собираться в группы.

Главным компонентом этой естественной защиты является диоксид кремния, в котором присутствуют различные примеси, например, железо, органические вещества, алюминий и магний. Внешнюю сторону панциря украшает тонкий налёт органики.

С помощью микроскопа учёные смогли рассмотреть формы, которые может иметь этот покров:

Существует множество видов створок. Эти структурные элементы способны образовывать сложные и интересные комбинаций, хотя состоят только из одной клетки. Формы панциря и створок очень разнообразны, причудливы и затейливы, а их поверхность настолько изящна и необычна, что увеличенные изображения диатомовых водорослей можно с лёгкостью принять за произведения искусства.

В результате фотосинтеза такие водоросли вырабатывают не углеводы, как все наземные растения, а липиды. Для здоровой и активной жизнедеятельности этим организмам требуются жиры, а также резервные и дополнительные вещества, например, такие как хризоламинарин.

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.

Рис. 10. Размножение ульвы

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.

Симбиотические

Лишайник

Водоросли, живущие в симбиозе с другими организмами. Не являются отдельной группой и к симбиотам относятся растения разных видов. Из примеров - вышеупомянутый лишайник, состоящий из грибов и водорослей; зооксантеллы, живущие в симбиозе с коралловыми полипами; зелёные водоросли, поселяющиеся внутри инфузорий. Они также могут осуществлять симбиоз даже с высшими позвоночными животными, например, желтопятнистая амбистома, в теле которой поселяются водоросли-симбиоты или ленивец, у которого они живут на шерсти.

Классы зеленых водорослей

Из-за сложности идентификации талломов растительных организмов, входящих в отдел водорослей зеленого цвета, а также их более чем внушительного количества, ученым до сих пор так и не удалось создать какой-то единый их реестр или подробный классификатор. Тем не менее в настоящее время выделяют пять основных классов зеленых водорослей, к которым относят:

В класс Ulvophyceae входит не менее тысячи видов растений, преимущественно обитающих в морской среде. Примечательно, что к этому классу относят не только нитчатые и пластинчатые водоросли, но и некоторые виды лишайников. Что же касается морских его представителей, которых абсолютное большинство, то характерной их особенностью является наличие известковых микрочастиц. В свою очередь, этот класс делится на два порядка:

Улотриксовые, чаще всего обитающие в водоемах с пресной водой, прикрепляясь к каким-либо предметам и образуя многочисленные колонии в виде низкорослых кустиков. Бесполые растения этого порядка имеют свойство размножаться двумя способами, первый из которых подразумевает деление одной нити на несколько, в то время как для второго свойственно образование зооспор в материнских клетках с дальнейшим их выбросом и распространением.
Ульвовые, которые встречаются во всех морях мира, предпочитая в первую очередь соленые водоемы с теплой водой. Отличительной характеристикой этих водорослей с талломом ярко-зеленого цвета является наличие ножки для крепления к морскому грунту, а также разнообразие строения (слоевище растений может иметь как трубчатую, так и мешковидную или пластинчатую форму).

Класс Bryopsidophyceae насчитывает около пятисот видов растительных организмов, обладающих талломом неклеточного типа. Все эти водоросли относятся к единому порядку с одноименным названием Бриопсидовые, преобладающему в пресных водах. В свою очередь, этот порядок делится на три основных рода: бриопсис, кодиум и каулерпа, отличающихся друг от друга не только строением, но и средой обитания.

Класс одноклеточных водорослей Chlorophyceae насчитывает около 2500 видов, которые относятся к единому порядку вольвоксовых. При этом он делится на два рода: хламидомонада (не менее 500 видов) и вольвокс (около 2 тысяч). Первый род, который также является бесполым, имеет свойство размножаться посредством деления клетки. В то же время вольвокс, который по праву считается наиболее высокоорганизованным представителем этой группы, способен организовывать огромные колонии, насчитывающие тысячи живых организмов.

