Нижчі Рослини Загальна характеристика нижчих спорових рослин (водоростей)

Альгологія (від грец. альга - водорість і логос) - наука, що вивчає водорості.

НИЖЧІ РОСЛИНИ - це найдавніша група рослин на Землі, що об'єднує як одноклітинні та багатоклітинні водорості, тіло яких називається сланню, органи розмноження одностатеві.

У Світовому океані маса водоростей становить приблизно 10 % маси всіх рослин нашої планети.

Загальна характеристика водоростей.

Ознака	Характеристика
Кількість клітин	Одноклітинні (рухомі й нерухомі), колоніальні, багатоклітинні.
Спосіб живлення	Автотрофний (окремі види у темноті переходять на гетеротрофний грибний спосіб або поєднують ці два способи)
Містять хлорофіл та інші пігменти	У цитоплазмі знаходиться хроматофор (один чи декілька) з пластидами різноманітної форми. Забарвлення залежить від переважаючого в клітинах пігменту.
Клітинна оболонка	Целюлозна або пектинова оболонка, у деяких видів вкривається слизом (допомагає краще утримувати воду і перешкоджає зневодненню) або мінералізується з відкладанням мінеральних солей.
Тіло	Слань, або талом.
Розмноження	Нестатеве (поділ клітини, спорами) і статеве. Органи статевого (гаметангії) і нестатевого (спорангії) розмноження звичайно одноклітинні. Спорофіт (нестатеве покоління) і гаметофіт (статеве покоління) можуть бути дуже схожими між собою або різко відрізняються. У одних водоростей спори і гамети утворюються на одній і тій же рослині, у інших – на різних рослинах.
Рух	плавають на поверхні води, мешкають у її товщі або прикріплені до дна
Обмін речовин через поверхню	необхідні поживні речовини та вуглекислий газ водорості вбирають з води через поверхню тіла, так само у воду виділяють непотрібні їм речовини
Мешкають	Майже всі водорості – водні рослини, лише деякі з них на суходолі здатні оселятися лише на зволожених ділянках: на корі дерев, у розколинах скель, у верхніх шарах ґрунту
Розміри різні	від мікроскопічних (хламідомонада, хлорела) до гігант них по кілька десятків метрів завдовжки (ламінарія).
Кількість видів	більше 30 тисяч видів водоростей.

Слань, або талом – тіло організму, що не розчленоване на органи.

Характеристика слані водоростей.

• Форма слані одноклітинна (діатомові водорості, хламідомонада, хлорела, євглена зелена); колоніальна (вольвокс); багатоклітинна у вигляді нитки (спірогіра, улотрикс), у вигляді кущика (кладофора), у вигляді пластинки (ульва, ламінарія).

• Придонні форми зазвичай прикріплена до ґрунту ризоїдами чи базальним диском, тому водорості рідко відриваються від субстрату.

• Міцна і пружна, як правило, не суцільна, а розсічена, що знижує опір води.

• У деяких водоростей є спеціальні повітряні пухирці, які утримують слань біля поверхні води, де є можливість максимального вловлювання світла для фотосинтезу.

Пігменти (від лат. пігментум - фарба) – речовини в клітинах, що надають забарвлення.

Характеристика пігментів водоростей.

• Пігмент хлорофіл (від грец. хлорос - зелений і філон - листок) міститься в хлоропластах (дуже різноманітних за формою, їх кількість у клітинах від одного до багатьох).

• Можуть містити й інші пігменти (бурі, жовті, червоні), забарвлення залежить від переважаючого в клітинах пігменту.

• Різні пігменти вловлюють певний спектр світла: зелені водорості мешкають в мілководних зонах (хлорофіл вловлює червоний спектр), бурі водорості мешкають на значній глибині (бурий пігмент фукоксантин вловлює синій спектр), червоні водорості мешкають найглибше на глибині до 268 м (пігменти фікоеритрин, фікоцианін поглинають зелені, фіолетові і сині промені).

