Места обитания водорослей влажная почва

Тип водоросли. Альгология

Водоросли (лат. Algae) — группа организмов различного происхождения, объединённых следующими признаками:

наличие хлорофилла и фотоавтотрофного питания (преимущественно);
у многоклеточных — отсутствие чёткой дифференцировки тела (называемого слоевищем, или талломом) на органы;
отсутствие ярко выраженной проводящей системы;
проживание в водной среде, либо во влажных условиях (в почве, сырых местах и т. п.).

Водоросли по способу питания являются автотрофами и содержат зелёный пигмент хлорофилл. Однако водоросли бывают не только зелёного цвета: среди них можно найти экземпляры бурых, красных, жёлтых и многих других тонов. Пигмент находится в клетке водоросли в специальной органелле ленточной или звёздчатой формы, называемой хроматофором.

Некоторые водоросли способны к гетеротрофии (питанию готовой органикой), как осмотрофной (поверхностью клетки), например, жгутиконосцы, так и путём заглатывания через клеточный рот (эвгленовые, динофитовые (таксон пирофитовых).

Среди водорослей встречаются одноклеточные, многоклеточные и колониальные организмы. Клетки некоторых водорослей содержат много ядер, другие не содержат межклеточных перегородок. Клеточные оболочки состоят, как правило, из целлюлозы. Клетки (похожие на растительные) могут соединяться торцами, образуя цепочки или нити, иногда ветвистые. В колониальных формах одноклеточных водорослей отдельные клетки тесно связаны между собой (соединены через плазмодесмы или погружены в общую слизь). Неподвижные формы прикрепляются ко дну разветвлёнными выростами – ризоидами (корни отсутствуют).

Многие одиночные и колониальные водоросли способны к движению. Некоторые из водорослей для передвижения используют 1 или 2 жгутика. Другие ползают, как амёбы, то сжимая, то растягивая части своего тела. Движение третьих обусловлено токами воды, создаваемыми цитоплазмой.

Размеры водорослей колеблются от долей микрона (кокколитофориды и некоторые диатомеи) до 40 метров [!] (макроцистис). Таллом бывает как одноклеточным, так и многоклеточным. Среди многоклеточных водорослей наряду с крупными есть микроскопические (например, спорофит ламинариевых).

К водорослям относят различное число отделов эукариот, многие из которых не связаны общим происхождением. Также к водорослям часто относят синезелёные водоросли или цианобактерии, являющиеся прокариотами. Традиционно водоросли причисляются к растениям. В настоящее время известно более 30 тысяч видов водорослей.

Наука о водорослях называется альгологией. (Из Википедии, и не только)

Вкратце, водоросли — низшие растения от одноклеточных до колониальных и бестканевых многоклеточных. А, поскольку, все многоклеточные (грибы, животные и растения) произошли от протист, которые были подвижными одноклеточными животными, способными и к автотрофному (в т.ч. с помощью присущего растениям хлорофилла), и гетеротрофному питанию, то и некоторые водоросли, как простейшие растения, унаследовали гетеротрофность (поедание организмов, присущее животным).

Отнесение к водорослям прокариотических цианобактерий систематически не оправдано. По одной из версий, они вошли в растительную клетку в качестве симбионтов, превратившись в хлоропласты. Но, если точнее, цианобактерии — наиболее вероятные предки хроматофоров красных водорослей, а хлоропласты других водорослей [и произошедших от их симбиоза с мхами лишайников м, далее, многоклеточных растений] — от похожих на цианей по оксигенному фотосинтезу прохлорофитов.

Страницы этого «водорослевого» раздела:

Отдел Бурые водоросли (лат. Phaeophyta) — самые совершенные
Отдел Диатомовые водоросли (лат. Bacillariophyta)
Отдел Жёлто-зелёные водоросли (лат. Xanthophyta)
Отдел Зелёные водоросли (лат. Chlorophyta)
Отдел Золотистые водоросли (лат. Chrysophyta)
Отдел Красные водоросли (лат. Rhodophyta)
Отдел Пирофитовые водоросли (лат. Pyrrhophyta)
Отдел Харовые водоросли (лат. Charophyta)
Отдел Эвгленовые водоросли (лат. Euglenophyta) — способны к гетеротрофному питанию

Ниже приведены также следующие разделы:

Происхождение водорослей
Классификация водорослей
Места обитания (экологические ниши) водорослей
Размножение и развитие водорослей
Сетевые источники информации
Литература по альгологии

Происхождение водорослей

Хлоропласты приобретены различными группами эукариотных растений независимо друг от друга, и предками хлоропластов были разные свободноживущие организмы: в одних случаях ими были бактерии (зелёные или сине-зелёные), а в других — эукариотные простейшие.