Хламидомонада относится к классу зеленых водорослей

Еще один класс Trebouxiophyceae состоит из 170 видов одноклеточных организмов, имеющих преимущественно коккоидную форму, которые могут обитать как на земляном грунте, так и на дне пресных озер и рек.

Этот класс классифицируется по двум порядкам на хлорелловые и требуксиевые водоросли, и если первый тип представляет собой неподвижные шарики, для которых естественной средой обитания являются водоемы, то второй входит в состав лишайников, встречающихся на древесной коре либо ведущих свободный образ жизни.

Название последнего класса Prasinophyceae переводится с древнегреческого языка как «зеленый» и на этот раз речь также идет об одноклеточных организмах с коккоидным, жгутиковым или пальмеллоидным типом строения. Делится этот класс на два порядка: пирамимонадовые, которые нередко провоцируют цветение пресных и соленых вод, и хлородендровые подвижного и неподвижного типа со слизкими ножками для крепления к твердым поверхностям. Водоросли последнего порядка часто имеют тот самый красный пигмент из-за наличия каротина. Кроме того, они могут паразитировать, всю жизнь обитая в теле морских червей.

Размножение

У водорослей есть различные способы размножения, основные это вегетативное, бесполое и половое. Вегетативное осуществляется делением клеток или размножением отдельных участков слоевища. При бесполом в слоевище происходит формирование новых спор, которые прорастают в новые особи. Споры делятся на зооспоры (подвижные) и апланоспоры (неподвижные). Наконец, при половом размножении формируются половые клетки - гаметы, после слияния которых образуются зиготы, из которых появляются новые особи.

Центрические организмы

Диатомеи этого класса имеют колониальные и одноклеточные формы. У них округлый панцирь, а хроматофоры выглядят как пластинки.

Эти организмы ведут неподвижный образ жизни, а размножаются моногамным, половым методом.

К ним относятся:

Центрические представители считаются самыми древними, так как их следы были найдены на раскопках по всему миру. Молодое поколение отличается более крупными размерами, чем материнские организмы.

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.

Рис. 6. Строение улотрикса

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.

Рис. 7. Размножение улотрикса

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.

Рис. 8. Строение клетки спирогиры

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.

Рис. 9. Размножение спирогиры

Кулинария

Большая часть съедобных водорослей относится к трём группам - красные, зелёные и бурые. Они содержат большое количество белков, витаминов и йода, кроме того из них получают полезные вещества (вроде агар-агар, альгиновая кислота, каротиниды), которые используют в качестве пищевых добавок. Преимущественно блюда из водорослей используют в пищу в странах Юго-Восточной Азии, особенно в Японии.

Съедобные водоросли примеры:

ламинария или морская капуста - богата йодом, стимулирует метаболизм;
спирулина - богата белком;
ульва или морской салат - содержит большое количество железа, белка и клетчатки;
порфира или нори - традиционная часть блюд Японии, Китая и Кореи, полезен для снижения холестерина, источника витаминов А, D и В12;
литотамния - богата витамина, содержит большое количество магния и железа, полезна для профилактики анемии;
анфельция - используется для выработки агар-агар.

Также, существуют различные блюда с применением с добавками веществ, производимых из водорослей, к примеру японская пастила ёкан, с добавкой из агар-агара.

Зеленые водоросли

Самая многочисленные представители водорослей (количество видов насчитывает около 7 тысяч). Бывают как одно- так и многоклеточными. Обитают преимущественно в верхних слоях водоёмов, кроме того одноклеточные растения могут жить даже в лужах, снегах и почве.

Общая информация

Диатомовые водоросли были открыты в XVIII веке, когда для различных исследовательских работ стали использовать микроскопы Левенгука и новые лупы с сильным увеличением. Эта группа одноклеточных водорослей получила несколько научных названий, а именно: бациллариевые (Bacillariophyta), кремнеземные (Kieselalgae) и диатомовые (Diatomeaea).

