Отдел золотистые водоросли (Cbrysophyta). Класс Золотистые водоросли. Особенности строения, размножения. Роль в природе, значение для человека. Основные представители(Dinobryon, Hydrusus)

Отдел - латинское название Chrysophyta

К отделу золотистых относятся водоросли, преимущественно микроскопические, хлоропласты которых окрашены в золотисто-желтый цвет. Из пигментов здесь обнаружены хлорофилл а, однажды - хлорофилл е и много каротиноидов, и том числе каротин и несколько ксантофиллов, больше всего золотистого фукоксантина. В зависимости от соотношения этих пигментов окраска золотистых водорослей может приобретать различные оттенки: от чисто-золотисто-желтой до зеленовато-желтой и зеленовато-бурой.
Необычайно красочную картину представляют живые клетки золотистых водорослей при рассматривании их в ярко освещенном поле зрения микроскопа,- как будто каждая из них отражает солнечный лучик. Однако при отмирании клеток золотистая окраска хроматофоров исчезает и они становятся зелеными в связи с растворением в воде желтых пигментов и демаскировкой хлорофилла.
В процессе фотосинтеза в клетках золотистых водорослей вместо крахмала вырабатывается особый углевод - лейкозин.
Распространены золотистые водоросли по всему земному шару, но чаще встречаются в умеренных широтах. Живут преимущественно в чистых пресных водах и особенно характерны для кислых вод сфагновых болот. Небольшое число их обитает в морях и соленых озерах, значительно реже встречаются они в загрязненных водах. В почвах представлены единичными видами.
Развиваются золотистые водоросли обычно в холодную пору года: ранней весной, поздней осенью и зимой. Большинство золотистых водорослей - типичные представители планктона, в основном это активные планктеры. Некоторые живут в поверхностной пленке натяжения воды, будучи представителями нейстона. Среди золотистых водорослей много эпифитных форм (рис. 74), реже встречаются собственно бентосные формы.
Золотистые водоросли характеризуются большим морфологическим разнообразием. В пределах этой группы представлены почти все основные типы структуры тела водорослей: амебоидная, монадная, пальмеллоидная, коккоидная, нитчатая, разнонитчатая и даже пластинчатая.
Золотистые водоросли бывают одноклеточными, колониальными и многоклеточными. Кроме того, среди них имеется один очень своеобразный представитель с многоядерным талломом в виде голого плазмодия.
Независимо от общего уровня организации тела внутреннее строение клетки золотистых водорослей весьма однотипно. В протопласте размещается обычно один или два постепенных корытовидных хлоропласта, на которых у некоторых видов можно обнаружить красный глазок или трудно различимый голый пиреноид. Ядро одно, обычно небольших размеров, заметное только после обработки клетки специальными красителями. У некоторых видов, обычно в морфологически передней части клетки, имеется одна или две пульсирующие вакуоли.

В отличие от внутреннего содержимого покровные части клетки у золотистых водорослей обнаруживают исключительное разнообразие. У простейших представителей отдела клетка покрыта нежным перипластом, позволяющим ей производить выпячивания, получившие в зависимости от их формы названия ризоподий, псевдоподий или аксоподий. У большинства золотистых водорослей перипласт более плотный и клетка имеет постоянную форму. Многие виды снабжены жгутиками, строение, число, размеры и расположение которых имеет важное систематическое значение. У высоко организованных представителей отдела клетки покрыты настоящей целлюлозной, обычно двухконтурной оболочкой. У многих видов протопласт клетки находится в "домике" или покрыт панцирем, состоящим из чешуек, несущих на себе шипы или иглы (рис. 68, 5; табл. 7).
Размножаются золотистые водоросли простым делением клетки, а также путем распада колоний или многоклеточного таллома на отдельные части. Наблюдается также бесполое размножение при помощи одножгутиковых или двужгутиковых зооспор, реже амебоидов или автоспор. Известен также половой процесс в виде типичной изогамии, хологамии или автогамии. В результате полового процесса образуются очень разнообразные по характеру скульптурированности оболочки эндогенные кремнистые цисты, которые помогают золотистым водорослям переживать неблагоприятные условия.
Значение золотистых водорослей как фототрофных организмов заключается прежде всего в создании первичной продукции в водоемах и в участии их в цепи питания гидробионтов, в том числе и рыб. Большую роль они играют также в улучшении газового режима водоемов и в образовании отложений сапропеля.
Некоторые виды из родов Mallomonas, Synura, Dinobryon могут вызывать "цветение" воды, придавая ей запах рыбьего жира и ухудщая ее питьевыве и технические качества. Особенно тяжелые последствия для рыбных хозяйств имеет "цветение" рыбоводных прудов, вызываемое массовым развитием токсического вида примнезиума маленького (Prymnesium parvum).

Золотистые водоросли Классы

В соответствии с новейшими данными отдел золотистых водорослей (Chrysophyta) делят на 5 классов: хризоподовые (Chrysopodopyceae), хризомонадовые (Chrysomonadophyceae), хризокапсовые (Chrysocapsophyceae), хризосферовые (Chrysosphaerophyceae) и хризотриховые (Chrysotrichophyceae).