Кроме красных и зелёных водорослей в современной биосфере процветают различные группы организмов с золотисто-бурыми хлоропластами. Одноклеточные и колониальные диатомовые водоросли, клетки которых защищены кремнезёмным панцирем, господствуют в Мировом океане, населяют пресные воды и влажную почву. Прибрежная зона моря заселена бурыми водорослями — фукусами, ламинариями и саргассами (последние могут выживать и в открытом океане — вспомните Саргассово море). Среди бурых водорослей встречаются настоящие гиганты. Например, у тихоокеанского побережья Южной Америки обитает самый крупный растительный организм планеты — макроцистис, достигающий 150 м в длину. В планктоне морских и пресных вод распространены фотосинтезирующие жгутиконосцы — золотистые водоросли и криптомонады.

Хлоропласты золотистых, диатомовых и бурых водорослей содержат хлорофиллы „а“ и „с“ и почему-то окружены 4 мембранами. Их происхождение помогло понять строение криптомонад — небольшой группы жгутиконосцев, хлоропласты которых тоже имеют хлорофиллы „а“ и „с“, окружены 4 мембранами, причём между второй и третьей имеется маленькое эукариотное ядро — нуклеоморф, а внутри пространства, ограниченного последней, четвёртой мембраной находится кольцевая ДНК. Такое строение позволяет предполагать, что хлоропласты криптомонад возникли в результате двойного симбиоза. Сначала некий хищный протист приобрёл в качестве симбионта золотистую бактерию с хлорофиллами „а“ и „с“, а потом сам стал симбионтом криптомонады. В хлоропластах бурых, диатомовых и золотистых водорослей нуклеоморфа уже нет, хотя они по-прежнему окружены 4 мебранами, что говорит о более глубокой интеграции симбионта и хозяина.

Классификация водорослей

Водоросли — крайне гетерогенная (неоднородная) группа организмов, насчитывающая около 100 000 (а по некоторым данным до 100 тысяч видов только в составе отдела диатомовых) видов. На основании различий в наборе пигментов, структуре хроматофора, особенностей морфологии и биохимии (состав клеточных оболочек, типы запасных питательных веществ) [а надо бы — на основе исследований ДНК, как это сделано для цветковых растений] большинством отечественных систематиков выделяется 10-11 отделов водорослей (здесь отделы динофитовых и криптофитовых водорослей объединены в отдел пирофитовых):

Надцарство Прокариоты, или Доядерные (лат. Procaryota)
- Царство Бактерии (лат. Bacteria)
  - Подцарство Цианеи (лат. Cyanobionta)
    - Отдел Сине-зелёные водоросли (лат. Cyanobacteria)
Надцарство Эукариоты, или Ядерные (лат. Eucaryota)
- Царство Растения (лат. Plantae)
  - Подцарство Водоросли (лат. Phycobionta)
    - Отдел Бурые водоросли (лат. Phaeophyta)
    - Жгутиковые водоросли [парафилетичные?]:
      - Отдел Эвгленовые водоросли (лат. Euglenophyta)
      - Отдел Пирофитовые водоросли (лат. Pyrrhophyta)
        
        Подотдел Динофитовые водоросли (лат. Dinophyta)
        
        Подотдел Криптофитовые водоросли (лат. Cryptophyta)
    - Эти 3 отдела нередко объединяют в один отдел [могут иметь несколько жгутиков и панцирь]:
      - Отдел Диатомовые водоросли (лат. Bacillariophyta)
      - Отдел Жёлто-зелёные водоросли (лат. Xanthophyta)
      - Отдел Золотистые водоросли (лат. Chrysophyta)
    - Эти 2 отдела водорослей также иногда объединяют в один [могут быть многоклеточными]:
      - Отдел Зелёные водоросли (лат. Chlorophyta)
      - Отдел Харовые водоросли (лат. Charophyta)
  - Подцарство Багрянки (лат. Rhodobionta)
    - Отдел Красные водоросли (лат. Rhodophyta) — самые древние

Места обитания водорослей (экологические ниши и место в экологической цепи)

Водоросли – самые многочисленные и одни из самых важных для планеты фотосинтезирующих организмов. Они встречаются повсюду: в морях и океанах, в пресных водоёмах, на влажной почве и на коре деревьев.