Последнее название было дано этим организмам из-за особого способа размножения — делением панциря на 2 части. Второе объясняется наличием найденной у клеток водорослей кремнеземной оболочки. А бациллариевыми их стали называть по имени первого рода, который был описан в 1788 году. Наименование образовали от слова бациллария, что переводится как «палочковидный».

В российской литературе обычно встречается второе имя или его производная — диатомеи, а современным (научным) считается латинское Bacillariophyta.

Диатомовые водоросли были открыты в XVIII веке

Кремнеземные организмы являются основной составляющей планктона-бентоса, в диких водах их можно встретить на глубине не более 100 метров. Средой обитания для диатомовых водорослей служит какой-либо субстрат. Они перемещаются в нём, цепляясь за поверхность, с помощью ножек и трубочек.

По способу питания диатомеи причисляют к фототрофам, однако среди них нередко встречаются гетеротрофы, миксотрофы и симбиотрофы.

Эти организмы предпочитают обитать в группах со своими сородичами. Их наличие в аквариуме можно распознать по появлению коричневого, буро-зелёного или серого налёта, которым покрываются стеклянные стенки. Для мировой экосистемы подобные водоросли очень важны, так как производят большое количество органических веществ. Именно это спровоцировало появление интереса к одноклеточным со стороны защитников природы и производителей различных биоматериалов.

Средой обитания для диатомовых водорослей служит какой-либо субстрат

Однако стоит иметь в виду, что их появление в аквариумах не сулит ничего хорошего, поэтому от таких фототрофов нужно избавляться как можно быстрее. Для этого нужно узнать о подобных водорослях побольше, а именно понять их назначение и устройство.

Сельское хозяйство

Морские водоросли, кроме всего прочего, активно применяются в животноводстве и растениеводстве. Наиболее простой способ обеспечить пищу скоту - выпас его в прибрежных районах, где они могут питаться водорослями. Также существуют специальные корма на основе водорослей, вроде водорослевой муки и водорослевые добавки в пищу животных.

В растениеводстве водоросли используются в качестве удобрений, поскольку содержат полезные для растений макро- и микроэлементы, вроде йода, калия, азота, а в отличие от навоза или компоста не содержат семян сорняков, грибных спор или яиц гельминтов

Понравился ли вам текст, сталкивались ли вы с приведёнными в ней примерами? Часто ли употребляете в пищу морскую капусту или нори, использовали ли косметические препараты из водорослей? Если у вас есть аквариум, то сталкивались ли с проблемой водорослей и как с ней боролись?

Зеленые водоросли представляют собой обширнейшую группу живых микроорганизмов, ткани которых практически не подлежат какой-либо дифференциации, поэтому их по-прежнему относят к группе низших растений, включающих в себя, помимо обозначенного вида, бактерии, лишайники и грибы.

Зеленые водоросли считаются низшими организмами на ряду с бактериями и грибами

Перистый класс

Представители перистых водорослей активны, обычно образуют группы и имеют различные формы панцирей. Они состоят из двух симметричных створок, но также можно встретить разновидности с явной асимметрией.

Части панциря имеют перистую структуру с различными швами, щелями и канальцами, из-за чего класс и получил своё название. Хроматофоры похожи на крупные пластины. Эти диатомеи размножаются половым способом, но довольно специфическим методом.

К представителям такого класса относятся:

Гомфонема. Предпочитают водоёмы с чистой водой, там они цепляются к различным предметам и водорослям, расположенным на дне, и создают группы. Абсолютно неприхотливы к температурному режиму, являются пищей для моллюсков.
Плевросигма. Выступают в роли корма для молодой рыбы, населяют морские водоёмы с солоноватой водой.
Навикула. Обитают практически везде, любят ил в пресных реках, прудах, озёрах, а также почву и влажные камни.

