Водоросли относят к низшим растениям. Их более 30 тысяч видов. Среди них есть как одноклеточные, так и многоклеточные формы. Некоторые водоросли имеют очень большие размеры (несколько метров в длину).

Название «водоросль» говорит о том, что эти растения обитают в воде (в пресной и морской). Однако водоросли можно встретить во многих влажных местах. Например, в почве и на коре деревьев. Некоторые виды водорослей способны, как и ряд бактерий, обитать на ледниках и в горячих источниках.

Водорослей относят к низшим растениям, так как у них нет настоящих тканей. У одноклеточных водорослей тело состоит из одной клетки, некоторые водоросли образуют колонии клеток. У многоклеточных водорослей тело представлено слоевищем (другое название - таллом ).

Поскольку водоросли относят к растениям, то все они являются автотрофами. Кроме хлорофилла клетки многих водорослей содержат красные, синие, бурые, оранжевые пигменты. Пигменты находятся в хроматофорах , которые имеют мембранную структуру и выглядят как ленты или пластинки и т. п. В хроматофорах нередко откладывается запасное питательное вещество (крахмал).

Размножение водорослей

Водоросли размножаются как бесполым, так и половым путем. Среди типов бесполого размножения преобладает вегетативное . Так, одноклеточные водоросли размножаются делением их клетки надвое. У многоклеточных форм происходит фрагментация слоевища.

Однако бесполое размножение у водорослей может быть не только вегетативным, но и с помощью зооспор , которые образуются в зооспорангиях. Зооспоры представляют собой подвижные клетки с жгутиками. Они способны активно плавать. Через какое то время зооспоры отбрасывают жгутики, покрываются оболочкой и дают начало водоросли.

У ряда водорослей наблюдается половой процесс , или конъюгация. При этом между клетками разных особей происходит обмен ДНК.

При половом размножении у многоклеточных водорослей образуются мужские и женские гаметы. Они образуются в специальных клетках. При этом на одном растении могут образовываться гаметы обоих типов или только одного (только мужские, или только женские. После выхода гаметы сливаются с образованием зиготы. Чаще всего зигота превращается в спору, которая какое-то время находится в стадии покоя, переживая таким образом неблагоприятные условия. Обычно после зимовки споры водорослей дают начало новым растениям.

Одноклеточные водоросли

Хламидомонада

Хламидомонада обитает в загрязненных органикой мелких водоемах, лужах. Хламидомонада является одноклеточной водорослью. Ее клетка имеет овальную форму, но один из концов слегка заострен и на нем находится пара жгутиков. Жгутики позволяют достаточно быстро передвигаться в воде ввинчиванием.

Название этой водоросли происходит от слов «хламида» (одежда древних греков) и «монада» (простейший организм). Клетка хламидомонады покрыта пектиновой оболочкой, которая прозрачна и неплотно прилегает к мембране.

В цитоплазме хламидомонады есть ядро, светочувствительный глазок (стигма), крупная вакуоль, содержащая клеточный сок, а также пара мелких пульсирующих вакуолей.

Хламидомонада обладает способностью двигаться по направлению к свету (благодаря стигме) и кислороду. Т.е. она обладает положительным фототаксисом и аэротаксисом. Поэтому хламидомонада обычно плавает в верхних слоях водоемов.

Хлорофилл находится в большом хроматофоре, который имеет вид чаши. Здесь протекает процесс фотосинтеза.

Несмотря на то, что хламидомонада как растение способна к фотосинтезу, она также может поглощать готовые органические вещества, присутствующие в воде. Это ее свойство используется человеком для очистки загрязненных вод.

В благоприятных условиях хламидомонада размножается бесполым способом. При этом ее клетка отбрасывает жгутики и делится, образуя 4 или 8 новых клеток. В результате хламидомонада достаточно быстро размножается, что приводит к так называемому цветению воды.

В неблагоприятных условиях (холод, засуха) хламидомонада под своей оболочкой образует гаметы в количестве 32 или 64 штук. Гаметы выходят в воду и сливаются попарно. В результате образуются зиготы, которые покрываются плотной оболочкой. В таком виде хламидомонада переносит неблагоприятные условия среды. Когда условия становятся благоприятными (весной, период дождей), зигота делится, образуя четыре клетки-хламидомонады.

Хлорелла

Одноклеточная водоросль хлорелла обитает в пресных водоемах и влажной почве. Хлорелла имеет шаровидную форму без жгутиков. Также у нее нет светочувствительного глазка. Таким образом, хлорелла неподвижна.

Оболочка хлореллы плотная, в ее состав входит целлюлоза.

В цитоплазме присутствует ядро и хроматофор с хлорофиллом. Фотосинтез протекает весьма интенсивно, поэтому хлорелла выделяет много кислорода и производит много органического вещества. Также как хламидомонада, хлорелла способна усваивать готовые органические вещества, присутствующие в воде.

Для хлореллы характерно бесполое размножение делением.

Плеврококк

Плеврококк образует зеленый налет на почве, коре деревьев, скалах. Представляет собой одноклеточную водоросль.

Клетка плеврококка имеет ядро, вакуоль, хроматофор в виде пластинки.

Плеврококк не образует подвижные споры. Размножается путем деления клетки надвое.

Клетки плеврококка могут образовывать небольшие группы (по 4-6 клеток).

Многоклеточные водоросли

Улотрикс

Улотрикс представляет собой зеленую многоклеточную нитчатую водоросль. Обычно обитает в реках на поверхностях расположенных недалеко от поверхности воды. Улотрикс имеет ярко-зеленый цвет.

Нити улотрикса не ветвятся, одним концом они прикрепляются к субстрату. Каждая нить состоит из ряда небольших клеток. Нити растут за счет поперечного деления клеток.

Хроматофор у улотрикса имеет вид незамкнутого кольца.

В благоприятных условиях некоторые клетки нити улотрикса образуют зооспоры. У спор по 2 или 4 жгутика. Когда плавающая зооспора прикрепляется к предмету, она начинает делится, образуя нить водоросли.

В неблагоприятных условиях улотрикс способен размножаться половым путем. В некоторых клетках его нити образуются гаметы, имеющие по два жгутика. После выхода из клеток они попарно сливаются, образуя зиготы. В последствие зигота разделится на 4 клетки, каждая из которых даст начало отдельной нити водоросли.

Спирогира

Спирогира, также как улотрикс, является зеленой нитчатой водорослью. В пресных водоемах именно спирогира встречается чаще всего. Скапливаясь, она образует тину.

Нити спирогиры не ветвятся, состоят из цилиндрических клеток. Клетки покрыты слизью и имеют плотные целлюлозные оболочки.

Хроматофор спирогиры выглядит как спирально закрученная лента.

Ядро спирогиры подвешено в цитоплазме на протоплазменных нитях. Также в клетках есть вакуоль с клеточным соком.

Бесполое размножение у спирогиры осуществляется вегетативным способом: путем деления нити на фрагменты.

У спирогиры наблюдается половой процесс в форме конъюгации. При этом две нити располагаются рядом, между их клетками образуется канал. По этому каналу содержимое из одной клетки переходит в другую. После этого образуется зигота, которая, покрывшись плотной оболочкой, перезимовывает. Весной из нее вырастает новая спирогира.

Значение водорослей

Водоросли активно участвуют в круговороте веществ в природе. В результате фотосинтеза они выделяют большое количество кислорода и связывают углерод в органические вещества, которыми питаются животные.

Водоросли участвуют в образовании почвы и формировании осадочных пород.

Многие виды водоросли используются человеком. Так из морских водорослей получают агар-агар, йод, бром, калийные соли, клеящие вещества.

В сельском хозяйстве водоросли используются как кормовая добавка в рацион животных, а также как калийное удобрение.

С помощью водорослей очищают загрязненные водоемы.

Некоторые виды водорослей используются человеком в пищу (ламинария, порфира).

Рассмотрим самые распространенные виды водорослей.

Планктонные водоросли – фитопланктон. Основной признак — зеленая вода. Это — небольшие одноклеточные водоросли, как правило, следствие слишком высокой концентрации питательных веществ в воде. Могут появиться в результате всплеска концентрации аммония.

Планктонные водоросли часто появляются в новых аквариумах. Иногда от них трудно избавиться. Не путайте цветение воды с бактериальной вспышкой, которая выглядит как белесая дымка в воде.

Самые лучшие методы борьбы с ними:
— Затемнение аквариума на трое суток с последующей частой подменой воды (30% через день)
— хорошо функционирующий фильтр с большим количеством мелкогопористого фильтрующего материала.
— УФ-обработка на короткие сроки

Нитчатые водоросли — э то очень обобщенное название большого количества видов водорослей — колоний одноклеточных водорослей, которые слипаются в длинные зеленые нити.

