Різноманітність рослин. Зелені водорості

Різноманітність рослин. Водорості(нижчі) та вищі сопорові рослини

Систематика – наука, яка вивчає рiзноманiття органiзмiв та класифiкує їх.

Таксон – група або групи органiзмiв, якi об’єднуються у певну одиницю класифiкацiї.

Залежно від наявності тканин, рослини поділяють на нижчі та вищі.

У нижчих рослин – водоростей – тканин немає, у вищих рослин вже з’являються тканини і відбувається розчленування на органи.

Водорості

Загальна характеристика водоростей:

Загальні ознаки всіх рослин: клітинна будова, автотрофне живлення, клітинну стінка, просочена целюлозою.
Будова: одноклітинні, багатоклітинні та колоніальні.
Тканини та органі відсутні

Слань (талом) – тіло водоростей, не почленоване на тканини та органи.

Хлоропласти – хроматофори або хлорофілові зерна;
Розмноження: вегетативне (поділ клітин навпіл, частинами талому), нестатеве (спорами, зооспорами), статеве (гаметами);
Середовища життя: водне, наземне. Розрізняють водорості, які живуть у солоній воді, та водорості, які живуть лише в прісній воді.

Альгологiя – наука, яка вивчає водоростi.

Планктон – органiзми, якi живуть у товщi води, та пересуваються з нею.

Бентос – органiзми, якi мешкають на днi водойм.

Зелені водорості

Загальна характеристика зелених водоростей:

Близько 20 тис. видів;
Велика кількість хлорофілу;
Одноклітинні, багатоклітинні, колоніальні.
Запасна речовина – крохмаль.
Різні середовища мешкання;
Належать до планктону. ( переважно)

Відділ зелені водорості об'єднує нижчі рослини, що мають зелене забарвлення, обумовлене наявністю хлорофілу. Відомо близько 500 родів і 20 тисяч видів зелених водоростей, поширених переважно у прісних водоймах і на зволожених ділянках суходолу. Наприклад, хламідомонада, хлорела, улотрикс, вольвокс. Зрідка представники даного відділу зустрічаються в морях, іноді в грунті і на стовбурах дерев.

До даної групи відносяться одноклітинні та колоніальні водорості планктону, а також багатоклітинні види - складові бентоса. У складі планктону можуть провокувати «цвітіння» води. У цьому випадку з зеленими водоростями ведуть боротьбу.

Талом. Характерною особливістю цих рослинних організмів є зелене забарвлення таломів, схоже на колір вищих рослин, завдяки переважанню хлорофілу над іншими пігментами. Розміри варіюють від кілька мікрон до декількох метрів. У представників групи, крім одноклітинних, зустрічаються всі морфологічні види сланей (таломів): паренхіматозний, монадний, коккоїдний, пальмеллоїдний, тріхальний, сарціноїдний, тощо.

Будова клітин. Внутрішня та зовнішня будова клітин водоростей різноманітна. Клітини можуть бути покриті клітинною оболонкою або голі. Основний структурний елемент клітинної стінки - целюлоза. Для деяких видів водоростей характерна наявність джгутикового апарату, що складається із різного числа джгутиків.

У кожній клітині зелених водоростей є хлоропласти. Вони відрізняються за розмірами і формою. Можуть бути сітчастими, кільцеподібними, спірально-закрученими, тощо. Будова хлоропластів водоростей схожа з вищими рослинами. Завдяки цьому, водорості здатні до автотрофного харчування. Є серед рослин цієї групи і міксотрофи, які отримують поживні речовини не тільки в процесі фотосинтезу, але й всмоктують розчинені у воді органічні речовини. По кожному з хлоропластів розподілені молекули ДНК у вигляді невеликих сферичних утворень.

Деякі представники зелених водоростей мають червоне або помаранчеве забарвлення через скупчення поза хлоропластів каротиноїдних пігментів і їх похідних – так званого гематохрома. Для ряду сифонових водоростей властива наявність прозорих амілопластів, що містять крохмаль. Також в цитоплазмі і стромі хлоропластів можуть накопичуватися ліпіди. Важливий елемент клітин багатьох видів водоростей - світлочутливе вічко, завдяки чому клітина здатна переміщатися до освітленого місця.

Розмноження. Характерно як безстатеве, так і статеве розмноження. Безстатеве розмноження відбувається за допомогою зооспор.

При вегетативному розмноженні особини діляться або розпадаються на окремі частини.

Статевий шлях має на увазі злиття гамет з утворенням зігоспор або ооспор.