Диатомовые водоросли сильно отличаются от прочей водной растительности. После ряда исследований, во время которых рассматривали процессы фотосинтеза и строение пигментных пластин, учёные смогли определить, что эти одноклеточные произошли от жгутиковых. Эта гипотеза подтвердилась, после того как была выявлена способность диатомеи перерабатывать и воспроизводить органику с помощью разноцветных пигментов.

Роль для человечества и окружающей среды

Крайне трудно недооценить значение зеленых водорослей в биосфере, ведь поглощая выделяемый животными и людьми углекислый газ, они отдают кислород, без которого жизнь на планете становится невозможной по определению. Благодаря этой уникальной особенности, растения широко используются не только на земле, но и в космических полетах, а также на подводных суднах. Кроме того, их часто применяют в качестве своеобразного индикатора уровня загрязнения воды, воздуха и других важнейших экосистем.

Огромное количество всевозможных витаминов, минералов и микроэлементов, которые входят в состав этих растительных организмов, позволяет активно использовать определенные их виды в кулинарии (особенно любят этот компонент жители стран Юго-Восточной Азии), а также в косметологии. Самые эффективные маски, крема, сыворотки и глины для обертывания, как правило, обязательно содержат экстракты этих удивительных растений.

Кроме того, морские водоросли играют огромную роль в фармакологии, ведь их полезные качества и свойства активно используются для изготовления самых разных лекарственных препаратов для внутреннего и наружного применения.

Важным элементом пресноводного и морского планктона, гармонично объединяющего в себе свойства как растений, так и животных являются диатомовые водоросли. Примеры этих одноклеточных организмов можно увидеть во многих учебниках. Они сильно отличаются от других представителей подводной фауны, их главной частью считается диатомея — особая клетка, покрытая слоем кремния.

Классификация водорослей

Разнообразие водорослей в природе велико, названия водорослей (классов) зависит преимущественно от цвета.

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.

Рис. 1. Строение хламидомонады

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.

Рис. 2. Жизненный цикл хламидомонады

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.

Рис. 3. Строение хлореллы

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.

Красные водоросли или багрянки

Малочисленная группа водорослей (около 200 видов), в основном многоклеточные. Содержат пигмент фикоэтрин, придающий им красный цвет. Преимущественно обитают в морях. Считаются одними из первых, и возникли ещё в меловой период.

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.

Рис. 4. Вольвокс

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.

Рис. 5. Бесполое размножение вольвокса

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.

Как избавиться?

Существуют различные способы борьбы с водорослями. Во-первых - аквариум можно банально очищать вручную, удаляя вредные растения и прочищая стенки и грунт, на который они попали, смена большей части воды.

Во-вторых, можно использовать самих обитателей аквариума. Из рыб хорошо подходят сиамские водорослееды, сомики отоцинклюсы и анциструсы, пециллиевые, ряд моллюсков. Лучше всего подойдут моллюски теодокусы и креветки кардина мультидентат они же креветки амано. Следует учитывать, что они нужны в больших количествах, иначе особой пользы не принесут.

Наконец, это различные препараты для борьбы с подводными сорняками. Из примеров - Сайдекс, TetraAlguMin, Tetra Algetten, Tetra AlgoStop (от Algae - латинское название водорослей).

Однако использовать эти препараты надо крайне осторожно и дозировано, некоторые из них могут быть не безопасны и для рыб и растений.

Биологический вид Chlorophyta

Отдел Chlorophyta включает в себя огромный список зеленых водорослей, который по предварительным оценкам ученых-исследователей исчисляется тысячами видов растений (приблизительное их число варьируется в крайне широком диапазоне от 13 до 20 тысяч).

Именно поэтому определить точное количество их видов на сегодняшний день невозможно и главная причина такого положения заключается в сложности дифференциации этих растительных организмов.

Структура, циклы и предназначение

Несмотря на огромное количество видов зеленых водорослей, которые поражают своим разнообразием, ученые смогли выделить несколько общих характеристик этих живых растительных организмов.