Целый ряд причин может вызывать их появление, включая низкую концентрацию CO2, недостаток питания (мало NO3 и PO4) и всплеск концентрации аммония NH4.
Лечение: Хорошая подача CO2, грамотная дозировка макроэлементов NO3 и PO4 вместе с постоянным удалением водорослей со временем приводит к успеху. Удалять нитчатые водоросли удобно с помощью зубной щетки вращательными движениями. Их хорошо едят , барбусы Puntius (Barbus) conchonius и моллинезии. Также во время лечения необходимо производить частую подмену воды (30% через день).

Диатомовые водоросли . Эти водоросли часто приносят много хлопот. Они представляют собой налет темно коричневого цвета на стеклах, субстрате, декорах и растениях.
Причиной часто бывает низкий уровень освещенности и большое выделение силикатов из нового низкокачественного субстрата, грунта или искусственных декоров в новых аквариумах. Бурые водоросли появляются в аквариуме при высоких показателях рН (выше 7,5).
Лечение : Увеличьте интенсивность освещения. Эти водоросли легко отсасывается сифоном и вытираются с листьев и стекол мягкой губкой. Обычно исчезает через несколько недель. Их едят отоцинклюсы. Температура воды во время лечения должна быть не ниже 24-25°С.

Сине-зеленые водоросли . На самом деле, это не водоросли, а колонии бактерий Cyanobacteria, способных фотосинтезировать. Покрывают все поверхности синей-зеленой пленкой. Легко отслаиваются, но очень быстро восстанавливаются. Могут издавать довольно неприятный запах. Часто растут на грунте, особенно вдоль передней стенки аквариума, где много света. Обычно причиной является очень низкий уровень нитратов. Иногда появляется в новых аквариумах при наличии аммония и нитритов, даже при высоком уровне нитратов. Причиной появления также может быть заиленный субстрат или фильтр и плохая циркуляция воды. Другая причина – слабощелочная среда в аквариуме (рН выше 7,5)
Лучший метод борьбы — это метод затемнения. Очистите аквариум как можно больше от водорослей и сделайте подмену воды 30-50%. Если уровень нитратов низок, то повысьте с помощью специальных препаратов, чтобы довести уровень до 20мг/л. Отключите подачу CO2 и включите аэрацию. Выключите свет, и накройте весь аквариум так, чтобы свет в него вообще не проникал. Оставьте так на 3-4 дня. Никаких подглядываний и никакого кормления рыб – они будут чувствовать себя прекрасно без пищи. Через 3-4 дня откройте аквариум и снова сделайте подмену воды 30-50%. Отключите аэрацию и включите подачу CO2. Вам следует дозировать нитраты чтобы концентрация снова не упала слишком низко. Убедитесь что и фильтр не заилены.

Черная борода и вьетнамка. Это целая группа водорослей. Если ниточки превращаются в кисточки – то это «вьетнамка», если ниточки растут в длину и ветвятся – то «борода». Итак, черная борода – ветвистые длинные нити. Вьетнамка – короткие мохнатые кустики. Общим для них является черноватый, грязно-зеленый цвет. Иногда растет на участках аквариума с быстрым движением воды. Наличие этих водорослей указывет на низкий уровень CO2 в аквариуме с интенсивным освещением или резкие колебания CO2 в аквариуме с низкой интенсивностью освещения. Поражает «борода» прежде всего растения (сначала медленно растущие – потом и все остальные), что приводит к быстрой их гибели, также растет на грунте и декорах. Когда в аквариуме нет подачи CO2, и жесткая вода с высоким pH большинство углерода находится в форме бикарбоната . Если есть подача CO2 уровень pH будет 6,8-7,2 и большенство углерода будет в форме CO2 и в таком аквариуме красные водоросли практически отсутствуют.
Лечение: Сначала cоскоблите и срежьте как можно больше наростов водорослей с грунта и декоров, удалите растения или отдельные листья, сильно пораженные этим недугом. Необходимо почистить фильтр. Сделайте подмену воды 30%. Увеличьте подачу CO2 (медленно, те. постепенно увеличьте концентрацию CO2 до 30мг/л или немного больше, но следите чтобы рыбы не дышали слишком тяжело). Поселите сиамских водорослеедов, они хорошо поедают этот вид водорослей. Исключите сильное движение воды в аквариуме, чтобы условия питания водорослей ухудшились до предела (выключите аэрацию, если вы ее используете, на выход фильтра поставьте флейту, но так, чтобы она распыляла воду в воде, а не над ее поверхностью. Важно понимать причину — основная часть питания водорослей – это NO3 и РО4, а течение воды обеспечивает этой самой органикой кисточки бороды.
Световой день сократите до 8 часов и при обязательном спектральном соответствии. (Голубая часть спектра очень способствует разрастанию водорослей, особенно «бороды».
Из жидких удобрений добавляйте только микроэлементы (), на время исключите внесение удобрений, содержащих макроэлементы (Жидкое удобрение Спец).
Для поддержания нормальной экологии в аквариуме обязательно должны присутствовать быстрорастущие длинностебельные растения, которые намного лучше впитывают избыток питательных веществ, снижая на порядок содержание в воде NO3 и РО4. Но не по несколько веточек, а в количестве, пропорциональном, как с точки зрения эстетики, так и пользы. Для стимулирования данных процессов необходимо часто подстригать (черенковать) эти быстрорастущие растения. Отрастающие молодые побеги справляются с задачей гораздо эффективнее;
Во время лечения старайтесь вовремя удалять водоросли механическим путем с помощью пальцев или губки.

Зеленые точечные водоросли — ксенококкус. Образует жесткие темно или светло-зеленые круглые точки на стекле и листьях медленно растущих растений, которые подвергаются воздействию яркого света. Эти водоросли считаются нормальными в небольших количествах.

К вспышке этих водорослей приводит низкий уровень фосфатов PO4, низкий уровень CO2 , слишком длинный период освещения. Поэтому одним из основных признаков недостатка PO4 является появление зеленых точечных водорослей.

Удаление: Механическим путем соскоблить со стекла лезвием или хорошим магнитным скребком. Уменьшить режим светового дня (максимальная продолжительность освещения 8ч/сутки). Если освещение было 8 ч., то сократить до 6 часов. Увеличьте уровень фосфатов внесением специальных препаратов до уровня 2мг/л в неделю. Проверьте уровень CO2, при возможности увеличьте его.
Кладофора — род широко распространённых макроскопических зелёных водорослей из класса сифонокладовых. Различают две разновидности кладофоры — шаровидную и ветвистую. Шаровидную, в отличие от ветвистой, культивируют и часто содержат в аквариумах в качестве декорации и очищения воды. Такая , можно сказать благородная водоросль, и она имеет статус аквариумного растения. Ветвистая, в отличие от шаровидной, является бичом многих аквариумов и подлежит уничтожению. Она имеет вид прикрепленных кустиков из ветвящихся нитей, образованных одним рядом многоядерных клеток со слоистой оболочкой. В отличие от обычной нитчатки, эта водоросль имеет более прочные и жесткие нити, которые довольно часто ветвятся, а в отличии от шаровидной кладофоры — не образует шаровидных скоплений, а растет нитями и кустиками, прочно прикрепляющимися к камням, растениям, грунту

Чаще всего попадает в аквариумы случайно, например, на корнях папоротниковых растений (больбитис, тайландский папоротник), иногда на корневищах анубиасов. Иногда помещается в аквариум по ошибке, так как внешне имеет сходство с некоторыми мхами. В ряде случаев заносится на листве вновь приобретенных растениях, в особенности на мелколистных. Поэтому для исключения попадания водорослей в аквариум из вне, не рекомендуется пересаживать растения из аквариума в аквариум.

Методы уничтожения: По степени неубиваемости и вредности она сравнима с багрянками («бородой», «вьетнамкой»), однако относится к зеленым нитчатым водорослям.
Водоросль достаточно устойчива к разной химии, условия ее существования близки к обычным растениям. В первую очередь, следует выровнять пропорцию нитрат/фосфат в воде, ни в коем случае не ограничивать по фосфату (ограничение так же ускоряет ее рост). При правильно установленном балансе в аквариуме, конкуренции с высшими растениями кладофора ветвистая не выдерживает, как любые другие водоросли. Она не любит очень яркого света, на ярком свету при недостатке питания деградирует, превращаясь в высохшие тонкие нити с вкраплениями более толстых, ещё живых, клеток. Но прекрасно себя чувствует в зарослях растений, мхов, травы. Плохо переносит повышение температуры, в теплой воде (выше 25 градусов) иногда деградирует и гибнет сама. Эффективных способов, кроме механического и ограничения ее питания, пожалуй, нет.

Зеленая пыль. Появляется на стекле в виде зеленой пыли. Иногда настолько интенсивно, что через стекло ничего не видно. Возникает из-за низкой концентрации CO 2 и дисбалансе питательных веществ (NO3 и PO4).