КЛАСС ХРИЗОМОНАДОВЫЕ (CHRYSOMONADOPHYCEAE)

К классу хризомонадовых относят представителей с монадной (жгутиковой) структурой тела. Характерной их особенностью является наличие жгутиков, позволяющих им активно передвигаться в толще воды и находиться во взвешенном состоянии. Большинство из них - типичные активные планктеры и лишь некоторые ведут прикрепленный образ жизни.
Клетки хризомонадовых (рис. 68) обычно снабжены одним или двумя жгутиками. В последнем случае жгутики неравной длины, лишь у немногих представителей оба жгутика одинаковые.
Имеются виды с тремя разными жгутиками, или жгутиков может быть четыре в виде двух неодинаковых пар.
В этом классе наблюдается очень большое морфологическое разнообразие, заставившее поделить его на 3 самостоятельных подкласса: собственно хризомонадовые, или хризомонады (Chrysomonadophycidae), кокколитофориды (Coccolithophoridophycidae) и силикофлагеллаты (Silicoflagellatophycidae). Однако следует заметить, что, несмотря на это многообразие, преобладание жгутиковых форм в классе хризомонадовых дало зоологам повод относить золотистые водоросли к животному царству и помещать их в составе общего класса жгутиконосцев в пределы типа простейших (Protozoa). Как уже указывалось (ср. отдел "Пирофитовые водоросли"), согласиться с этим нельзя.

ПОДКЛАСС ХРИЗОМОНАДЫ (CHRYSOMONADOPHYCIDAE)

Рассмотрим более подробно одного из наиболее известных и хорошо изученных представителей современных хризомонад, относящегося роду хромулина.
Chromulina rosanoffi обитает в озерах, прудах, сфагновых болотах, старицах рек, цементированных бассейнах оранжерей ботанических садов, в канавах и других стоячих водоемах. Ее можно найти в открытых плесах и среди зарослей, причем часто в массовом количестве и на протяжении всего года. Это типичный представитель планктона, но очень хорошо представленный и в нейстоне. Крохотные клетки хромулины, не превышающие 10 мкм в длину, способны осуществлять весь цикл своего развития в поверхностной пленке натяжения воды. При массовом развитии клеток хромулины вода в водоеме окрашивается в желто-коричневый цвет. Подсчеты показали, что на 1 мм 52 0 такой пленки может приходиться около 23 000 клеток хромулины.
Хромулина очень хорошо выдерживает лабораторные условия, может успешно жить и развиваться в накрытых стеклянными крышками кристаллизаторах, наполненных на две трети водой из водоема и поставленных на северное окно комнаты.
Препараты для изучения хромулины легко сделать, наложив зажатое пинцетом покровное стеклышко на поверхность воды в кристаллизаторе: клетки хромулины прилипают к стеклышку, которым и закрывают каплю воды на предметном стекле.
Под микроскопом при малом увеличении можно увидеть множество двигающихся точек. При большом увеличении уже приходится быстро передвигать препарат, гоняясь за одной клеткой.
Детали строения тела хромулины необходимо изучать при иммерсии (иммерсия - введение между объективом микроскопа и рассматриваемым предметом жидкости для увеличения разрешающей способности микроскопа) на временно приостановившейся или приклеившейся к предметному стеклу клетке.
Под микроскопом видно, что клетка хромулины не расплывается, как это наблюдалось у хризамебы, не возникают у нее и ризоподии. Здесь протопласт покрыт более плотным перипластом, придающим клетке более или менее определенную форму. Клетка способна лишь в небольших пределах изменять свою форму (метаболировать) от шаровидной до яйцевидной (рис. 68, 1).
Внутри клетки хромулины имеются уже известные нам органеллы: хлоропласт, пульсирующие вакуоли, а после окраски становится заметным и ядро. На морфологически переднем конце здесь всегда один жгутик.
Размножается хромулина путем продольного деления, чаще всего в пальмеллевидном состоянии. В конце вегетации могут возникать кремнистые, тонкостенные цисты с гладкой поверхностью и длинной, слегка расширенной у отверстия, шейкой (рис. 68, 2). После периода покоя циста прорастает, из нее выходят 1 - 2 – 4 зооспоры (рис. 68, 8). Выйдя из оболочки цисты, Зооспора становится самостоятельной вегетативной клеткой. В течение лета деление щ образование зооспор может повторяться многократно. А так как хромулина является прекрасным кормом для ракообразных, то увеличение М численности способствует улучшению кормовой базы для многих гидробионтов водоема.
У многих одноклеточных представителей класса хризомонадовых клетки способны вырабатывать или "домик", отличающийся большим морфологическим разнообразием (рис. 68, 6-8), или панцирь, состоящий из кремнистых чешуек, иголочек и шипов (например, у Mallomonas denticulata, рис. 68, 4-5). Изучение кремнистых чешуек хризомонад под электронным микроскопом позволило выявить их чрезвычайно сложный, иногда ажурный рисунок, оказавшийся постоянным и очень важным систематическим признаком (табл. 7).
У колониальных форм класса хризомонадовых клетки соединяются при помощи общей слизи (рис. 69, 1), слизистых нитей, или тяжей (рис. 69, 2), или непосредственно своими задними концами (табл. 6, 3). У некоторых видов формируются кустистые колонии, состоящие из удлиненных "домиков" с одиночными клетками в верхней части каждого из них, например у гиалобриона (Hyalobryonramosum, рис. 69, 3). Особого упоминания в этом отношении заслуживает род динобрион (Dinobryon, рис. 69, 4, 70), свободноплавающие кустистые колонии которого напоминают канделябры, несущие на своих разветвлениях множество золотистых клеток, сидящих у выхода каждого <домика>. Позже - у одних видов постепенно, у других почти одновременно - эти клетки превращаются в золотисто-оранжевые шаровидные цисты, закрывающие устье всех <домиков>, и тогда колонии становятся похожими на гроздья спелой рябины.