Приклади симбіозу з водоростями:

• Великі одноклітинні організми зберігають водорості у цитоплазмі (водорість забезпечує променяка киснем, а променяк надав водорості притулок та їжу — вуглекислий газ).

• Інфузорія-сурмач захоплює і зберігає у цитоплазмі одноклітинні водорості хлорели

Нестатеве розмноження водоростей:

• вегетативне внаслідок поділу клітини навпіл, розпадання колоній, частинами талому;

• спеціальними клітинами нестатевого розмноження – спорами або зооспорами, які можуть утворюватися або в звичайних клітинах талому водорості, або в спеціальних одноклітинних спорангіях чи зооспорангіях.

Статеве розмноження водоростей:

• ізогамія (від грец. ізос - рівний і гамос - шлюб), коли зливаються дві рухливі, однакові за розмірами статеві клітини;

• анізогамія (від грец. анізос - різний і гамос) - одна з рухливих статевих клітин більша за розміром;

• оогамія (від грец. оон - яйце і гамос) - більша за розміром статева клітина стає нерухомою, її називають яйцеклітиною, рухому гамету називають сперматозоїдом;

• кон'югація (прямий обмін частиною спадкової інформації).

Водорості поділяють на 10-12 відділів, основними з яких є

• відділи багатоклітинних водоростей — бурі, червоні та зелені;

• найпоширеніші відділи одноклітинних водоростей — діатомові, одноклітинні зелені водорості.

Порівняльна характеристика основних відділів водоростей.

Ознака	Зелені водорості	Діатомові водорості	Бурі водорості	Червоні водорості, або Багрянки
Кількість видів	15 – 20 тисяч	близько 15 тисяч	1,5 тисяч	4 тисячі
Форма існування	одноклітинні, колоніальні, багатоклітинні	одноклітинні або колоніальні	виключно багатоклітинні організми	Багатоклітинні
Середовище існування	Переважно прісні водойми, рідше - морська вода, вологі ґрунти, кора дерев, навіть сніг	Ґрунт, прісні та солоні водойми	Виключно солоні водойми, на глибині до 50 м	Морські водойми на глибині до 268 м, кріпляться до дна та підводних предметів, деякі — у прісній воді, одиниці - у вологому ґрунті.
Форма слані	Одноклітинні, багатоклітинні (нитчасті й пластинчасті), колоніальні.	Різної форми, наявність кремнієвого панциру	Багатоклітинні, мають найскладнішу будову з усіх водоростей (у деяких клітини зібрані в декілька рядів і нагадують тканини).	Багатоклітинні, пластинчасті, розгалужені
Склад клітинної оболонки	Целюлоза, пектин	Целюлоза	Целюлоза, пектин	Целюлоза, пектин, мінеральні солі
Особливості	Переважає пігмент хлорофіл	Наявність кременистого панциру, що складається з двох частин	Буре забарвлення талому, чітке чергування поколінь	Червоне забарвлення, можуть жити на найглибших глибинах
Пігменти	Хлорофіл (зелений), можуть бути й допоміжні - оранжеві й жовті	Хлорофіл (зелений), коричневий	Крім хлорофілу - велика кількість оранжевих і жовтих.	Крім хлорофілу - червоні й жовті.
Запасні речовини	Крохмаль	Крохмаль	Ламірин, йод	Багрянковий крохмаль
Розмноження	Нестатеве (вегетативно частинами слані, зооспорами), статеве (кон'югація, ізогамія, анізогамія, оогамія)	Нестатеве (поділ клітини), статеве	Нестатеве (вегетативно частинами слані, зооспорами), статеве (Ізогамія, анізогамія, оогамія)	Нестатеве (вегетативно рідко, нерухомими спорами) , статеве (оогамія)
Значення в природі	Водоростями живляться інші тварини, виділяють кисень, утворюють біомасу, очищують водойми	Водоростями живляться інші тварини, виділяють кисень, утворюють біомасу, осадові породи	Водоростями живляться інші тварини, виділяють кисень, утворюють біомасу	Водоростями живляться інші тварини, виділяють кисень, утворюють біомасу
Значення для людини	Вживають у їжу ульву, роблять ліки і біологічні добавки, використовують на корм	Осадові породи використовують в промисловості, як будівельний теплоізоляційний та звукоізоляційний матеріал	Вживають у їжу ламінарію, добувають барвники, клейкі речовини, захисні плівки для документів	Вживають у їжу порфіру, отримують агар-агар, добувають барвники
Представники	хламідомонада, хлорела, дуналієла, евдорина, євглена зелена, вольвокс, ульва, спірогіра, улотрикс, кладофора, хара	пінулярія, навікула, цимбела, лікмофора, гомфонема, піргодіскус, трицератіум, планктоніела, лентакрінус	макроцистіс, диктіота, ламінарія, фукус	порфіра, батрахоспермум, калітамніон, делесерія, немаліон, церамій, кораліна