Лечение: Легко удаляется лезвием или хорошим . Часто очень быстро появляется вновь. Позвольте им пройти свой полный цикл оставив их в покое на 3 недели. Через стекло может быть ничего не видно, потерпите, затем тщательно соскоблите и подмените 30% воды 2 раза через день. Иногда требуется повторить, оставив их в покое на 4 недели. Рекомендуется провести и грамотно расчитать дозировку макроэлементов (NO3 и PO4).

Зеленый пушок. Довольно короткие нитчатые водоросли которые придают растениям «пушистый» вид. Листья становятся «лохматыми», особенно по краям. Сначала проявляется у длинностебельных растений, затем и на крупнолистовых.

Первый признак нехватки питания растений – появление этих водорослей. Это ранний сигнал о том, что в аквариуме недосточно макроэлементов NO3, PO4 и СО2
Лечение: Проверьте концентрацию CO2. Сделайте тест на макроэлементы и подкорректируйте их дозировку.
Зеленый пушок часто едят креветки Амано, Puntius () conchonius и моллинезии.

Спирогира представляет собой пряди тонких зеленых водорослей. Часто образует пенистые, слизистые скопления, скользкие на ощупь. Пряди тонкие, иногда очень длинные. Они растут очень быстро и своими тонкими длинными светло-зелеными нитями опутывает растения, будто паутиной.
Под микроскопом хлоропласты спирагиры выстроены по спирали, соответственно отсюда и произошло название водорослей.
Часто появляется через пару недель после всплеска уровня аммония NH4. Это может быть что угодно от беспокойства заиленного субстрата до вовремя не выловленной мертвой рыбы. Спирогира любит высокую интенсивность освещения.
Лечение : достаточно сложно удалить, так как они процветают при тех же условиях что и растения. Механическим путем удалите как можно больше и сделайте затемнение на три дня при выключенной подаче CO2, при этом совершайте ежедневные подмены воды 25-30%. После подмен воды вносите макроэлементы чтобы восстановить концентрацию. Их едят барбусы Puntius (Barbus) conchonius (Rosy Barb, Red Barb). Также попробуйте уменьшить освещение. Иногда эти водоросли по неизвестной причине исчезают сами.

Помните, что главная борьба с теми или иными видами водорослей — это не допускать их интенсивного размножения и прибегать ко всем описанным мерам профилактики до их появления и начинать борьбу незамедлительно при первом их проявлении. Помните, если вы упустите время, то бороться будет сложнее. Придется применять или еще хуже — перезапускать аквариум. А применение любых лекарственных препаратов в той или иной степени влияет на биологическое равновесие в аквариуме.

Ризоклониум . Эта водоросль имеет нитевидную структуру. Часто появляется на этапе запуска аквариума из-за не устоявшегося азотного цикла и, следовательно, высокого уровня аммония. В отличии от спирогиры, ризоклониум не составляет особой проблемы для аквариумиста.

Лечение : Обычно после установления азотного цикла эти водоросли уходят. Их очень любят . Во время всплеска следует не забывать делать подмены до 50% (3 раза каждый четвертый день)

Олений рог. Растет ветвящимися прядями. Эти водоросли немного похожи на оленьи рога. Черные или серо-зеленые, иногда с красным оттенком.
Появляются при низкой концентрации CO 2 , в аквариумах с заброшенным грязном фильтром и заиленным субстратом, при перекармливании рыб.
Также при беспокойстве грязного субстрата без последующей подмены воды.
Лечение: Проверьте уровень CO2. Уменьшите кормление или количество рыб, по возможности просифоньте грунт.

Многоклеточные зелёные водоросли

Примером многоклеточных зеленых водорослей являются улотрикс и спирогира . Виды род, аулотрикс обитают преимущественно в пресных, реже в морских и солоноватых водоемах, а также в почве. Водоросли прикрепляются к подводным предметам, формируя ярко-зеленые кустики размером до 10 см и более.

Неразветвленные нити улотрикса, состоящие из одного ряда цилиндрических клеток с толстым целлюлозными оболочками, прикрепляются к субстрату бесцветной конической базальной клеткой, выполняющей функции ризоида. Характерным является строение хроматофора, который имеет вид постенной пластинки, образующей незамкнутый поясок или кольцо (цилиндр). Все клетки, кроме базальной, способны делиться, обусловливая непрерывное нарастание таллома.

Бесполое размножение осуществляется двумя способами: распадением нити на короткие участки, каждый из которых развивается в новую нить, или образованием в клетках четырехжгутико-вых зооспор. Они выходят из материнской клетки, сбрасывают один за другим жгутики, прикрепляются боком к субстрату, покрываются тонкой целлюлозной оболочкой и прорастают в новую нить.

Размножение нитчатой водоросли улотрикса: красные стрелки - бесполое размножение, синие стрелки - половое размножение.

Половой процесс изогамный. После оплодотворения зигота вначале плавает, затем оседает на дно, теряет жгутики, вырабатывает плотную оболочку и слизистую ножку, которой прикрепляется к субстрату. Это покоящийся спорофит. После периода покоя происходит редукционное деление ядра и зигота прорастает зооспорами.

Таким образом, в жизненном цикле улотрикса происходит чередование поколений, или смена половой и бесполой форм развития: нитчатый многоклеточный гаметофит (поколение, формирующее гаметы) сменяется одноклеточным спорофитом - поколением, которое представлено своеобразной зиготой на ножке и способно образовывать споры.

Спирогира распространена в стоячих и медленно текущих водах, где нередко образует большие массы «тины» ярко-зеленого цвета. Она представляет собой тонкую нить, состоящую из длинных цилиндрических, расположенных в один ряд клеток с хорошо заметной клеточной стенкой. Снаружи нити одеты слизистым чехлом.

Клетка нитчатой водоросли спирогиры

Характерным признаком спирогиры является лентовидный, спирально изогнутый хроматофор, расположенный в постенном слое цитоплазмы. В центре клетки находится ядро, заключенное в цитоплазматический мешочек и подвешенное на цитоплазмати-ческих тяжах в крупной вакуоле.

Бесполое размножение осуществляется путем разрыва нити на короткие участки, при этом спорообразование отсутствует. Половой процесс - конъюгация. При этом две нити обычно располагаются параллельно друг другу и срастаются при помощи копуляционных выростов или мостиков. Оболочки их в месте соприкосновения растворяются, и образуется сквозной канал, через который сжавшееся содержимое клетки одной нити перемещается в клетку другой и сливается с ее протопластом. Образующаяся в результате оплодотворения зигота после периода покоя прорастает. Этому предшествует редукционное деление ядра: из четырех образовавшихся ядер три отмирают, а одно остается ядром единственного проростка, выходящего через разрыв наружных слоев оболочки зиготы.

Спирогира
(Spirogyra)

Спирогира (Spirogyra Link.) - зеленая водоросль из группы коньюгат (см. Conjugatae), принадлежит к семейству зигнемовых (Zygnemeae). Тело Спирогира - неветвящаяся нить, состоит из цилиндрических клеток. В последних находится характерный для Спирогира хроматофор (см.): одна или несколько спирально завитых, зеленых лент. В хроматофорах помещаются бесцветные тела, вокруг которых сгруппированы крахмальные зерна, так называемые пиреноиды. Очень хорошо видимое в микроскоп ядро, подвешенное на протоплазматических нитях, находится в середине клетки. Спирогира растет при помощи интеркалярного (равномерного) деления клеток. Половой процесс Спирогира - копуляция или конъюгация: клетки 2-х соседних нитей соединяются между собой боковыми выростами; оболочки, разделяющие эти выросты, разрушаются и, таким образом, получается копуляционный канал, по которому все содержимое одной клетки (мужской) переходит в другую (женскую) и сливается с содержимым последней; клетка, в которой произошло слияние (зигота), закругляется, отделяется от нити и, одеваясь толстой оболочкой, превращается в зигоспору.Зигоспора перезимовывает и весной прорастает в молодую нить. В зиготе, после слияния содержимого мужской и женской клетки, хроматофор первой клетки гибнет и остается лишь второй, ядра сначала сливаются в одно, которое делится затем на 4 неравные по величине (неравное деление ядра); из них 2 меньших расплываются в окружающей плазме, а 2 больших, сливаясь, образуют ядро зиготы.

Описанная копуляция между клетками различных нитей (двудомная) - называется лестничной. В том случае, когда канал образуется между двумя соседними клетками одной и той же нити, копуляция (однодомная) называется боковой. У большинства Спирогира при половом процессе копуляционный канал всегда развит (подрод Euspirogyra) и мужская, и женская клетки одинаковы, у некоторых же эти клетки неравны по величине, а копуляционный канал развит очень слабо или совсем отсутствует, так что клетки сливаются друг с другом непосредственно (подрод Sirogonium). Вследствие величины клеток Спирогира, достигающей у некоторых ее видов до 0,01 мм, вследствие ясности их строения, эта водоросль является одной из наилучше изученных и служит классическим объектом при изучении анатомии клетки и ядра.