ПОДКЛАСС КОККОЛИТОФОРИДЫ (COCCOLITHOPHORIDOPHYCIDAE)

Состав этого подкласса входят как современные, так и ископаемые формы.
Современные кокколитофориды - это своеобразные микропланктонные одноклеточные организмы, сходные с хризомонадами. Своеобразие их заключается в том, что на оболочке они несут различные по форме и размерам известковые образования, называемые кокколитами. Размеры клеток современных кокколитофорид чрезвычайно малы, обычно не более 30 мкм, а кокколиты имеют размеры от 0,25 до 30 мкм. Известковые кокколиты образуются внутри живой массы протоплазмы кокколитофорид, а затем выталкиваются ею на поверхность, где распределяются в один слой. Способ облицовки клетки кокколитами самый разнообразный. У некоторых видов кокколиты рассеяны по поверхности клетки со значительными промежутками, у других примыкают друг к другу, у третьих перекрываются (рис. 71, 1 - 4)- Значение этих известковых образований на теле клетки до сих пор точно не выяснено. Некоторые ученые считают их плавательным устройством.
Протопласт кокколитофорид состоит из протоплазмы, ядра и хлоропластов (в большинстве случаев двух). Строение мембраны, и которую заключена протоплазма, изучено слабо. Окраска кокколитофорид зеленоватая или желтоватокоричневая.

Кокколитофориды снабжены двумя жгутиками. У большинства видов жгутики длинные, очень тонкие, хрупкие, нитеобразные, но у некоторых они бывают и короткие.
Современные кокколитофориды населяют в морях и океанах толщу воды от поверхности до глубины 150 м. Большинство их распространено в морских бассейнах экваториальных и умеренных широт. В холодных водах обитает лишь несколько видов, Солоноватоводных и пресноводных кокколитофорид известно очень мало. Для их жизнедеятельности важно не только количество растворенных в воде известковистых веществ, но также освещенность и прозрачность воды. Обилие кокколитофорид характерно для открытых вод морей и океанов, но иногда их бывает много и в прибрежных водах.
Систематика кокколитофорид основана как на форме всего панциря или всей клетки в целом, так и на форме отдельных кокколитов. Кокколиты делят на две группы: дисколиты - сплошные и тремалиты - с осевым каналом в центре (рис. 71, 5-11; табл. 8, 3, 4). Для отдельных кокколитов, которые, как правило, встречаются в ископаемом состоянии в разобщенном виде, применяют разные классификации, основанные на различиях в их внутренней структуре. Обычно их делят на две крупные группы: гелиолиты (Heliolithae) - со сферической структурой и ортолиты (Ortholithae) - с кристаллической структурой. Если рассматривать гелиолиты под микроскопом в скрещенных николях (николь - призма из исландского шпата для поляризации света), то в центре видна фигура черного креста с прямыми или изогнутыми балками (табл. 8, 7). У ортолитов этого нет.
Ввиду чрезвычайно малых размеров кокколитов в последнее время для их изучения стали применять электронные микроскопы с увеличением в 5000 - 40 000 раз. На полученных снимках видны такие детали строения кокколитов, которые до этого не были известны (табл. 8,1,2). Применение столь больших увеличений позволило разработать гораздо более детальные классификации для ископаемых кокколитов.
Если взять кусочек обычного мела и поскрести его ножом, осыпая порошок в виде пудры в каплю воды на предметном стекле, то, рассмотрев эту эмульсию под микроскопом (правда, при увеличении не менее 1500 раз), мы увидим большое количество разнообразных кокколитов и их обломков в виде звездочек, кружочков и других фигур. Известковые панцири кокколитофорид в ископаемом состоянии слагают мощные пласты известняков и мергелей, образуют современные океанические отложения, а также многие породы на материках. Мощность таких пластов может достигать нескольких сотен метров (например, на юге СССР). Некоторые известняки состоят на 50 - 75% из кокколитов. Так, например, в 1 мм" породы третичного периода было установлено 5 500 000 экземпляров кокколитов.


С середины XX в. кокколиты стали применять для определения геологического возраста пород, которые их содержат. Оказалось, что очень многие виды кокколитофорид существовали по времени очень недолго, но имели широкое, почти глобальное географическое распространение. Одни виды сменяли другие, отражая изменение обстановки (климата, солености, прозрачности воды) в различных районах земного шара и эволюционное развитие группы этих организмов в целом. Поэтому, рассматривая под микроскопом соответственно обработанные образцы пород, мы можем узнать, к какому периоду геологической истории Земли относятся отложения, представленные этим образцом.
В ископаемом состоянии кокколиты известны с кембрия, но описаны и изучены только с юры. Наиболее хорошо изучены меловые и особенно третичные кокколиты. В третичном периоде особенно шорокое развитие получили дискоастериды - одно из семейств кокколитофорид, представители которого имеют вид разнообразных звездочек (табл. 8, 5, 6).
Золотистые водоросли Силикофлагеллаты

