Нижчі рослини (Водорості): хламідомонада, хлорела, спірогіра, ламінарія, червоні водорості та їхнє значення

Загальна характеристика водоростей

Особливості водоростей як нижчих рослин:

• Тіло не розчленоване на вегетативні органи (не мають диференційованих органів).
• Не мають диференційованих тканин.
• Органи розмноження одноклітинні.
• Трапляються ризоїди, що слугують для прикріплення водоростей до субстрату.

Тіло = талом = слань.

Хлорофіл міститься в хроматофорі: у хламідомонади та хлорели хроматофор чашоподібний; у спірогіри — спіралеподібний (стрічкоподібний); в улотрикса — у вигляді незамкненого кільця.

Зелені водорості

Будова хламідомонади

• Джгутики — органи руху (забезпечують активне плавання до світла).
• Цитоплазма — внутрішнє середовище клітини.
• Ядро — збереження та передача спадкової інформації.
• Піреноїд — зона синтезу та накопичення крохмалю.
• Стигма — світлочутливе вічко (орієнтація клітини на світло — фототаксис).
• Хроматофор — спрощений аналог хлоропласта (у формі чаші).
• Скоротливі вакуолі — підтримання осмотичного тиску та виведення надлишку води.
• Клітинна стінка — розташована зовні, забезпечує форму та захист.
• Плазматична мембрана — розташована всередині під клітинною стінкою.

Життєвий цикл хламідомонади

• Доросла особина — гаметоспорофіт ($n$).
• Безстатеве розмноження (за сприятливих умов): доросла особина ділиться мітозом на зооспори ($n$), які виходять у воду і мітозом виростають у дорослі особини.
• Статеве розмноження (за несприятливих умов): доросла особина ділиться мітозом з утворенням гамет ($n$). Відбувається злиття гамет з утворенням зиготи ($2n$, спорофіт), що вкривається товстою оболонкою. Після періоду спокою зигота ділиться мейозом з утворенням чотирьох зооспор ($n$), з яких виростають нові дорослі особини.

Представники зелених водоростей

• Зелені одноклітинні: хламідомонада, хлорела, плеврокок, хлорокок, ацетабулярія.
• Зелені колоніальні: вольвокс (клітини мають джгутики, цитоплазму, ядро, хроматофор).
• Зелені багатоклітинні: улотрикс, спірогіра, ульва (морський салат).

Статеве розмноження спірогіри (Кон’югація)

• Кон’югація — статевий процес, характерний для нитчастої водорості спірогіри.
• Дві нитки зближуються, і між протилежними клітинами утворюється кон’югаційний канал.
• Вміст активної клітини перетікає через канал у пасивну клітину, утворюючи диплоїдну зиготу ($2n$).
• Зигота перетворюється на товстостінну зигоспору, яка зимує на дні водойми. Після періоду спокою зигоспора ділиться мейозом і проростає в нову гаплоїдну нитку.

Життєвий цикл улотрикса

• Доросла нитчаста водорість — гаметоспорофіт ($n$), клітини містять хроматофор у формі незамкненого кільця (пояска).
• Безстатеве розмноження: клітини діляться мітозом з утворенням рухливих зооспор ($n$), які прикріплюються до субстрату й мітозом утворюють новий гаметоспорофіт ($n$).
• Статеве розмноження: клітини діляться мітозом з утворенням гамет ($n$). Відбувається злиття однакових гамет з утворенням зиготи ($2n$, спорофіт). Зигота ділиться мейозом, утворюючи зооспори ($n$), які проростають у гаметоспорофіт ($n$).

Червоні водорості (Багрянки)

• Пігменти: фікоеритрини (червоні), фікоціаніни (сині), хлорофіл $a$ і $d$.
• Запасна поживна речовина: багрянковий крохмаль.
• Екологічні особливості: найбільш глибоководні водорості (до 200–250 м), оскільки червоні пігменти здатні вловлювати сині та фіолетові промені світла, які проникають найглибше у товщу води.
• Практичне використання: джерело для промислового отримання агар-агару (використовується в харчовій промисловості та мікробіології).
• Представники: родименія, делесерія, порфіра (їстівна червона водорість), філофора.

Бурі водорості

• Найскладніші за анатомічною будовою водорості: у багатьох є ризоїди — органи прикріплення (всмоктування поживних речовин ризоїдами не відбувається, вони виконують виключно механічну функцію).
• Багато видів ростуть у припливно-відпливній зоні, тому для захисту від висихання виділяють багато захисного слизу.
• У слані багатьох видів трапляються повітряні пухирці для збільшення плавучості та утримання пластинок ближче до освітленої поверхні.
• Представники: аларія, агарум, ламінарія (морська капуста), фукус, макроцистис, цистозейра, саргасум.

Життєвий цикл ламінарії

• Доросла рослина — великий багатоклітинний спорофіт ($2n$) із пластинкою, стовбурцем та ризоїдами.
• На спорофіті в спорангіях у процесі мейозу утворюються рухливі зооспори ($n$).
• Зооспори діляться мітозом і проростають у мікроскопічні нитчасті роздільностатеві гаметофіти: чоловічий гаметофіт з антеридіями ($n$) та жіночий гаметофіт з архегоніями ($n$).
• В антеридії мітозом утворюються дводжгутикові сперматозоїди ($n$), в архегонії — нерухома яйцеклітина ($n$).
• Після запліднення утворюється зигота ($2n$), яка без періоду спокою шляхом мітозу розвивається в новий дорослий спорофіт ($2n$).

Значення водоростей

• Утворення кисню в процесі фотосинтезу.
• Джерело їжі для водних тварин і людини.
• Середовище існування та сховище для гідробіонтів.
• Джерело йоду та інших мікроелементів.
• Отримання агар-агару (з червоних водоростей).
• Виготовлення комбікорму для сільськогосподарських тварин (хлорела).
• Біологічне очищення стічних вод (хламідомонада та хлорела).
• Масове розмноження спричиняє цвітіння води.

Пристосування водоростей до середовища

Пристосування водоростей у припливно-відпливній зоні

• Захист від висихання: оболонки клітин значно потовщуються, просочуються неорганічними й органічними речовинами, вкриваються шаром слизу, що утримує воду в клітинах.
• Міцне прикріплення: тіло міцно утримується на кам’янистому ґрунті за допомогою ризоїдів.
• Синхронізація розмноження: вихід спор і гамет збігається з настанням припливу.
• Закріплення зиготи: розвиток зиготи починається одразу після її утворення, що перешкоджає її віднесенню відпливом у відкритий океан.

Пристосування водоростей у товщі води

• Спеціальні пухирці з повітрям утримують слань біля поверхні води, де є максимум світла для фотосинтезу.
• Глибоководні форми мають великі хлоропласти з високим умістом хлорофілу та додаткових пігментів (червоний пігмент поглинає синю частину сонячного спектра, що проникає найглибше).
• Розсічення слані забезпечує максимально ефективне вловлювання розсіяного у воді світла.
• Слиз зменшує тертя об товщу води під час руху та коливань.

Вихід рослин на суходіл: Псилофіти (Риніофіти)

• Псилофіти (риніофіти) — перші наземні рослини, що поєднували ознаки водоростей і примітивних вищих спорових рослин.
• Еволюційні надбання: поява справжніх тканин — провідної, покривної та механічної.

← Рухи рослин: тропізми та настії | Зміст конспекту НМТ | Мохоподібні: будова та життєвий цикл →