Зеленые водоросли спирогира

Спирогира - одна из наиболее распространенных зеленых водорослей пресных вод всех частей света, встречается также и в солоноватых водах. Ее нити собраны в большие зеленые скопища, которые плавают на поверхности воды или стелятся по дну и очень часто встречаются в тине стоячих и текучих вод, в прудах, болотах, канавах, речках, ручьях, бассейнах и т. д.

Спирогира под микроскопом

Всего известно до 70 видов Спирогира, отличающихся друг от друга формой и величиной клеток и зигоспор, а также формой иколичеством, находящихся в них лент хроматофоров, и принадлежащих, как сказано выше, к 2-м отделам - Euspirogyra (наиболее распространенные: Sp. tenuissima Hass., longata Kg. с одной лентой, Sp. nitida Kg. с несколькими лентами, Sp. grassa Kg. с очень толстыми клетками и т. д.) и Sirogonium (Sp. stictica Sm. и др.). Для России указано до 40 видов Спирогира

Улотрикс

лат.Ulothrix ) - род зелёных водорослейChlorophyta .

Обитает в морских и пресных водах, образуя на подводных предметахтину зелёного цвета. Нитчатый тип дифференциацииталломаХлоропласт постенный в виде пояска, замкнутого или незамкнутого, с несколькимипиреноидами. Ядро одно, но без покраски не видно.

Порядок улотриксовые (Ulotrichales)

Слоевище улотриксовых построено по типу однорядной неразветвленной нити. Оно слагается клетками, подобными друг другу по строению и функции (табл. 30, 2). Потенциально все клетки способны делиться и участвовать в росте растения, точно так же все клетки могут образовывать споры и гаметы. Отличается от остальных лишь клетка в основании нити: с ее помощью осуществляется прикрепление слоевища к субстрату (у прикрепленных форм). Клетки улотриксовых обладают значительной автономностью. С этим свойством связана способность к регенерации и вегетативному размножению - отдельные клетки или участки нитей легко отрываются от нитей и переходят к самостоятельному росту

Порядок включает более 16 родов. Несмотря на то что все их представители построены как простая однорядная нить, в их организации можно обнаружить важные различия, на основании которых весь порядок делят на три группы. У водорослей первой группы нить представляет собой ряд клеток, рыхлорасположенных в толстом слизистом чехле. Таковы, например, водоросли рода геминелла Geminella. Интересно, что все улотриксовые с подобным строением - планктонные организмы.

Ко второй группе относятся те нитчатые водоросли, которые вегетируют как одиночные клетки или как короткие цепочки из 2-4 клеток, очень неплотно соединенных друг с другом. Нити у них образуются редко и на короткое время. Примером подобного строения может служить род стихококкус (Stichococcus, рис. 216, 2). Водоросли, входящие в эту группу, ведут наземный образ жизни.

Центральной группой порядка является третья группа, включающая водоросли, построенные как типичная многоклеточная нить, в которой клетки плотно соединены друг с другом без помощи слизистого футляра. Водоросли, относящиеся к этой группе, в подавляющем большинстве прикрепленные организмы, по крайней мере в молодом состоянии. Их нити - более постоянные образования, они уже не таклегко распадаются, и в них можно различить базальную и верхушечную части. Сюда относится несколько родов, в том числе и центральный род порядка - улотрикс (Ulothrix).

Виды улотрикса (в настоящее время их известно более 25) обитают преимущественно в пресных водоемах и лишь очень немногие заходят в солоноватые и морские воды. Эти водоросли могут поселяться и на влажных поверхностях, периодически смачиваемых брызгами прибоя или водопадов.

Один из самых широко распространенных и хорошо изученных видов - улотрикс опоясанный (Ulothrix zonata).

Слоевище улотрикса состоит из неразветвленных нитей неопределенной длины, которые в начале роста прикрепляются к субстрату базальной клеткой. Клетки нитей цилиндрические или слегка бочонковидные, часто короткие. Клеточные оболочки обычно тонкие, но нередко они утолщаются и могут становиться слоистыми. Клетки улотрикса, так же как клетки всех водорослей этого порядка, содержат единственный пристенный хлоропласт с одним или несколькими пиреноидами и одно ядро, расположенное по продольной оси клетки. Хлоропласт имеет форму пояска, который опоясывает весь протопласт или только часть его

Вегетативное размножение улотрикса осуществляется фрагментацией: нити распадаются на короткие сегменты и каждый сегмент развивается в новую нить. Однако этим способом улотрикс размножается не так часто, как другие водоросли порядка, имеющие рыхлое строение нитей.

Для бесполого размножения служат зооспоры, которые образуются во всех клетках нитей, кроме базальной. Развитие зооспор, так же как и гамет, начинается на вершине нити и постепенно захватывает нижележащие клетки.

Зооспоры - яйцевидные клетки с четырьмя жгутиками на переднем конце. Они содержат стигму, несколько сократительных вакуолей и пристенный хлоропласт. У улотрикса опоясанного имеются два типа зооспор - макрозооспоры и микрозооспоры. Крупные макрозооспоры обладают широкояйцевидной формой, часто с заостренным задним концом, и стигмой, расположенной на переднем конце (. Микрозооспоры отличаются более мелкими размерами, округлым задним концом и расположением стигмы в середине споры Природа микрозооспор остается пока не совсем ясной. По-видимому, они представляют собой переходный тип между макрозооспорами и гаметами.

Выходят зооспоры через отверстия в боковой стенке клетки. Они заключены в общую слизистую оболочку, которая через несколько секунд после выхода разрывается. Через короткое время зооспоры оседают передним концом на субстрат, покрываются тонкой целлюлозной оболочкой и прорастают. Прорастая, зооспора вытягивается вертикально и дифференцируется на две части. Нижняя часть, лишенная хлоропласта, развивается в клетку прикрепления; верхняя - делится с образованием вегетативных клеток. У улотрикса опоясанного, однако, зооспоры оседают задним концом и начинают расти вбок, а не вертикально.

Довольно часто зооспоры не покидают спорангий, а выделяют тонкую оболочку и превращаются в апланоспоры. Последние освобождаются в результате разрушения нити, но иногда они могут начать прорастать, находясь в спорангии.

При половом размножении в нитях точно таким же способом, как зооспоры, образуются гаметы. Как правило, они развиваются в тех же нитях, что и зооспоры, или в подобных им. Чаще всего переход к половому размножению связан с концом активного роста и наступлением неблагоприятных условий. В отличие от зооспор, гаметы несут два жгутика. Половой процесс изогамный. Слияние происходит между гаметами одной и той же или разных нитей. Зигота остается подвижной в течение короткого времени, затем оседает, теряет жгутики, одевается толстой оболочкой и превращается в одноклеточный спорофит. Он впадает в период покоя, в течение которого происходит накопление запасных веществ. Форма спорофита разнообразна, обычно он сферический с гладкой оболочкой, у некоторых морских видов становится яйцевидным и сидит на слизистой ножке.

БУРЫЕ ВОДОРОСЛИ ,

Бурые водоросли (Phaeophyta), тип споровых растений, включающий 240 родов (1500 видов), из которых 3 - пресноводные, остальные - морские. Слоевища от оливково-зелёного до темно-бурого цвета из-за присутствия в хроматофорах особого бурого пигмента фукоксантина (C40H56O6), маскирующего др. пигменты (хлорофилл а, хлорофилл с, ксантофилл и бета-каротин). Бурые водоросли разнообразны по форме и размерам (от микроскопических разветвленных нитей до 40-метровых растений). У высших бурых водорослей (например, ламинариевых водорослей) наблюдаются дифференциация тканей и появление проводящих элементов. Для бурых водорослей характерны многоклеточные волоски с базальной зоной роста, отсутствующие у других водорослей. Оболочки клеток содержат целлюлозу и специфические вещества - альгин и фукоидин. Обычно в каждой клетке одно ядро. Хроматофоры большей частью мелкие, дисковидные. У некоторых видов бурых водорослей есть пиреноиды, мало похожие на пиреноиды др. водорослей. В клетке вокруг ядра скапливаются бесцветные пузырьки с фукозаном, обладающим многими свойствами танина. В качестве запасных продуктов в тканях бурых водорослей накапливаются маннит (многоатомный спирт) и ламинарин (полисахарид), реже масло. Размножаются бурые водоросли половым и бесполым путём, редко вегетативно. Обычно у бурых водорослей имеются спорофит и гаметофит; у высших (ламинариевые, десмарестиевые и др.) они строго чередуются; у циклоспоровых гаметофиты развиваются на спорофитах; у примитивных (эктокарповые, хордариевые, кутлериевые и др.) гаметофит или спорофит может выпадать из цикла развития или появляться раз в несколько поколений. Органы размножения - одногнёздные или многогнёздные спорангии. Многогнёздный спорангий, который чаще функционирует как гаметангий, образуется в виде одной клетки или серии клеток, делящихся перегородками на камеры, содержащие внутри по одной гамете или споре. Мейоз происходит обычно в одногнёздных спорангиях, у диктиотовых - в тетраспорангиях. Половой процесс - изогамия, гетерогамия или оогамия. Грушевидные споры и гаметы обычно с глазком, имеют сбоку по два жгутика, один направлен вперёд, другой - назад. бурые водоросли делятся на 3 класса: Aplanosporophyceae (только диктиотовые), Phaeosporophyceae (гетерогенератные и изогенератные, за исключением диктиотовых) и Cyclosporophyceae (циклоспоровые). бурые водоросли распространены во всех морях, особенно в холодных, где образуют большие заросли. Используются для получения альгиновых кислот и их солей - альгинатов, а также кормовой муки и применяемого в медицине порошка, содержащих йод и другие микроэлементы. Некоторые бурые водоросли используются в пищу.