ПОДКЛАСС СИЛИКОФЛАГЕЛЛАТЫ (SILICOFLAGELLATOPHYCIDAE)

Силикофлагеллаты, или кремневые жгутиковые, как и хризомонады, относятся к водорослям с монадной (жгутиковой) структурой тела. От хризомонад они резко отличаются наличием внутри клетки кремневого скелета, состоящего из трубчатых перекладин. К этому подклассу относятся и современные и ископаемые формы (табл. 9). Впервые скелеты силикофлагеллат были обнаружены около 140 лет назад в меловых породах. Позднее аналогичные скелеты нашли в планктоне всех современных морей, Однако, несмотря на многочисленные материалы, систематическое положение этих организмов долгое время оставалось неясным. Лишь после того, как с большим трудом удалось выловить целые клетки, не разрушив их нежного содержимого, была установлена принадлежность силикофлагеллат к золотистым водорослям.

Золотистые - очень древняя группа водорослей, возникшая от каких-то первичных амебоидных организмов. По набору пигментов, составу запасных веществ и наличию кремния в оболочках вегетативных клеток и цист золотистые водоросли обнаруживают сходство с диатомовыми, желто-зелеными и отчасти бурыми водорослями. Есть основание полагать, что именно золотистые водоросли в свое время дали начало диатомовым водорослям.

Отдел объединяет одноклеточные, колониальные и многоклеточные организмы золотисто-желтого, зеленовато-желтого, буровато-зеленого цвета. Известно около 800 видов.

Преобладает монадный тип структуры таллома. Встречается также амебоидная, пальмеллоидная, коккоидная, нитчатая, разнонитчатая и пластинчатая структура.

Клетка в большинстве случаев покрыта плазмаллемой, на которой часто образуются кремнеземные чешуйки, формирующие панцирь. Некоторые хризофиты имеют целлюлозную или целлюлозно-пектиновую оболочку, иногда покрытую известковыми кокколитами, или кремнеземными чешуйками, а также инкрустированную солями железа. У некоторых видов клетки находятся в домике, через отверстия которых выходят жгутики, или псевдоподии. У силикофлагеллат имеется внутренний кремневый скелет.

У клеток большинства золотистых водорослей обычно два жгутика. Один из жгутиков иногда редуцирован. Двигательный жгутик покрыт мастигонемами. Один из жгутиков на проксимальном конце имеет парабазальное тело. Для переходной зоны жгутика характерно четырех-, пятивитковое спиральное тело, расположенное между периферическими и центральными микротрубочками. Существуют виды с тремя жгутиками, один из них – гаптонема служит для прикрепления к субстрату.

Хроматофоры пластинчатые, корытовидные, лентовидные, дисковидные, звездчатые и другой формы, расположены в клетке по одному-два, реже их больше. Для ультраструктуры хроматофоров характерна сложная оболочка. Ламеллы хроматофоров обычно трехтилакоидные. Опоясывающая ламелла имеется или отсутствует. Хроматофоры содержат хлорофиллы а и с и избыток каротиноидов (β- каротина и ксантофиллов – фукоксантина, лютеина, антероксантина и др.). В хроматофорах находятся пиреноиды, обычно голые. Продукты ассимиляции – хризоламинарин и масла, реже волютин и гликоген.

Ядро обычно одно, расположено чаще в передней части клетки, имеет ядрышко. На хроматофоре, непосредственно под боковым жгутиком, несущим фоторецептор, расположена стигма. Вакуолярный аппарат состоит из сократительных вакуолей и пузул. Некоторые представители хризофитов имеют стрекательные органеллы – дискоболоциты, при выстреливании выбрасывающие жесткие нити с желатиновой головкой. На поперечных срезах дискоболоциты имеют овальную форму и почти полностью заполнены фибриллярным веществом; на дистальном конце обнаруживается кольцо из электронноплотного материала.

Размножение вегетативное (продольное деление клетки надвое, фрагментация колонии или многоклеточного таллома на отдельные части), бесполое (одножгутиковыми или двужгутиковыми зооспорами, амебоидами, апланоспорами). Половой процесс встречается редко, представлен в виде хологамии, изогамии, автогамии. В результате полового процесса и при неблагоприятных условиях образуются эндогенные или эндоплазматические цисты, имеющие толстую окремневшую оболочку, в которой есть пора, закрытая пробочкой.

Золотистые водоросли – очень древняя группа организмов, возникшая от жгутиковых или амебовидных предков. Остатки их известны из кембрия, а более совершенных форм – из мела. По набору пигментов, составу продуктов ассимиляции, наличию кремния в оболочках вегетативных клеток и цист золотистые водоросли сходны с желтозелеными, диатомовыми. Менее вероятны родственные связи золотистых водорослей с бурыми.

Золотистые водоросли распространены в водоемах и водотоках разных типов. Типичным их местообитанием являются сфагновые болота с кислой реакцией воды. Нередко хризофиты встречаются в прудах, старицах рек, озерах, водохранилищах, реже в ручьях и реках. Обычно золотистые водоросли обитают в чистой воде и в холодное время года – весной, осенью и даже зимой подо льдом. Золотистые водоросли развиваются в планктоне, бентосе и нейстоне. Большинство из них – типичные планктеры, которые могут вызывать «цветение» воды. Среди золотистых есть и эпифитные формы.