Мелкие свободноплавающие водоросли входят в состав планктона и, развиваясь в больших количествах, вызывают «цветение» (окрашивание) воды. Бентосные водоросли прикрепляются ко дну водоёма или к другим водорослям. Есть водоросли, внедряющиеся в раковины и известняк (сверлящие); встречаются (среди красных) и паразитические. Крупные морские водоросли, главным образом бурые, образуют нередко целые подводные леса. Большинство водорослей обитает от поверхности воды до глубины 20—40 м, единичные виды (из красных и бурых) при хорошей прозрачности воды опускаются до 200 м. В 1984 г кораллиновая красная водоросль была найдена на глубине 268 м, что является рекордом для фотосинтезирующих организмов.

Водоросли нередко в большом количестве живут на поверхности и в верхних слоях почвы, одни из них усваивают атмосферный азот, другие приспособились к жизни на коре деревьев, заборах, стенах домов, скалах. Микроскопические водоросли вызывают красное или жёлтое «окрашивание» снега высоко в горах и в полярных районах. Некоторые водоросли вступают в симбиотические отношения с грибами (лишайники) и животными.

Водоросли – главный источник органики на Земле (более 80 % от общей биомассы, создающейся в год); с них начинаются практически все водные экологические цепи. Они выделяют в атмосферу более половины всего количества кислорода, освобождаемого растениями в год. Водоросли – основная пища для многих морских животных; некоторые употребляются в пищу человеком. В прибрежных районах водоросли идут на удобрения и корм скоту.

Строение слоевища (талома) водорослей

У водорослей выделяют несколько основных типов организации таллома:

I. Одноядерные одноклеточные (или их колонии):
- Амёбоидный (ризоподиальный). Одноклеточные организмы, лишённые твёрдой клеточной оболочки и вследствие этого, не способные сохранять постоянную форму тела. Благодаря отсутствию клеточной стенки и наличию особых внутриклеточных структур клетка способна к ползающему движению посредством псевдоподий или ризоподий. Для некоторых видов характерно образование многоядерного плазмодия путём слияния нескольких амёбоидных клеток. Амёбоидное строение могут вторично приобретать некоторые монадные формы путём отбрасывания или втягивания жгутиков.
- Монадный. Одноклеточные водоросли, имеющие постоянную форму тела, жгутик(и), часто стигму, а пресноводные — сократительную вакуоль. Клетки активно двигаются в вегетативном состоянии. Часто встречается объединение нескольких монадных клеток в колонию, окружённую общей слизью, в некоторых случаях даже соединяясь между собой посредством плазмодесм. У высокоорганизованных форм с многоклеточным талломом часто имеются расселительные стадии — зооспоры и гаметы, имеющие монадную структуру.
- Коккоидный. Одноклеточные, лишённые каких-либо органоидов передвижения и сохраняющие постоянную форму тела в вегетативном состоянии клетки. Чаще всего имеется утолщённая клеточная стенка или панцирь, могут быть различные выросты, поры и пр. для облегчения парения в толще воды. Многим водорослям с данной структурой свойственно образование колоний. Некоторые диатомеи и десмидиевые [?] способны к активному передвижению путём выделения слизи [как?].
- Пальмеллоидный (капсальный). Постоянное, достаточно крупное, как правило, прикреплённое к субстрату, образование из нескольких коккоидных клеток, погружённых в общую слизистую массу. Клетки непосредственно между собой не объединяются — отсутствуют плазмодесмы. Временную стадию жизненного цикла с аналогичной морфологией называют пальмеллевидным состоянием. В такое состояние могут переходить многие монадные и коккоидные водоросли при наступлении неблагоприятных условий, образующиеся при этом пальмеллевидные образования, как правило, мелкие и не имеют постоянной формы.
II. Многоядерные одноклеточные (или колонии многоядерных одноклеточных):
- Сарциноидный. Колонии, представляющие собой группы (пачки или нитеообразные образования), которые возникают в результате деления одной исходной клетки и заключены в растягивающуюся оболочку этой клетки.
- Сифональный (неклеточный, сифоновый). Отсутствуют клеточные перегородки, в результате чего таллом, часто крупный и внешне дифференцированный, формально представляет собой одну клетку с большим количеством ядер [!].
- Сифонокладальный. Таллом представлен многоядерными клетками, соединёнными в нитчатые или иной формы многоклеточные талломы (Siphonocladales).
III. Разного рода нитчатые многоклеточные водоросли:
- Нитчатый (трихальный). Клетки соединены в нить, простую или разветвлённую. Нити могут свободно плавать в толще воды, прикрепляться к субстрату, либо объединяться в колонию. Вегетативно нитчатые водоросли размножаются обычно распадом нити на отдельные фрагменты. Рост нитей может идти четырьмя путями: диффузным — делятся все клетки нити, интеркалярным — зона роста расположена в середине нити, апикальным — делением конечных клеток, и базальным — делением клеток у основания таллома. Клетки в нити не имеют жгутиков и могут быть связаны между собой плазмодесмами.
- Разнонитчатый (гетеротрихальный). Есть две системы нитей: стелющиеся по субстрату горизонтальные и отходящие от них вертикальные. Горизонтальные нити тесно смыкаются, либо могут сливаться в псевдопаренхиматозную пластинку и выполняют, в основном, опорную функцию и функцию вегетативного размножения, вертикальные нити — преимущественно ассимиляторную функцию. Иногда может наблюдаться редукция, либо чрезмерное развитие тех или иных нитей, приводящее к вторичной утрате или нарушению характерных черт гетеротрихального сроения (при редукции вертикальных нитей, например, таллом может представлять собой простую однослойную пластинку, полностью прикреплённую к субстрату.
- Псевдопаренхиматозный (ложнотканевый). Представлен слоевищами, которые образовались в результате срастания разветвлённых нитей, нередко сопровождаемого морфофункциональной дифференциацией получающихся ложных тканей.
- Пластинчатый. Многоклеточные талломы в форме пластинок из одного, двух или нескольких слоёв клеток. Возникают при продольном делении клеток, составляющих нить. Число слоёв зависит от характера образования перегородок при делении клеток. Иногда слои могут расходиться, и таллом тогда приобретает трубчатую форму (полый внутри), стенки при этом становятся однослойными.
- Харофитный (членисто-мутовчатый). Свойственна только харовым водорослям. Таллом крупный, многоклеточный, состоит из главного побега с ветвями и отходящими от него, иногда ветвящимися, членистыми боковыми побегами. Боковые побеги отходят от главного в области узлов, часть побега между узлами состоит, как правило, из одной крупной клетки и называется междоузлием.