Бурые водоросли: 1 - ламинария; 2 - диктиота; 3 - эктокарпус; 4 - лессония; 5 - нереоцистис; 6 - алярия; 7 - цистозира; 8 - кустики элахисты на стволике другой водоросли; 9 - фукус; 10 - диктиосифон; 11 - саргассум (все, кроме 3 и 8, сильно уменьшены; 3 - вид под микроскопом, увеличено приблизительно в 40 раз).

Тип урока - комбинированный

Методы: частично-поисковый, про-блемного изложения, репродуктивный, объясни-тельно-иллюстративный.

Цель:

Осознание учащимися значимости всех обсуждаемых вопросов, умение строить свои отношения с природой и обществом на основе уважения к жизни, ко всему живому как уникальной и бесценной части биосферы;

Задачи:

Образовательные : показать множественность факторов, действующих на организмы в природе, относительность понятия «вредные и полезные факторы», многообразие жизни на планете Земля и варианты адаптаций живых существ ко всему спектру условий среды обитания.

Развивающие: развивать коммуникативные навыки, умения самостоятельно добывать знания и стимулировать свою познавательную активность; умения анализировать информацию, выделять главное в изучаемом материале.

Воспитательные:

Формирование экологической культуры на основе признания ценности жизни во всех её проявлениях и необ-ходимости ответственного, бережного отношения к окру-жающей среде.

Формирование понимания ценности здорового и без-опасного образа жизни

Личностные :

воспитание российской гражданской идентичности: патриотизма, любви и уважения к Отечеству, чувства гордости за свою Родину;

Формирование ответственного отношения к учению;

3) Формирование целостного мировоззрения, соответ-ствующего современному уровню развития науки и обще-ственной практики.

Познавательные : умение работать с различными источниками информации, пре-образовывать её из одной формы в другую, сравнивать и анализировать информацию, делать выводы, готовить сообщения и презентации.

Регулятивные: умение организовать самостоятельно выполнение заданий, оценивать правильность выполнения работы, рефлексию своей деятельности.

Коммуникативные: Формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками, старшими и младшими в процессе образовательной, общественно полезной, учебно-исследовательской, творческой и дру-гих видов деятельности.

Планируемые результаты

Предметные: знать - понятия «среда обитания», «экология», «экологические факторы» их влияние на живые организмы, «связи живого и неживого»;. Уметь - определять понятие «биотические факторы»; характеризовать биотические факторы, приводить примеры.

Личностные: высказывать суждения, осуществлять поиск и отбор информации;анализировать связи, сопоставлять, находить ответ на проблемный вопрос

Метапредметные :.

Умение самостоятельно планировать пути достиже-ния целей, в том числе альтернативные, осознанно выби-рать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач.

Формирование навыка смыслового чтения.

Форма организации учебной деятельности - индивидуальная, групповая

Методы обучения: наглядно-иллюстративный, объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый, самостоятельная работа с дополнительной литературой и учебником, с ЦОР.

Приемы: анализ, синтез, умозаключение, перевод информации с одного вида в другой, обобщение.

Многоклеточные водоросли. Многообразие и значение водорослей

Цели: продолжить формирование представления о водорослях как особой группе растительных организмов; познакомить с раз-личными многоклеточными водорослями, со средой их обитания и особенностями строения и размножения; дать представление о роли водорослей в природе, использовании их в науке, технике, хозяйстве человека, о мерах по охране водорослей; продолжить формирование умения работать с микроскопом и навыка выпол-нения биологического рисунка.

Оборудование и материалы: таблицы: «Одноклеточные водо-росли», «Многоклеточные водоросли», «Бурые и красные водо-росли», цветковое растение элодея из аквариума, гербарии различ-ных многоклеточных водорослей, живые водоросли из аквариума; некоторые предметы, сделанные из водорослей: салат из морской капусты, пищевые добавки с водорослями, йод, агар-агар и т. д.

Ключевые слова и понятия: нитчатые водоросли (улотрикс, кладофора, спирогира), бурые водоросли (ламинария, фукус, саргассум), красные водоросли (филлофора, порфира, птилота, радимения); слоевище (таллом), ризоиды, спорангий, ядро с яд-рышком, вакуоль, хроматофор; бесполое размножение, половое размножение, конъюгация; зооспоры, подвижные гаметы, споры, зигота; фитопланктон

Ход урока

Актуализация знаний

Работа у доски

К доске вызывают двух учеников. Одному из них нужно изо-бразить строение одноклеточной зеленой водоросли хламидомо-нады, а другому — хлореллы и указать основные органеллы этой водоросли. На выполнение задания отводится около 2—3 мин. После ученики устно отвечают по нарисованной схеме.

Далее к доске выходят еще три ученика. Один из них изобра-жает схему бесполого размножения хламидомонады, другой — по-лового размножения хламидомонады, а третий — размножения хлореллы. После учащиеся устно отвечают по нарисованным ими схемам.

Изучение нового материала

Рассказ учителя с элементами беседы

На прошлом уроке мы изучали одноклеточные водоросли. Сегодня перейдем к многоклеточным. А начнем с нитчатых во-дорослей.

Как вы думаете, за что они получили такое название? (От-веты учащихся.)

Эти водоросли напоминают по своему внешнему виду длин-ные нити.

Среди нитчатых водорослей самой распространенной в наших широтах является спирогира. Это многоклеточная зеленая водо-росль, клетки которой расположены в один ряд. Рост происходит за счет деления всего тела. Растение ведет неприкрепленный образ жизни. Нити его свободно перемещаются в воде под действием различных течений. Это обычный обитатель наших прудов и рек с несильным течением. Вы, часто купаясь в пруду или реке, на-верное, обнаруживали скопления зеленой, скользкой на ощупь тины. Это и есть нити спирогиры.

(Учитель демонстрирует изображение этой водоросли на таб-лицах и по возможности и в живом или засушенном виде.)

Клетки спирогиры имеют вытянутую форму. Снаружи они покрыты слоем слизи.

Как вы думаете, за что эта водоросль получила такое на-звание? (Учащиеся высказывают свои предположения.)

Хроматофоры в клетках этой водоросли имеют особое строе-ние. Они длинные, вытянутые и расположены в цитоплазме вдоль стенки клетки, как бы опоясывая ее по спирали. Отсюда и на-звание. В центре клетки расположено крупное ядро с ядрышком . Достаточно большое пространство занимает вакуоль.

Вспомните, какими способами могут размножаться однокле-точные зеленые водоросли. (Половым или бесполым путем.)

Для спирогиры тоже характерно как половое, так и бесполое размножение. При бесполом методе нити спирогиры разрываются, клетки каждой из частей начинают делиться, давая начало новым молодым организмам.

Когда происходит бесполое размножение хламидомонады? (При благоприятных условиях .)

Спирогира также размножается при благоприятных условиях, чаще всего летом, бесполым путем.

Половое размножение спирогиры несколько отличается от идентичного хламидомонады. При половом размножении спирогиры две нити располагаются параллельно друг другу. За-тем они сближаются и обволакиваются слизью. Клетки, распо-ложенные ближе всего друг к другу, образуют особые выросты, которые соединяются, создавая канал, по которому содержимое одной клетки перетекает в другую. Таким образом происходит оплодотворение и образуется зигота . Зигота покрывается толстой оболочкой и может длительное время находиться в состоянии по-коя. После определенного периода покоя зигота прорастает и дает начало новому организму. Такой способ полового размножения называется конъюгацией.