Золотистые водоросли принимают участие в создании первичной продукции в водоемах, служат пищей для простейших водных животных. Отмирая, они опускаются на дно водоемов, участвуя в накоплении органического ила – сапропеля. Многие хризофиты можно использовать как индикаторные организмы на чистую воду. При массовом развитии («цветении» воды) отдельные виды ухудшают ее качество. Так, например, массовое размножение синуры придает воде неприятный запах рыбьего жира.

Класс Хризофициевые (Chrysophyceae ), или Гетерохризофициевые (Heterochrysophyceae )

Водоросли с различным типом структуры тела: монадным, амебоидным, пальмеллоидным, коккоидным и трихальным.

Порядок хризомонадальные (Chrysomonadales ) . К порядку относятся многочисленные одноклеточные и колониальные организмы, имеющие один или два жгутика. Это большей частью пресноводные формы, обычно развивающиеся в чистых водах в холодное время года. Большинство этих водорослей обитают в планктоне и могут вызывать бурое «цветение» воды.

Род хромулина (Chromulina) . Клетки округлые или веретеновидные, покрыты перипластом. Один жгутик выходит из карманообразного впячивания наружу, второй – недоразвитый, может быть выявлен только с помощью электронного микроскопа. В клетке имеются ядро, один-два хроматофора, пульсирующие вакуоли, иногда стигма, запасные вещества. Клетка хромулины способна слабо метаболировать, иногда давать псевдоподии. У некоторых видов отмечается длительная пальмеллевидная стадия. Клетки хромулины могут легко превращаться в золотисто-желтые цисты, которые в виде матово-золотистой пленки в огромных количествах развиваются на поверхности мелких лесных прудов или луж. При прорастании цисты из ее поры в воду выходит несколько монадных клеток.

Преимущественно в загрязненных водах прудов и других водоемов довольно часто живут виды рода охромонас (O chromonas ), имеющие по два гетероконтных и гетероморфных хорошо развитых жгутика.

Род малломонас (Mallomonas ). Как одноклеточные организмы довольно часто встречаются в пресноводном планктоне чистых вод. На плотном пектиновом перипласте в виде панциря черепицеобразно и по спирали расположены кремневые чешуйки, у многих видов с длинными тонкими кремневыми иглами. Один жгутик хорошо развитый, другой – редуцированный. У видов рода малломонас отмечен половой процесс в виде хологамии, причем клетки сливаются задними концами.

Род синура (Synura ). Представлен свободноплавающими шаровидными колониями. Обратнояйцевидные клетки соединены в центре колонии приостренными задними концами, а их передние концы с двумя гетероконтными и гетероморфными жгутиками направлены кнаружи. На пектиновой оболочке клеток имеются кремневые чешуйки. В клетке находятся ядро, два пластинчатых хроматофора, пульсирующие вакуоли, запасные вещества.

Клетки в колонии постоянно делятся в продольном направлении. Молодые колонии образуются в результате распада старых колоний. Новые колонии могут формироваться и из одной клетки, вышедшей из старой колонии. Изредка встречается половой процесс в виде хологамии, клетки копулируют задними концами.

Род динобрион (Dinobryon ). Объединяет виды преимущественно свободноплавающих древовидных колоний. Одетая цитоплазматической мембраной клетка находится в бокаловидном целлюлозном домике и прикрепляется к одной стороне стенки домика сократительным стебельком. От переднего расширенного конца клетки отходят и выходят за пределы домика два гетероконтных и гетероморфных жгутика. В клетке содержатся ядро, два обычно различающихся по длине хроматофора, стигма, пульсирующие вакуоли, запасные вещества.

При размножении клетка в домике делится в продольном направлении, и у колониальных форм одна остается в старом домике, а другая выходит наружу и прикрепляется к внутренней поверхности (у широкого отверстия), вырабатывая собственный домик. Иногда обе дочерние клетки могут выходить из домика. В результате таких делений формируются разветвленные различным образом колонии. В домиках нередко образуются цисты (статоспоры), часть из которых является результатом полового процесса.

Порядок ризохризидальные (Rhizochrysidales ). Водоросли с ризоподиальной структурой таллома. Почти все живут в пресных водах: в планктоне, нейстоне, перифитоне, бентосе. Встречаются в планктоне рек, озер, стариц, болот.

Род хризамеба (Chrysamоe ba ). Клетки овальные, с ризоподиями. У некоторых видов имеется короткий малоподвижный жгутик. В цитоплазме клетки расположены ядро, два постенных корытовидных хроматофора, пульсирующие вакуоли, запасные вещества. Питается хризамеба автотрофно и гетеротрофно, захватывая ризоподиями твердые частицы пищи. Размножается вегетативно путем простого деления клетки надвое. В процессе деления могут появляться и бесцветные хризамебы, не имеющие хроматофоров.

Род хризопиксис (Chry s op yx is ). Виды рода имеют яйцевидный или грушевидный домик, прикрепленный обычно к нитям конъюгат.