У части сине-зелёных, зелёных и красных водорослей в слоевище откладываются соединения кальция, и оно становится твёрдым. Водоросли лишены корней и поглощают нужные им вещества из воды всей поверхностью. Крупные донные водоросли имеют органы прикрепления — подошву (уплощённое расширение в основании) или ризоиды (разветвлённые выросты). У некоторых водорослей побеги стелются по дну и дают новые слоевища.

Размножение и развитие водорослей

Размножение водорослей — вегетативное, бесполое и половое. Многие одноклеточные водоросли размножаются путём деления одной материнской клетки. Деление начинается с ядра, а затем разделяются все части клетки: хроматофор, глазок, вакуоли, цитоплазма и пр. Крупные водоросли размножаются вегетативно — частями слоевища или при помощи специальных почек (сфацеляриевые). Некоторые многоклеточные водоросли не имеют полового размножения, у большинства же образуются споры и гаметы либо в обычных клетках (зелёные водоросли, часть красных), либо в особых образованиях — спорангиях и гаметангиях (бурые водоросли); споры и гаметы бывают неподвижными (красные, конъюгаты) или подвижными — со жгутиками.

У водорослей наблюдаются все формы полового процесса: изогамия, гетерогамия, оогамия и конъюгация (слияние протопластов двух вегетативных клеток). Образующаяся в результате полового процесса зигота делится сразу или после периода покоя. Одновременно в ней может происходить мейоз. У примитивных водорослей одна и та же особь даёт гаметы или споры в зависимости от внешних условий. У других водорослей функции бесполого и полового размножения выполняют разные особи (спорофиты и гаметофиты); они могут произрастать одновременно в одинаковых условиях (фурцелярия); одновременно, но в разных местообитаниях (бангиевые); в одних и тех же местообитаниях, но в разные сезоны. У ряда водорослей происходит строгое чередование гаметофита и спорофита, которое принято называть «чередованием поколений». При этом у высших водорослей зигота или прорастает на гаметофите, на нём же вырастает и спорофит (ламинариевые), а гаметофит отмирает, или спора, не отделяясь от спорофита, прорастает в гаметофит, который развивается на спорофите (фукусовые).

Сетевые ресурсы о водорослях

Альгологические источники информации в сети.

Источник