На камнях и корягах, лежащих на дне неглубоких рек, часто можно обнаружить еще одну нитчатую водоросль — улотрикс. Скопления улотрикса выглядят как ярко-зеленые шелковистые нити. Тело этого растения также состоит из одного ряда клеток, но клетки не вытянутые, как у спирогиры, а более короткие. Растет улотрикс за счет деления клеток, расположенных толь-ко на верхушке. Кроме того, эта водоросль ведет прикрепленный образ жизни. Она приклеивается к субстрату особой бесцветной клеткой. В цитоплазме каждой из клеток водоросли можно обна-ружить ядро и хроматофор в виде незамкнутого кольца.

Бесполое размножение этой водоросли происходит посредст-вом зооспор.

Вспомните, что такое зооспора.

Зооспоры — подвижные клетки со жгутиками, при помощи которых осуществляется бесполое размножение. Зооспоры сво-бодно плавают, а затем прикрепляются к субстрату, делятся и дают начало новому организму.

Какой способ размножения чаще всего встречается у водо-рослей при неблагоприятных условиях? (Они размножают-ся половым путем.)

При половом размножении улотрикса в некоторых клетках во-доросли образуются многочисленные подвижные гаметы со жгу-тиками. Гаметы от разных особей сливаются попарно и образуют зиготу. Зигота также покрывается толстой оболочкой и может в течение длительного времени находиться в состоянии покоя. Как только создаются условия, благоприятные для жизни во-доросли, зигота делится на 4 клетки-споры. Споры опускаются на дно и, прикрепившись к субстрату, начинают делиться, давая начало новой особи.

Достаточно часто в пресных и соленых водоемах встречается многоклеточная зеленая водоросль кладофора. Она также является нитчатой водорослью, но более высокоорганизованной, чем спи-рогира и улотрикс. Нити кладофоры ветвятся. Молодые кладо-форы ведут прикрепленный образ жизни, но впоследствии часто обламываются и пускаются в свободное плавание. Интересной особенностью этого растения является наличие в каждой клетке большого числа ядер. Подобные явления никогда не встречаются в клетках высших растений.

Самостоятельная работа учащихся с учебником

Пользуясь текстом учебника (учебник И.Н. Пономаревой § 39; учебник В.В. Пасечника § 12), а также личным опытом, укажите значение водорослей в природе и жизни человека.

(На выполнение этого задания отводится около 3—5 мин, по-сле чего берутся на проверку тетради у 2—3 учеников, а еще 3—4 отвечают устно. Учитель сопровождает устные ответы учащихся демонстрацией таблиц и по возможности некоторых продуктов из водорослей: салата из морской капусты, пищевых добавок с во-дорослями, йода, агар-агара и т. д.)

Роль водорослей в природе

В процессе фотосинтеза трансформируют энергию солнца в энергию, доступную для других организмов, и выделяют кислород, необходимый для их дыхания.

Пища для многих морских животных (морские ежи, рыбы и пр.) и морских водоплавающих птиц.

Приют для рыб и многих других животных.

Обогащение воды кислородом в процессе фотосинтеза.

Некоторые виды одноклеточных водорослей являются пио-нерными растениями: попадая на бесплодные субстраты, они участвуют в почвообразовании.

Некоторые виды водорослей входят в состав комплексных организмов (лишайников).

Роль водорослей в жизни и деятельности человека

Продукты питания для человека (ламинария, ульва).

Использование в качестве добавки к корму для скота.

Изготовление удобрений.

Получение агар-агара, используемого в пищевой промыш-ленности и микробиологии (красные водоросли).

Использование в химической промышленности (получение йода, калийных солей, спирта, уксусной кислоты и т. д.).

Биологическая очистка технических и сточных вод (хлами-домонада, хлорелла).

Получение лекарственных препаратов и биологически ак-тивных добавок к пище.

Вред, наносимый водорослями человеку и его деятельности

Чрезмерное размножение в оросительных каналах затруд-няет подачу воды.

Чрезмерное размножение в рыборазводных прудах затруд-няет сезонный вылов рыбы.

Чрезмерное размножение водорослей приводит к затруд-нению судоходства.

Творческие задания.

Нарисовать картину подводного мира, на которой будут присутствовать различные отделы водорослей: красные, бурые, зеленые, и т. д.

Сочинить сказку о жизни в подводном царстве, где главны-ми действующими лицами будут водоросли.

В книгах каких писателей встречаются описания подвод-ного мира?

Задание для учеников, интересующихся биологией. Найти в спе-циальной литературе названия и описание водорослей, выращи-ваемых в пресных и в соленых аквариумах. К каким водорослям они относятся?

Водоросли. Учебный фильм

Путешествие по Африке. Лес водорослей.Познавательный фильм.

Морские водоросли Ламинария

Морские водоросли и Зелёные технологии компании Olmix - RU

Морские водоросли

Ресурсы:

И.Н. Пономарёва, О.А. Корнило-ва, В.С. Кучменко Биология: 6 класс: учебник для учащихся общеобразо-вательных учреждений

Серебрякова Т.И ., Еленевский А. Г., Гуленкова М. А. и др. Биология. Растения, Бактерии, Грибы, Лишайники. Пробный учебник 6—7 классов средней школы

Н.В. Преображенская Рабочая тетрадь по биологии к учебнику В В. Пасечника «Биология 6 класс. Бактерии, грибы, растения»

Отдел организмов, рассматриваемая здесь как водоросли, очень разнообразен и не представляет единого таксона. Эти организмы неоднородны по своему строению и происхождению.

Водоросли - автотрофные растения, в их клетках присутствуют различные модификации хлорофилла и другие пигменты, обеспечивающие фотосинтез. Водоросли обитают в пресной и морской , а также на суше, на поверхности и в толще почвы, на коре деревьев, камнях и других субстратах.

Водоросли относятся к 10 отделам из двух царств: 1) Сине-зелёные, 2) Красные, 3) Пирофитовые, 4) Золотистые, 5) Диатомовые, 6) Желто-зелёные, 7) Бурые, 8) Эвгленовые, 9) Зеленые и 10) Харовые. Первый отдел относится к царству Прокариот, остальные - к царству Растений.

Отдел Сине-зёлёные водоросли, или Цианобактерии (Cyanophyta)

Насчитывается около 2 тысяч видов, объединяемых примерно в 150 родов. Это древнейшие организмы, следы существования которых найдены в докембрийских отложениях, возраст их около 3 млрд. лет.

Среди сине-зелёных водорослей есть одноклеточные формы, но большинство видов являются колониальными и нитчатыми организмами. Они отличаются от других водорослей тем, что в их клетках нет оформленного ядра. У них отсутствуют митохондрии, вакуоли с клеточным соком, нет оформленных пластид, а пигменты, с помощью которых осуществляется фотосинтез, находятся в фотосинтетических пластинах - ламеллах. Пигменты сине-зелёных водорослей очень разнообразны: хлорофилла, каротины, ксантофиллы, а также специфические пигменты из группы фикобилинов - синий фикоцианин и красный фикоэритрин, встречающиеся помимо цианобактерий только у красных водорослей. Окраска этих организмов чаще всего сине-зеленая. Однако в зависимости от количественного соотношения различных пигментов окраска этих водорослей может быть не только сине-зеленой, но также фиолетовой, красноватой, желтой, бледно-голубой или почти черной.

Сине-зелёные водоросли распространены по всему земному шару и встречаются в самых разнообразных условиях. Они способны существовать даже в крайних условиях обитания. Эти организмы выносят продолжительное затемнение и анаэробиоз, могут жить в пещерах, в разных почвах, в богатых сероводородом слоях природного ила, в.термальных водах и др.

Вокруг клеток колониальных и нитчатых водорослей образуются слизистые влагалища, которые служат защитной обверткой, предохраняющей клетки от высыхания и являющейся светофильтром.

Многие нитчатые сине-зелёные водоросли имеют своеобразные клетки - гетероцисты. У этих клеток хорошо выражена двуслойная оболочка, и выглядят они пустыми. Но это живые клетки, заполненные прозрачным содержимым. Сине-зелёные водоросли, имеющие гетероцисты, способны фиксировать атмосферный азот. Некоторые виды сине-зелёных водорослей являются компонентами лишайников. Они могут находиться в качестве симбионтов в тканях и органах высших растений. Их способность к фиксации атмосферного азота используется высшими растениями.

Массовое развитие сине-зелёных водорослей в водоемах может иметь отрицательные последствия. Повышенная и загрязнение вод органическими веществами вызывают так называемое «цветение воды». Это делает воду непригодной для употребления человеком. Некоторые пресноводные цианобактерии токсичны для человека и животных.

Размножение сине-зелёных водорослей очень примитивно. Одноклеточные и многие колониальные формы размножаются только делением клеток пополам. Большинство нитчатых форм размножаются гормогониями (это короткие участки, отделившиеся от материнской нити, вырастающие во взрослые особи). Размножение может осуществляться и с помощью спор - разросшихся толстостенных клеток, способных переживать неблагоприятные условия и затем прорастать в новые нити.