Порядок хризокапсальные (Chrysocapsales ). Таллом у хризокапсальных пальмеллоидной структуры. Он нарастает за счет деления клеток. Клетки, вышедшие из слизи, превращаются в зооспоры. Последние теряют жгутики, окружаются слизью, формируя новые пальмеллоидные талломы. Наиболее крупный представитель порядка Hydrurus foetidus. Встречается в быстротекущих горных речках и ручьях с холодной водой. Колонии представляют собой слизистые, обильно ветвящиеся, рыжеватые тяжи до 30 см в длину, которые прикрепляются к субстрату основанием. В колониях можно увидеть главный ствол и обильно ветвящиеся боковые ветви. В кончиках каждого ответвления имеется по одной верхушечной клетке, за счет деления которых растет главный ствол (главная ось) и его ответвления. В клетках расположены ядро, корытовидный хроматофор с одним пиреноидом, сократительные вакуоли и глыбки запасных веществ. При бесполом размножении из неприятно пахнущей слизи выходят зооспоры. Они образуются из клеток боковых ветвей и имеют тетраэдрическую форму. Хорошо развитый жгутик отходит от середины одной из сторон зооспоры. В конечных разветвлениях таллома могут формироваться шаровидные цисты.

Порядок хризосферальные (Chrysosp aeriales ). К порядку хризосферальные относятся одноклеточный и колониальные золотистые водоросли с коккоидной структурой таллома. Простейшие формы хризосферальных могут иметь стигму и сократительные вакуоли. Размножаются зооспорами или апланоспорами.

Типичный представитель порядка – хризосфера (Chrysosphаera ). Виды рода произрастают на различных нитчатых водорослях. Клетки почти шаровидные, обычно одиночные или в виде небольших групп. Под гладкой целлюлозной оболочкой расположены два пластинчатых хроматофора. При бесполом размножении в клетке образуется 2–4 автоспоры, реже – зооспоры, с двумя хроматофорами, стигмой и сократительными вакуолями.

Порядок феотамниальные (Phaeothamniales ). К порядку феотамниальные относятся нитчатые и пластинчатые организмы, живущие преимущественно в пресных водах. На нитчатых водорослях, водных высших растениях произрастает феотамнион (Phaeоthamnion ) . Таллом в виде ветвящегося прямостоячего кустика, ветви которого состоят из одного ряда цилиндрических клеток. При размножении в каждой клетке кустистого таллома может образоваться от 4 до 8 двужгутиковых зооспор. Феотамнион может переходить в пальмелевидное состояние. Таллом в виде пластинки имеет феодермациум (Phaeodermati um ), поселяющийся часто на известковом ложе горных речек и ручьев.

Порядок диктиохальные (Dictyochales ). Клетки покрыты только цитоплазматической мембраной. Форму клетки определяет внутренний кремневый скелет. Представитель – диктиоха (Dictyocha fibula ). Встречается в морском планктоне. Полый скелет диктиохи состоит из базального кольца с радиально расходящимися короткими выростами. Над базальным кольцом имеется апикальное образование. Жгутик расположен возле одного из выростов. Клетка образует псевдоподии. Размножается делением.

Класс Гаптофициевые (Haptophyceae ), или Примнезиофициевые (Prymnesiophyceae )

Клетки этих водорослей, помимо двух жгутиков, имеют неподвижный нитевидный вырост – гаптонему, при помощи которой клетка прикрепляется к субстрату.

Порядок примнезиальные (Prymnesiales ). Клетки имеют длинную гаптонему и два изоконтных и изоморфных жгутика. Сверху клетка покрыта органическими чешуйками или известковыми телами – кокколитами.

Среди представителей этого порядка особого внимания заслуживает род примнезиум (Prymnesium ). Гаптонема этой одноклеточной водоросли прикрепляется к жабрам рыб. Водоросль выделяет токсин с гемолитическим действием, который часто вызывает гибель рыб.



Отдел золотистые водоросли (Chrysophyta) включает около 400 видов.

Набор фотосинтетических пигментов у золотистых водорослей практически такой же, как у бурых, диатомовых и пирофитовых водорослей. Большинство золотистых водорослей имеет форму монады, т.е. они одноклеточные, подвижные и снабжены 1-2 жгутиками. Обычно монады голые (клеточной стенки нет), но многие виды несут под клеточной мембраной известковые тельца — кокколиты либо внутренний скелет из кремнезема (рис. 1). Размножение — бесполое (делением и зооспорами). Половой процесс известен только у нескольких видов.

Места обитания

Обитают золотистые водоросли главным образом в чистых пресных водах; характерны для кислых вод сфагновых болот. До недавнего времени золотистые водоросли считали в основном пресноводной группой, но оказалось, что они вносят значительный вклад и в продуктивность морского фитопланктона. Распространены по всему земному шару, но чаще встречаются в умеренных широтах.

Исследовать золотистые водоросли нелегко, поскольку многие представители отдела, в частности кокколитофориды (рис. 1 а), очень мелкие организмы диаметром около 25-30 мкм, поэтому они не захватываются обычной планктонной сетью, а строение кокколитов изучать можно только с помощью электронного микроскопа.

Кокколитофориды имеют важное значение в формировании донных известковых отложений (мел на 50-75% состоит из их скелетов — кокколитов). Кроме того, они препятствуют появлению парникового эффекта, связывая избыток углекислого газа в форме углекислого кальция при построении «домиков» из кокколитов.

Золотистые водоросли — одна из древнейших групп водорослей. Представители золотистых водорослей обнаружены уже в кембрийских отложениях возрастом около 500-600 млн лет. Возможно, золотистые водоросли являются предками диатомовых и бурых водорослей.