Общая характеристика

Водоросли - это самые древние и примитивные растения, но при этом они отличаются многообразием форм и размеров. Они могут быть многоклеточными и одноклеточными, микроскопическими и в десятки метров длиной. Большинство их обитает в водоемах (как в морских, так и пресных), но существуют виды водорослей, освоившие жизнь на суше.

Они сильно разнятся по форме и могут быть нитевидными, кустистыми, ветвящимися, в виде пластин и шаров.

Размножение диатомеи

У этих организмов довольно высокая скорость размножения, которое обычно происходит делением пополам. Темпы развития напрямую зависят от условий окружающей среды. Так, за сутки одна клетка может превратиться в 35 миллиардов новых.

Потому этот вид водорослей так распространён на планете Земля, его можно встретить практически во всех водоёмах мира (кроме луж). Он прекрасно приспосабливается к жизни в озёрах, реках и морях с умеренной температурой воды, однако может поселиться даже в ледяных или горячих горных источниках.

У диатомей довольно высокая скорость размножения, которое обычно происходит делением пополам

Размножение диатомей происходит одним из двух способов:

половым;
вегетативным.

Бациллариевые водоросли и похожие на них одноклеточные растения образуют основу фитопланктона всего Мирового океана. В их состав включены зола, жиры и различные витамины, поэтому мелкие обитатели морей с удовольствием лакомятся такими организмами. Одной из важных способностей диатомеи считается производство кислорода в довольно больших масштабах.

Особенности строения и жизненный цикл

Клетки пластид, которые входят в состав водорослей, чаще всего имеют чашевидную форму, и, помимо классического зеленого, они включают в свой состав желтый (лютеин) и красно-оранжевые пигменты каротиновой группы (зеаксантин, виолаксантин, неоксантин и пр.). Сам хлоропласт имеет особое внутреннее включение — пиреноид, который пронизан 2−6 ограниченными мембранами компартментами, именуемые тилакоидами.

При этом зеленые водорослевые пластиды имеют сдвоенные мембраны, что свойственно красным водорослям и другим более развитым растительным организмам.

Жизненный цыкл зеленых водорослей зависит от среды их обитания

Клетки большинства видов рассматриваемой группы имеют сократительные вакуоли, под которыми подразумеваются одномембранные органоиды с клеточным соком в средней части. Не исключено и наличие стигмы — внутриклеточного органоида с ярко-красными пятнами, благодаря которому организм способен двигаться по направлению к или от светового источника.

Практически идентичные по своей структуре жгутики нередко имеют разную длину, при том что их может быть два и более. Эти изоконты не имеют боковых волосков (мастигонем), однако, это вовсе не означает, что у водорослевых жгутиков полностью отсутствуют любые волоски или чешуйки.

Фактором усиленного роста водорослей является повышение температуры среды их обитания

Жизненный цикл этих растительных организмов напрямую зависит от их вида и среды обитания. Всего же ученые выделяют три основных цикла их развития:

Гаплобионтный (зиготическая редукция), для которого свойственно высвобождение гаметы через пору материнской клетки и ее дальнейшее слияние с другой гаметой через трубку. Далее происходит преобразование в зигоспору, в которой после периода покоя образуется 4 зооспоры с последующим формированием полиэдра в каждой из них.
Гапло-диплобионтный (спорическая редукция), при котором вышедшие из материнской клетки гаметы сливаются в воде, образуя не двух, как в гаплобиотном цикле, а четырехжгутиковые зиготы, свободно парящие в водных массах. Следующий этап предполагает прикрепление зиготы к любой твердой поверхности и ее покрытие плотным слоем, после чего происходит формирование кодиолума, уходящего на длительный покой. Повторная активация этих дубинкообразных клеток, как правило, становится возможной при наступлении благоприятных условий. В итоге из кодиолума выделяется от 4 до 16 спор, формирующих новые нити и все повторяется вновь.
Диплобионтный (гаметическая редукция), характеризующийся делением крупного ядра, которое образуется при оседании планозиготы и формировании отдельного нитчатого таллома.