Отдел Красные водоросли (или Багрянки) (Rhodophyta)

Красные водоросли () - многочисленная (около 3800 видов из более чем 600 родов) группа в основном морских обитателей. Их размеры варьируются от микроскопических до 1-2 м. Внешне красные водоросли очень разнообразны: есть нитевидные, пластинчатые, кораллоподобные формы, в разной степени рассеченные и разветвленные.

Красные водоросли имеют своеобразный набор пигментов: кроме хлорофилла a и b имеется хлорофилл d, известный только для этой группы растений, есть каротины, ксантофиллы, а также пигменты из группы фикобилинов: синий пигмент - фикоцианин, красный - фикоэритрин. Различное сочетание этих пигментов определяет окраску водорослей - от ярко-красной до голубовато-зеленой и желтой.

Размножаются красные водоросли вегетативным, бесполым и половым путем. Вегетативное размножение характерно лишь для наиболее низко организованных багрянок (одноклеточные и колониальные формы). У высокоорганизованных многоклеточных форм оторванные участки таллома погибают. Для бесполого размножения служат различного рода споры.

Половой процесс оогамный. На растении-гаметофите образуются мужские и женские половые клетки (гаметы), лишенные жгутиков. При оплодотворении женские гаметы не выходят в окружающую среду, а остаются на растении; мужские гаметы выбрасываются наружу и пассивно переносятся токами воды.

Диплоидные растения - спорофиты - имеют такой же внешний вид, как и гаметофиты (гаплоидные растения). Это изоморфная смена поколений. На спорофитах формируются органы бесполого размножения.

Многие красные водоросли широко используются человеком, они съедобны и полезны. В пищевой и медицинской промышленности широко используется получаемый из разных видов багрянок (около 30) полисахарид агар.

Отдел Пирофитовые (или Динофитовые) водоросли (Pyrrophyta (Dinophyta))

Отдел насчитывает около 1200 видов из 120 родов, объединяющих эукариотические одноклеточные (в том числе - двужгутиковые), коккоидные и нитчатые формы. Группа совмещает в себе признаки растений и животных: у некоторых видов имеются щупальца, псевдоподии и стрекательные клетки; некоторые имеют характерный для животных тип питания, обеспечивающийся глоткой. У многих имеется стигма, или глазок. Клетки часто покрыты твердой оболочкой. Хроматофоры буроватых и красноватых оттенков, содержат хлорофиллы а и с, а также каротины, ксантофиллы (иногда - фикоцианин и фикоэритрин). В качестве запасных веществ откладывается крахмал, иногда - масло. Жгутиконосные клетки имеют четко выраженные спинную и брюшную стороны. На поверхности клетки и в глотке имеются бороздки.

Размножаются делением в подвижном или неподвижном состоянии (вегетативно), зооспорами и автоспорами. Половое размножение известно у немногих форм; оно проходит в виде слияния изогамет.

Пирофитовые водоросли - обычные обитатели загрязненных водоемов: прудов, отстойников, некоторых водохранилищ и озер. Многие образуют фитопланктон в морях. При неблагоприятных условиях образуют цисты с толстыми целлюлозными оболочками.

Наиболее широко распространен и богат видами род Криптомонада (Cryptomonas).

Отдел Золотистые водоросли (Chrysophyta)

Микроскопические или мелкие (до 2 см длины) организмы золотисто-желтого цвета, обитающие в соленых и пресных водоемах по всему земному шару. Имеются одноклеточные, колониальные и многоклеточные формы. В России известно около 300 видов из 70 родов. Хроматофоры обычно золотисто-желтые или бурые. Они содержат хлорофиллы а и с, а также каротиноиды и фукоксантин. В качестве запасных веществ откладывается хризоламинарин и масло. Некоторые виды гетеротрофны. Большинство форм имеют 1-2 жгутика и в силу этого подвижны. Размножаются преимущественно бесполым путем - делением или зооспорами; половой процесс известен лишь у нескольких видов. Встречаются обычно в чистых пресных водах (кислые воды сфагновых болот), реже - в морях и в почвах. Типичные фитопланктона.

Отдел Диатомовые водоросли (Bacillariophyta (Diatomea))

Диатомовые водоросли (диатомеи) насчитывают около 10 тысяч видов, относящихся примерно к 300 родам. Это микроскопические организмы, обитающие главным образом в водоемах. Диатомовые водоросли - особая группа одноклеточных организмов, отличная от других водорослей. Клетки диатомеи покрыты панцирем из кремнезема. В клетке находятся вакуоли с клеточным соком. В центре расположено ядро. Хроматофоры крупные. Окраска их имеет различные оттенки желто-бурого цвета, так как среди пигментов преобладают каротины и ксантофиллы, имеющие желтые и бурые оттенки, и маскирующие хлорофиллы а и с.

Для панцирей диатомеи характерны геометрическая правильность строения и большое разнообразие очертаний. Панцирь состоит из двух половинок. Большая - эпитека - покрывает меньшую - гипотеку, как крышка покрывает коробку.

Большинство диатомей, имеющих двустороннюю симметрию, способны передвигаться по поверхности субстрата. Движение осуществляется с помощью так называемого шва. Шов представляет собой щель, прорезающую стенку створки. Движение цитоплазмы в щели и трение ее о субстрат обеспечивают перемещение клетки. Клетки диатомей, имеющих радиальную симметрию, не способны к передвижению.

Размножаются диатомеи обычно делением клетки на две половинки. Протопласт увеличивается в объеме, вследствие чего эпитека и гипотека расходятся. Протопласт делится на две равные части, митотически делится ядро. В каждой половинке разделившейся клетки панцирь играет роль эпитеки и достраивает недостающую половинку панциря, всегда гипотеку. В результате многочисленных делений происходит постепенное уменьшение размеров клеток у части популяции. Некоторые клетки примерно в три раза меньше по сравнению с первоначальными. Достигнув минимальных размеров, клетки развивают ауксоспоры («растущие споры»). Образование ауксоспор связано с половым процессом.

Клетки диатомовых водорослей в вегетативном состоянии диплоидны. Перед половым размножением происходит редукционное деление ядра (мейоз). Две клетки диатомей сближаются, створки раздвигаются, гаплоидные (после мейоза) ядра попарно сливаются, и образуются одна или две ауксоспоры. Ауксоспора некоторое время растет, а затем вырабатывает панцирь и превращается в вегетативную особь.

Среди диатомей есть светолюбивые и тенелюбивые виды, они живут в водоемах на разных глубинах. Диатомовые могут обитать и в почвах, особенно влажных и заболоченных. Наряду с другими водорослями диатомеи могут вызывать «цветение» снега.

Диатомеи играют большую роль в экономике природы. Они служат постоянной кормовой базой и первоначальным звеном в пищевых цепях для многих водных организмов. Ими питаются многие рыбы, особенно молодь.

Панцири диатомей, осаждаясь на дно в течение миллионов лет, формируют осадочную геологическую породу - диатомит. Он широко используется как строительный материал с высокими тепло- и звукоизоляционными свойствами, в качестве фильтров в пищевой, химической, медицинской промышленности.

Отдел желто-зеленые водоросли (Xanthophyta)

Эта группа водорослей насчитывает около 550 видов. В основном это обитатели пресных вод, реже встречаются в морях и на влажной почве. Среди них есть одноклеточные и многоклеточные формы, жгутиковые, коккоидные, нитчатые и пластинчатые, а также сифональные организмы. Для этих водорослей характерна желто-зеленая окраска, давшая название всей группе. Хлоропласты дисковидной формы. Характерные пигменты - хлорофиллы а и с, а и Ь каротиноиды, ксантофиллы. Запасные вещества - глюкан, . Половое размножение - оогамное и изогамное. Вегетативно размножаются делением; бесполое размножение осуществляется специализированными подвижными или неподвижными клетками - зоо- и апланоспорами.

Отдел Бурые водоросли (Phaeophyta)

Бурые водоросли - высокоорганизованные многоклеточные организмы, обитающие в морях. Их около 1500 видов из примерно 250 родов. Самые крупные из бурых водорослей достигают нескольких десятков метров (до 60 м) длины. Однако в этой группе встречаются также виды микроскопических размеров. Форма слоевищ может быть очень многообразна.

Общий признак всех водорослей, принадлежащих к этой группе, - желтовато-бурая окраска. Она обусловлена пигментами каротином и ксантофиллом (фукоксантин и др.), которые маскируют зеленый цвет хлорофиллов а и с. Клеточная оболочка целлюлозная с наружным пектиновым слоем, способным к сильному ослизнению.