Рис. 1. Золотистые водоросли: а-г) кокколитофориды; д-ж) силикофлагеллаты

Отдел желто-зеленые водоросли

Отдел желто-зеленые водоросли (Xanthophyta) включает около 500 видов одноклеточных, колониальных, многоклеточных и неклеточных водорослей. Набор фотосинтетических пигментов желто-зеленых водорослей представлен хлорофиллом а , хлорофиллом с и каротиноидами, но в отличие от золотистых водорослей, представители этого отдела не имеют фукоксантина.

Встречаются золотистые водоросли в водоемах с пресной и соленой водой, а также на суше — в почве, на камнях; являются важным компонентом как планктона, так и бентоса.

Самый известный представитель отдела — вошерия , или водяной войлок (Vaucheria), обитает в пресных, солоноватых и морских водах. Имеет неклеточный таллом, т.е. представляет собой одну гигантскую многоядерную клетку. При бесполом размножении вошерия образует многожгутиковые многоядерные зооспоры. Половой процесс — ярко выраженная оогамия (рис. 2).

Рис. 2. Жизненный цикл вошерии (Vaucheria): а) бесполое размножение; б) половое воспроизведение; 1 — материнское растение; 2 — зооспорангий; 3 — выход зооспоры; 4 — зооспора; 5 — прорастание зооспоры; 6 — антеридий; 7 — оогоний; 8 — сперматозоиды; 9 — яйцеклетка; 10 — зигота

Инструкция

Отсутствие солнечного света препятствует освоению водорослями морских глубин. Сквозь толщу воду поступает лишь малая толика лучей дневного светила, поэтому такие условия категорически не подходят большинству . Зеленые предпочитают для жизни прибрежную зону и большинство из них не опускаются глубже 20-40 метров.

Водоросли зеленого цвета используют для фотосинтеза красную часть спектра. Красному цвету сложнее всего опускаться на морское дно, он задерживается слоями воды, и глубже проникают лишь и лучи. Поэтому самым глубоководным – красным, пришлось несколько изменить строение своих хлоропластов. В отличие от зеленых растений – обладателей хлорофиллов a и b, в хлоропластах красных преобладают хлорофиллы a и d. Также красных водорослей присутствуют и дополнительные красящие вещества – каротиноиды, фикоэтрины и фикоцианы, помогающие максимально использовать поступающий к солнечный свет. Также каротиноиды придают красным водорослям их характерную окраску.

Далеко не все красные водоросли предпочитают селиться на глубине. Многие виды в прибрежных водах, не опускаясь более чем на один-два метра. Однако некоторые разновидности способны продолжать жизнедеятельность на глубине свыше 260 метров. Водоросли, живущие в столь экстремальных условиях, могут достигать огромных размеров (до пятидесяти метров).

Красные водоросли имеют огромное значение для человека. Их используют в пищу для изготовления супов, салатов, приправ и даже конфет. Широко используется и производная красных водорослей – агар-агар. В последнее время ученые уделяют еще большее внимание этим растениям, надеясь, что содержащиеся в них сульфатированные углеводы помогут в борьбе со СПИДом.

Видео по теме

Водоросли - это обширная группа фотосинтезирующих организмов, включающая 12 отделов и более 40 тысяч видов. Водоросли преимущественно обитают в воде, но некоторые из них приспособились к жизни на суше - в почве, на камнях и стволах деревьев.

Инструкция

Тело водорослей не дифференцировано на вегетативные органы (стебель, лист, корень), оно представлено слоевищем, или талломом. По этой причине их часто называют слоевищными, или талломными, растениями. Водоросли могут свободно плавать в воде или прикрепляться к различным предметам, например, к грунту и камням на дне водоема.

Известно более 40 тысяч видов водорослей, их принято разделять на два подцарства - Настоящие водоросли и Багрянки. Настоящие водоросли подразделяются на несколько отделов - Зеленые, Золотистые, Диатомовые, Бурые, Харовые. Они отличаются друг от друга набором фотосинтезирующих пигментов, структурой таллома, особенностями размножения и циклами развития.

Клетки большинства водорослей не отличаются значительно от типичных клеток высших растений, но у них есть ряд особенностей. Клеточная оболочка состоит из целлюлозы и пектиновых веществ, у многих водорослей в ее состав входят добавочные компоненты, такие как железо, известь, альгиновая кислота и другие. Цитоплазма, как правило, располагается тонким слоем вдоль клеточной стенки, окружая собой большую центральную вакуоль.

В клетках водорослей присутствуют хроматофоры, которые отличаются от хлоропластов высших растений. Они более разнообразны по строению, набору пигментов, по форме и размерам. Хроматофоры водорослей могут быть лентовидными, пластинчатыми, дисковидными, звездчатыми или чашевидными.