Зелені водорості широко поширені по всій земній кулі. Багато видів мають господарське значення, зокрема як індикатори забруднення прісних водойм, а також для очищення і доочищення стічних вод. У рибних господарствах водорості використовуються як корм для риб. Деякі види вживаються людиною в їжу. У промисловості з одних видів отримують каротиноїди, з інших - ліпіди. Представники зелених водоростей є об'єктами вивчення генної інженерії.

До роду Хламідомонада відносять одноклітинні водорості (іл. 28.4). У дослівному перекладі з грецької “хламідомонада” означає: найпростіший організм, укритий “одягом” – оболонкою. Клітини мають дрібні розміри, грушоподібну форму й два джгутики, що забезпечують переміщення в товщі води. У середині клітини є великий чашеподібний хлоропласт, у якому здійснюється фотосинтез. За умов нестачі світла ці водорості можуть поглинати розчинені у воді органічні речовини. У верхній частині хлоропласта є червоне вічко, що орієнтує клітину в просторі. У центрі цитоплазми є одне ядро. Біля основи джгутиків розміщуються дві скоротливі вакуолі, які видаляють надлишок води. Розмноження відбувається нестатево (за допомогою зооспор) або статево (перед настанням несприятливих умов). Види цього роду мешкають у різноманітних прісних водоймах у складі планктону. За несприятливих умов, наприклад пересихання водойми, клітина втрачає джгутики й переходить у стан спокою. Масове розмноження призводить до “цвітіння” води.

Рід Спірогира об’єднує багатоклітинні нитчасті водорості (іл. 28.5). Клітинна оболонка ззовні вкрита слизовим шаром. У кожній клітині міститься 1 -4 стрічкоподібних спіральних хлоропласти. Центр клітини займає велика вакуоля з клітинним соком. Ядро велике, “підвішене” в центрі вакуолі в цитоплазматичному мішечку, від якого в різні боки клітини відходять цитоплазматичні тяжі. Нестатеве розмноження здійснюється шляхом поділу клітин і частинами ниток, а статеве – за допомогою однакових за розміром гамет. Види цього роду поширені в стоячих або повільно проточних прісних водах. Часто нитки спірогири утворюють великі маси яскраво-зеленого баговиння, яким живляться рослиноїдні риби. До дна ці нитки не прикріплюються і вільно плавають у воді.

Яке значення мають зелені водорості в природі та в житті людини?

Зелені водорості відіграють значну роль у природі. Вони накопичують органічні речовини, є поживою для тваринних організмів. Так, багатоклітинна нитчаста водорість улотрикс є кормом для рослиноїдних прісноводних риб, молюсків. У кожній її клітині є хлоропласт, що має вигляд незамкненого кільця. Водорість прикріплюється до дна за допомогою ризоїдів. Вегетативне розмноження відбувається частинами нитки. Досить часто трапляється в прісних водоймах – переважно в холодних гірських річках і струмках. Деякі зелені водорості використовуються людиною в їжу (наприклад хлорела, ульва). Хлорела – це одноклітинна водорість, яка трапляється в прісних і солоних водоймах, у грунті. Вона не має джгутиків і вічка та розмножується лише нестатево – за допомогою спор. Хлорела є першою водорістю, що була введена в промислову культуру. Вона містить вітаміни та велику кількість білків, які рівноцінні білку сухого коров’ячого молока. Хоча водорість легко та швидко росте, проте її важко переробляти, оскільки клітинна оболонка містить стійкі до хімічних і механічних впливів речовини. Японці навчилися переробляти цю водорість у порошок, який змішують із борошном при випіканні хліба. З хлорелою проводили досліди в космосі. її донедавна вважали потенційною “їжею майбутнього”. Однак новітні дослідження довели, що ця водорість утворює шкідливі для тварин речовини, а в процесі життєдіяльності виділяє в повітря, крім кисню, ще й чадний газ та оксиди нітрогену, що за певних умов спричинюють отруєння. Ульва, або зелений морський салат, – це багатоклітинна зелена водорість, яка живе в морській воді (іл. 28.6). Вона має пластинчасту слань завдовжки 0,5-1,5 м. Це найбільша зелена водорість. Ульва – їстівна рослина, у деяких країнах введена в культуру й вирощується на морських фермах. У наукових дослідженнях використовують хлорелу, хламідомонаду, ацетабулярію, вольвокс тощо. Вольвокс – колоніальна прісноводна водорість, яка має вигляд рухливих зелених кульок (іл. 28.7). Колонії вольвоксу складаються з великої кількості (від 500 до 60 000) дводжгутикових вегетативних клітин, з’єднаних між собою цитоплазматичними містками.