Наиболее благоприятным фактором для развития водорослей является повышение температуры, поэтому совсем неудивительно, что их бурный рост можно наблюдать в теплых водах и при наступлении весеннего и летнего сезонов.

Роль в аквариумах

Подобные организмы хоть и являются важной частью экосистемы, в аквариумах абсолютно не к месту. Они покрывают стенки, приборы, декоративные украшения, а также листву водорослей. От диатомеи нужно избавляться, чтобы все предметы в домике для рыбок не были испорчены буро-зелёной и склизкой плёнкой.

Кремнеземные водоросли предпочитают обживаться в темных уголках аквариумов, так как не переносят солнечный свет. При появлении этого незваного гостя нужно извлечь из стеклянной ёмкости все приборы, а затем очистить их от неприятного налёта, сменить воду и помыть аквариум. Сложней всего очистить от диатомеи листики растений.

Лучше предотвратить появление слизи, чем заниматься её удалением. Для этого нужно обратить внимание на состав воды и освещение. Одной из причин образования бурого налёта считается высокое содержание силикатов в жидкости. Если же минеральных веществ в окружающей среде мало, то развитие и размножение этих одноклеточных затормаживается.

Отдел Водоросли - древняя группа низших растений. Он насчитывает около 30 тысяч видов. Водоросли различны по происхождению и строению. Они обитают во многих средах обитания - на суше, в пресных и соленых водах, на поверхности и в толще почвы, на растения и т.д.

Медицина

Водоросли известны в первую очередь за высокое содержание йода, который хорошо борется с вирусами и улучшает синтез гармонов щитовидной железы. С древних времён их использовали для лечения запора, диареи, анемии, нарушении работы щитовидной железы. Регулярное употребление водорослей восполняет нехватку таких микроэлементов как фтор, марганец, железо. Также они способствую выведению из организма солей тяжёлых металлов, радионуклидов и других вредных веществ. Наконец, в них содержатся множество витаминов.

Жизненный цикл

Жизненный цикл водорослей включает две чередующихся фазы - гаплоидную и диплоидную. Гаплоидная стадия представлена гаметофитом, а диплоидная - спорофитом. Гаплоидная фаза включает гаметы: спермии, сперматозоиды, яйцеклетки.

При встрече двух гамет - спермия (n) и яйцеклетки (n) образуется зигота (2n) Из нее созревает спорофит (2n). Т.о. формируется диплоидный набор хромосом. На спорофите в зооспорангиях при мейозе вырабатываются зооспоры (n). Они образуют женские и мужские гаметофиты (n) митотическим делением. Из гаметофитов с помощью митоза развиваются спермии (n) и яйцеклетки (n), при сливании которых образуется зигота (2n). Цикл завершается.

Рис. 1. Жизненный цикл водорослей

Общая характеристика

Водоросли могут быть одноклеточными, многоклеточными и колониальными организмами. Некоторые виды достигают 100-200 м в длину. Одноклеточным водорослям характерен симбиоз с грибами, в результате чего образуются особенные организмы - лишайники. Водоросли питаются автотрофно, т.е. образуют органические вещества при фотосинтезе.

Для водорослей, как для всех низших растений, характерно отсутствие дифференцированных клеток. Их тело представлено слоевищем, прикрепленным к субстрату с помощью ризоидов. У водорослей отсутствуют механические ткани, поэтому таллом плавает в воде. Также у них нет проводящих тканей, поэтому у каждой клетки есть доступ к окружающей среде.

Форма таллома может быть:

монадной,
амёбоидной,
пальмеллоидной,
коккоидной,
сарциноидной,
нитчатой,
разнонитчатой,
пластинчатой и др.