Для морфологическое разнообразие, среди них есть одноклеточные (хлорелла, хламидомонада), колониальные (вольвокс), а также многоклеточные. Среди

  • 2. Водоросли. Общая характеристика. Типы организации таллома. Экологические группировки.
  • 3. Сине-зеленые водоросли. Особенности строения клетки. Характер питания, размножения. Основные представители, распространение, значение.
  • 4. Зеленые водоросли. Разнообразие типов талломов, способов размножения, основные представители, распространение и значение.
  • 5. Класс Коньюгаты, или сцеплянки. Общая характеристика. Порядок Зигнемовые. Порядок Десмидиевые.
  • 6. Класс Харовые. Общая характеристика.
  • 7. Класс золотистые водоросли. Строение, размножение, порядки, основные представители, распространение, значение
  • 8. Диатомовые водоросли. Особенности строения клетки, размножение, распространение, значение. Основные представители
  • 9. Желтозеленые водоросли. Общая характеристика. Порядки.
  • 10. Бурые водоросли. Строение, размножение, классы, основные представители, распространение, значение
  • 11. Динофитовые водоросли. Общая характеристика.
  • 12. Эвгленовые водоросли. Общая характеристика.
  • 13. Красные водоросли. Строение, размножение. Классы, основные представители. Распространение, значение
  • 14. Значение водорослей в природе и жизни человека.
  • 15. Грибы. Общая характеристика. Грибной таллом. Отделы грибов. Образ жизни и распространение.
  • 17. Хитридиевые грибы. Особенности строения, способы размножения, способы питания, основные порядки и важнейшие представители, распространение, значение
  • 18. Зигомицеты. Особенности строения, способы размножения, способы питания, основные порядки и важнейшие представители, распространение, значение
  • 19. Сумчатые грибы. Особенности строения, способы размножения, способы питания, основные порядки и важнейшие представители, распространение, значение
  • 20. Базидиальные грибы. Особенности строения, размножения, способы питания, основные порядки и важнейшие представители. Распространение и значение
  • 21. Лишайники. Особенности строения, размножения, образа жизни, важнейшие представители. Распространение и значение.
  • 22. Слизевики. Особенности строения, размножения, образа жизни, важнейшие представители. Распространение и значение.
  • 7. Класс золотистые водоросли. Строение, размножение, порядки, основные представители, распространение, значение

    Другая эволюционная линия водорослей, представители которой характеризуются присутствием хлорофиллов а, с, отсутствием фикобилипротеинов, beta-типом связи в запасных полисахаридах, четырьмя мембранами у хлоропластов, 3 тилакоидами в ламеллах, кристы митохондрий трубчатые. Монадные формы представителей этих отделов являются гетероконтными, передний жгутик с мастигонемами. Это золотистые, диатомовые, желто-зеленые и бурые водоросли. Эти отделы сходны по многим признакам. В частности, предполагают, что предок диатомовых водорослей был представителем золотистых водорослей. По-видимому, они произошли путем вторичного эндосимбиоза. На основании сходства, что предполагает общее происхождение, их иногда рассматривали или рассматривают как отдельный большой таксон – отдел Chromophyta, который включает автотрофные формы и близко родственных им гетеротрофов. Царство Chromista seu Heterocontae или также страминопилы1 включает представителей этих отделов и некоторых других небольших отделов водорослей, сюда относят также зооспоровые грибы и некоторые группы гетеротрофных протистов.

    Одноклеточные, в том числе колониальные и многоклеточные организмы. Около 800 видов. Подавляющее большинство в пресных водах, морских представителей немного. Большинство представителей обладают монадным типом структуры таллома, немногие обладают амебоидным, в том числе плазмодиальным, пальмеллоидным, коккоидным, нитчатым, разнонитчатым и пластинчатым типом таллома. Клеточная стенка большей частью отсутствует, Покровы клетки представлены плазмалеммой или плазматической мембраной со слоем гликокаликса. Часто имеются мелкие известковые, органические или кремнеземные чешуйки, которые могут формировать панцирь. У небольшой группы морских представителей развит внутриклеточный скелет из полых кремнеземных палочек. Некоторые представители обладают оболочкой из целлюлозы, у некоторых формируются домики, которые могут пропитываться карбонатом кальция и солями железа.

    Подавляющее большинство обладает жгутиками, наиболее часто жгутиков один или два. Характеристика жгутиков. Амебоидные формы передвигаются с помощью псевдоподий и ризоподий. Амебоидные формы, образующиеся в жизненном цикле многих видов, иногда обладают жгутиками наряду с псевдоподиями.

    Хлоропласты золотисто-желтые или бурые. Они постенные и обычно развиваются по 1-2 на клетку, окружены четырьмя мембранами. Пигменты – хлорофилл а, с и каротиноиды. Ламеллы хроматофоров состоят из 3-4 тилакоидов. Хроматофоры с пиреноидами, вокруг которых не откладываются запасные вещества. Гетеротрофные формы могут содержать рудиментарный хлоропласт. Некоторые группы лишены каких-либо следов хлоропласта. Многие формы обладают стигмой. Имеются сократительные вакуоли. Запасные питательные вещества – хризоламинарин (в некоторых руководствах – лейкозин) и липиды (в старых учебниках – масло).

    Размножение в основном посредством деления клетки и фрагментацией слоевища у многоклеточных форм, бесполое размножение – жгутиковыми и амебоидными зооспорами и апланоспорами. Половой процесс известен лишь у нескольких видов, изогамия. В результате полового процесса и в неблагоприятных условиях формируются цисты с кремниевой оболочкой. Циста обычно имеет отверстие, закрытое пробочкой.

    Автотрофные, гетеротрофные и миксотрофные формы.

    Распространены широко по всему земному шару, но наиболее широко представлены в умеренных широтах. Встречаются. главным образом в чистых пресных водах. Реже обитают в морях и соленых водоемах, а единичные виды встречаются на почве. Это преимущественно холодолюбивые организмы.