Вважають, що всі відділи водоростей походять від різних груп одноклітинних організмів, а тому між ними не існує близьких зв'язків.

Спільне між нижчими споровими рослинами (водоростей) і вищими споровими рослинами:

• група, до якої відносились попередники наземних рослин;

• спосіб живлення рослинний – фотосинтез;

• клітини мають хлоропласти.

Відмінне між нижчими споровими рослинами (водоростями) і вищими споровими рослинами:

• наявні одноклітинні організми;

• у багатоклітинних водоростей значно простіша будова : відсутні тканини та немає поділу тіла на органи — листки, стебла, корені тощо.

ЗНАЧЕННЯ ВОДОРОСТЕЙ В ЕКОСИСТЕМАХ.

Позитивне значення водоростей для природи.

1. Утворюють у водоймах біомасу, якою живляться інші організми.

2. Збагачують воду киснем, який необхідний мешканцям водойм для дихання, та повітря над водоймами.

3. Мікроскопічні ґрунтові водорості впливають на структуру ґрунту, беруть участь у ґрунтоутворенні;

4. Панцирі діатомових водоростей містять кремнезем, коли вони осідають на дні, то утворюють осадові породи.

5. Бурі водорості утворюють підводні ліси, де живуть мешканці дна.

6. Червоні водорості разом з кораловими поліпами формують океанічні острови.

7. Червоні водорості можуть жити на дуже великих глибинах, що важливо для підтримування життя інших живих істот за цих умов.

Негативне значення для природи – за масового розмноження утруднюють руйнують гідроспоруди, зумовлюють «цвітіння» води.

ЗНАЧЕННЯ ВОДОРОСТЕЙ ДЛЯ ЛЮДИНИ.

Позитивне значення водоростей для людини.

1. Використовує водорості в їжу (бура водорість ламінарія, червона водорість порфіра, зелена водорість ульва в Японії та Кореї, штучно вирощують на морських фермах).

2. Використовує на корм худобі.

3. Органічний мул використовують як добриво.

4. З червоних водоростей отримують агар-агар, який використовують у кондитерській промисловості (.відомі ласощі – пастил, мармелад, зефір), при виготовленні фарб, косметичних гелів, дослідники використовують при вирощуванні культури бактерій, мікроскопічних грибів та водоростей).

5. Водорості є сировиною для виготовлення ліків, паперу тощо.

6. З бурих водоростей добувають солі калію, йоду, брому, вітаміни тощо.

7. Водорості використовують також при виготовленні тканин, розчинних хірургічних ниток, синтетичних матеріалів тощо.

8. Здатність вбирати розчини органічних речовин використовують у біологічних методах очищення забруднених вод.

9. Слугують сировиною для виготовлення ліків і біологічно активних добавок, адже містять багато мікроелементів та вітамінів.

10. Осадові породи діатомових водоростей використовують для виробництва вибухівки – динаміту, як фільтри в нафтохімічній та харчовій промисловості, будівельний теплоізоляційний та звукоізоляційний матеріал.

11. З бурих водоростей добувають барвники, клейкі речовини, захисні плівки для документів.

Негативне значення для людини - за масового розмноження утруднюють судноплавство, рибний промисел, руйнують гідроспоруди.

Інші завдання дивись тут...