У бурых водорослей встречаются все формы размножения: вегетативное, бесполое и половое. Вегетативное размножение происходит отделившимися частями слоевища. Бесполое размножение осуществляется при помощи зооспор (подвижных благодаря жгутикам спор). Половой процесс у бурых водорослей представлен изогамией (реже - анизогамия и оогамия).

У многих бурых водорослей гаметофит и спорофит различаются по форме, размерам и строению. У бурых водорослей наблюдается чередование поколений, или смена ядерных фаз в цикле развития. Бурые водоросли встречаются во всех морях земного шара. В зарослях бурых водорослей близ берегов находят укрытие, места размножения и питания многочисленные прибрежные животные. Бурые водоросли широко используются человеком. Из них получают альгинаты (соли альгиновой кислоты), применяемые как стабилизаторы растворов и суспензий в пищевой промышленности. Они используются при изготовлении пластмасс, смазочных материалов и т. д. Некоторые бурые водоросли (ламинарии, аларии и др.) используются в пище.

Отдел Эвгленовые водоросли (Euglenophyta)

В этой группе около 900 видов из примерно 40 родов. Это одноклеточные жгутиковые организмы, в основном обитатели пресных вод. В хлоропластах присутствуют хлорофиллы а и b и большая группа вспомогательных пигментов из группы каротиноидов. У этих водорослей на свету происходит фотосинтез, а в темноте они переходят на гетеротрофное питание.

Размножение этих водорослей происходит только за счет митотического деления клетки. Митоз у них отличается от этого процесса в других группах организмов.

Отдел Зеленые водоросли (Chlorophyta)

Зеленые водоросли - самый крупный отдел Водорослей, насчитывающий, по разным оценкам, от 13 до 20 тысяч видов из примерно 400 родов. Для этих водорослей характерна чисто зеленая, как у высших растений, окраска, так как среди пигментов преобладает хлорофилл. В хлоропластах (хроматофорах) присутствуют две модификации хлорофилла a и b, как и у высших растений, а также другие пигменты - каротины и ксантофиллы.

Жесткие клеточные стенки зеленых водорослей образованы целлюлозой и пектиновыми веществами. Запасные вещества - крахмал, реже масло. Многие особенности строения и жизни зеленых водорослей свидетельствуют об их родстве с высшими растениями. Зеленые водоросли отличаются наибольшим по сравнению с другими отделами многообразием. Они могут быть одноклеточными, колониальными, многоклеточными. В этой группе представлено все разнообразие морфологической дифференциации тела, известной для водорослей, - монадная, коккоидная, пальмеллоидная, нитчатая, пластинчатая, неклеточная (сифональная). Велик диапазон их размеров - от микроскопических одиночных клеток до крупных многоклеточных форм длиной в десятки сантиметров. Размножение вегетативное, бесполое и половое. Встречаются все основные типы смены форм развития.

Зеленые водоросли обитают чаще в пресных водоемах, однако немало солоноводных и морских форм, а также вневодных наземных и почвенных видов.

К классу Вольвоксовых относятся наиболее примитивные представители зеленых водорослей. Обычно это одноклеточные организмы со жгутиками, иногда объединенные в колонии. Они подвижны в течение всей жизни. Распространены в неглубоких пресных водоемах, болотах, в почве. Из одноклеточных широко представлены виды рода хламидомонада. Шаровидные или эллипсоидальные клетки хламидомонад покрыты оболочкой, состоящей из гемицеллюлозы и пектиновых веществ. На переднем конце клетки расположены два жгутика. Всю внутреннюю часть клетки занимает чашевидный хлоропласт. В цитоплазме, заполняющей чашевидный хлоропласт, расположено ядро. У основания жгутиков имеются две пульсирующие вакуоли.

Бесполое размножение происходит при помощи двужгутиковых зооспор. При половом размножении в клетках хламидомонад формируются (после мейоза) двужгутиковые гаметы.

Для видов хламидомонад характерна изо-, гетеро- и оогамия. При наступлении неблагоприятных условий (пересыхание водоема) клетки хламидомонад теряют жгутики, покрываются слизистым чехлом и размножаются делением. При наступлении благоприятных условий они образуют жгутики и переходят к подвижному образу жизни.

Наряду с автотрофным способом питания (фотосинтез) клетки хламидомонад способны всасывать через оболочку растворенные в воде органические вещества, что способствует процессам самоочищения загрязненных вод.

Клетки колониальных форм (пандорина, вольвокс) построены по типу хламидомонад.

В классе Протококковых основная форма вегетативного тела - неподвижные клетки с плотной оболочкой и колонии таких клеток. Примерами одноклеточных протококковых могут служить хлорококк и хлорелла. Бесполое размножение хлорококка осуществляется с помощью двужгутиковых подвижных зооспор, а половой процесс представляет собой слияние подвижных двужгутиковых изогамет (изогамия). У хлореллы отсутствуют подвижные стадии при бесполом размножении, половой процесс отсутствует.

Класс Улотриксовые объединяет нитчатые и пластинчатые формы, обитающие в пресных и морских водоемах. Улотрикс представляет собой нить до 10 см длиной, прикрепляющуюся к подводным предметам. Клетки нити одинаковые, короткоцилиндрические с пластинчатыми постенными хлоропластами (хроматофорами). Бесполое размножение осуществляется зооспорами (подвижные клетки с четырьмя жгутиками).

Половой процесс изогамный. Гаметы подвижны благодаря наличию у каждой гаметы двух жгутиков.

Класс Конъюгаты (сцеплянки) объединяет одноклеточные и нитчатые формы со своеобразным типом полового процесса - конъюгацией. Хлоропласты (хроматофоры) в клетках этих водорослей пластинчатого типа и очень разнообразны по форме. В прудах и в водоемах с медленным течением основную массу зеленой тины образуют нитчатые формы (спирогира, зигнема и др.).

При конъюгации от супротивных клеток двух расположенных рядом нитей вырастают отростки, которые образуют канал. Содержимое двух клеток сливается, и образуется зигота, покрывающаяся толстой оболочкой. После периода покоя зигота прорастает, давая начало новым нитчатым организмам.

Класс Сифоновые включает водоросли с неклеточным строением слоевища (таллома) при его довольно крупных размерах и сложном расчленении. Морская сифоновая водоросль каулерпа внешне напоминает листостебельное растение: размер ее около 0,5 м, к грунту она прикрепляется ризоидами, ее слоевища стелятся по грунту, а вертикальные образования, напоминающие листья, содержат хлоропласты. Она легко размножается вегетативно частями слоевища. В теле водоросли отсутствуют клеточные стенки, у нее сплошная протоплазма с многочисленными ядрами, близ стенок расположены хлоропласты.

Отдел Харовые водоросли (Charophyta)

Это наиболее сложно устроенные водоросли: их тело дифференцировано на узлы и междоузлия, в узлах - мутовки коротких ветвей, напоминающих листья. Размер растений от 20-30 см до 1-2 м. Они образуют сплошные заросли в пресных или слабосоленых водоемах, прикрепляясь к грунту ризоидами. Внешне они напоминают высшие растения. Однако настоящего расчленения на корень, стебель и листья у этих водорослей нет. Харовых водорослей насчитывается около 300 видов, принадлежащих к 7 родам. У них есть сходство с зелеными водорослями по составу пигментов, строению клеток, особенностям размножения. Есть сходство и с высшими растениями в особенностях размножения (оогамия) и т. д. Отмеченное сходство свидетельствует о наличии общего предка у харовых и высших растений.

Вегетативное размножение харовых осуществляется специальными структурами, так называемыми клубеньками, образующимися на ризоидах и на нижних частях стеблей. Каждый из клубеньков легко прорастает, образуя протонему, а затем и целое растение.

Весь отдел водорослей после первого с ним знакомства охватить мысленно и дать каждому отделу его правильное место в системе очень трудно. Система водорослей выработалась в науке не скоро и лишь после многих неудачных попыток. В настоящее время мы предъявляем ко всякой системе то основное требование, чтобы она была филогенетической. Сначала думали, что такая система может быть очень простой; представляли ее себе в виде одного родословного дерева, хотя бы и со многими боковыми ветвями. Теперь же мы строим ее не иначе, как в виде многих родословных линий, развивавшихся параллельно. Дело осложняется еще и тем, что на ряду с прогрессивными изменениями наблюдаются и регрессивные, ставящие на разрешение трудную задачу - при отсутствии того или другого признака или органа решить, что он - еще не появился или уже исчез?

Наиболее совершенной считалась долго система, данная Вилле в 236 выпуске основного сочинения по описательной систематике растений, выходящего под редакцией А. Энглера. Основной группой здесь признаются жгутиковые организмы или Flagellata.

Схема эта обнимает только основную группу зеленых водорослей. Для остальных возьмем схему Розена, изменив только названия групп, сообразно принятым выше при их описании.