Для клеток характерна клеточная стенка из целлюлозы и гликопротеидов. В клетках присутствует зеленый пигмент хлорофилл, находящийся в хлоропластах. Хлоропласты водорослей называются хроматофорами. Хроматофор от хлоропластов отличается формой, меньшими размерами и иным строением хлорофилла. Но не всем представителям отдела свойственен зеленый цвет, поэтому у некоторых представителей отдела присутствуют маскирующие пигменты.

В клетках также присутствует система вакуолей. В подвижных организмах присутствуют сократительные вакуоли, с помощью которых поддерживается тургор и обеспечивается удаление лишней воды из клетки. Для подвижных водорослей также характерно наличие стигмы. Она обуславливает фототаксис - способность организма передвигаться к освещенным местам для фотосинтеза.

Представители отдела

Практически все виды таллома можно встретить среди зеленых водорослей. Представителями этого отдела являются не только простейшие одноклеточные и многоклеточные колониальные водоросли планктонного типа, неспособные сопротивляться течению водных масс, но и одно- и многоклеточный фитобентос, отличительная черта которого заключается в его среде обитания — океанском, морском или речном грунте.

Не все представители класса зеленых водорослей имеют зеленый цвет

Единственным исключением являются одно- и многоклеточные растения ризоподиального типа с их сложной структурой строения и отличным талломом.

Тем не менее именно рассматриваемый отдел официально признан самым обширным во всем растительном мире водоемов. Несмотря на название, далеко не все представители обладают слоевищем (телом) зеленого оттенка. К примеру, такой представитель вида, как трентеполия, имеет клетки оранжево-красного пигмента, обусловленные накоплением каротина и всевозможных производных этого полезного вещества.

Встречаются среди этих водорослей и растения нитчатого типа, главное отличие которых сводится не к преобладающему пигменту другого цвета, а к среде обитания. Если в начале своего жизненного пути их можно отнести к бентосам, так как нитчатые водоросли имеют свойство крепиться к водоемному грунту, то со временем они пускаются в свободное плавание, фактически становясь планктонными водорослями, формирующими многочисленные шары и маты из своих колоний.

Роль в природе

В первую очередь, эти растения служат основным источником питания для большинства обитателей вод: ракообразных, моллюсков, многих видов рыб. Они насыщают воду кислородом, а из отмерших растений образуются осадочные породы.

Профилактика

Водоросли любят свет, поэтому следует сократить время освещения и не ставить аквариум возле окон. Свет не должен быть слишком сильный или слабый - первый способствует росту зеленых, а второй - бурых водорослей. Большое количество органических остатков также способствует их размножению, поэтому воду надо регулярно чистить и менять, а также отбирать корма, после которые остаётся меньше органических остатков и не перекармливать рыб. Температура не должна быть слишком высокой - водоросли это любят. Также не рекомендуется применять мощные фильтры, создающие сильное течение в воде - это любят красные виды водорослей. Из растений хороши длинностебельковые, вроде роголистника, элодеи - если они будут быстро расти, то затрудняют питание водорослям. Также, как и c рыбами, важно следить за подкормкой растений - её переизбыток также способствует их росту.

Почему появляются в аквариуме?

В отличие от водяных растений, почти все из видов водорослей в аквариумах не желательны и даже вредны, фактически являясь аналогом огородных сорняков. Они мутят воду, оседают на стенах и губят растения, на которых паразитируют.

Косметология

Водоросли также активно применяют в косметологии, преимущественно морские водоросли. Косметические препараты с водорослями обеспечивают уход и питание за кожей, омолаживают кожу и обладают противовоспалительным эффектом, а также улучшают структуру и вид волос и ногтей. Каждая из группы водорослей обладает своими полезными свойствами:

зелёные богаты железом и антиоксидантами, улучшают микроциркуляцию и обменные процессы;
синие способствуют укреплению, тонизации и подтягиванию кожи. Богаты аминокислотами и бета-каротином;
бурые содержат высокое количество витаминов и минералов, применяются при детоксикации и увлажнении кожи.

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.

Отличие от высших растений

Водоросли имеют более примитивную структуру, чем растения, среди ним немало одноклеточных видов. Их тело (оно называется слоевище или таллом) не разделено на органы, у них нет листьев, стеблей или корня, хотя у ряда видов есть отделы организма, которые выглядят похоже. Питательные вещества они поглощают с помощью клеточных мембран. В то же время в слоевищах содержатся пластиды с хлорофиллами, благодаря чему они могут осуществлять фотосинтез. Поэтому их всё же относят к низшим растениям, а не выделяют в отдельное царство. Не следует также путать их с водяными растениями, которые не относятся к водорослям.

Половые процессы

Для представителей отдела характерно несколько типов половых процессов:

изогамия - гаметы одинаковы и подвижны,
анизогамия - гаметы различны по размерам, форме,
оогамия - женская гамета крупная клетка без жгутика, а мужская - небольшая клетка со жгутиком.

Особый половый процесс водорослей - конъюгация. Она представляет собой сливание не гамет, а вегетативных клеток без жгутиков. Конъюгация - процесс соединения клеток с помощью выростов и формирования копуляционного канала, по которому содержимое одной клетки перемещается в другую. В результате развивается зигоспора, а затем образуется взрослый организм.

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.

Классификация водорослей

Некоторые представители диатомовых водорослей предпочитают обитать на дне водоёмов, другие крепятся к животным или ко днищам морских судов. Обычно они стремятся вступить в группу и крепятся друг к другу с помощью слизи или специальных наростов.

Водоросли объединяются в колонии неслучайно, так у них больше шансов удачно противостоять негативным условиям окружающей среды. Некоторые виды всю жизнь обитают на субстратах одного типа, например, на каком-то определённом растении или коже акулы.

Есть разновидности, которые предпочитают кочевой образ жизни и умеют свободно передвигаться в водоёмах. А также на их клетках имеются длинные щетинки, с помощью которых организмы образуют плавучие группы. Иногда для скрепления друг с другом они используют слизь, так как она имеет меньшую плотность, чем вода.

Водоросли объединяются в колонии неслучайно, так у них больше шансов удачно противостоять негативным условиям

В отдел Diatomeaea входит более 10 тысяч разновидностей микроорганизмов. Специалисты утверждают, что на самом деле их намного больше. За последние столетия официальная информация о диатомеи потерпела множество изменений, а дискуссии и споры в среде биологов о реальном количестве классов этих водорослей ведутся до сих пор.

Применение

Как и высшие растения, водоросли также используют в пищу, применяют в медицине и косметологии.

Съедобные водоросли

Существует огромное количество съедобных представителей водорослей. К примеру ламинария, или морская капуста, порфиру (она же нори), спирулина, морской салат. Есть и другие разновидности съедобных водорослей, например фукус, лиму, родимения, уми будо.

Жизненный цикл

Способны к фотосинтезу, в результате которого и получают органические вещества, хотя ряд видов поглощает уже готовые органические из внешней среды. Как и у высших растений, в качестве запасного вещества используют крахмал, а также гликоген (последнее характерно для животных).

Как и растения, споры способны как к половому, так и бесполовому размножению.

Бурые водоросли

Охрофитовые водоросли, насчитывается около 2 тысяч видов. Большинство обитают в морях и лишь 6 видов приспособились к жизни на суше. Содержат пигмент фукоксантин, придающих им коричневый цвет.

Сине-зеленые водоросли

Они же цианобактерии или цианеи. Древнейшие из земных организмов. Встречаются практически повсюду - морях или реках, в жарком климате и льдах. Размножаются делением. Большая часть фитопланктона состоит из них, некоторые виды водорослей вступают в симбиоз с лишайниками. Имеют дурную славу из-за токсичности многих видов загрязняющих воду, опасных как для рыб, так и животных.

Читайте также: