Раздел 2. РАЗНООБРАЗИЕ РАСТЕНИЙ

 

Тема 3. ВОДОРОСЛИ

 

28. Зеленые водоросли

 

Зеленый цвет хлорофилла — это приспособление к лучшей для фотосинтеза части солнечного света — красных и синих лучей.

Основное понятие: ЗЕЛЕНЫЕ ВОДОРОСЛИ

Подумайте

Радугу, что украшает небо, когда после ливня засветит солнце, искусственно создал на стене выдающийся английский ученый И. Ньютон, пропустив луч света через прозрачную призму (ил. 28.1). Так он доказал, что белый свет состоит из семи различных цветов: красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего и фиолетового. Мы видим предметы вокруг нас в цвете, потому что каждый из них одни цвета белого света отражает, а остальные — поглощает. То почему зеленые водоросли имеют зеленый цвет?

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ

Зеленые водоросли — это организмы с зеленым цветом слоевища, потому что среди пигментов, которые есть в их клетках, преобладают хлорофиллы (ил. 28.2). У зеленых водорослей, в отличие от других, накапливается углевод крахмал, который откладывается в хлоропластах.

Зеленые водоросли распространены в пресных и соленых водоемах, в морях и океанах, в почве, на стволах деревьев, на снегу и льду. Зеленые водоросли обитают в водоемах на малых глубинах, поскольку могут поглощать красные лучи света. К ним относятся одноклеточные (например хлорелла, хламідомонада) (ил. 28.3), колониальные (например, вольвокс) и многоклеточные (улотрикс, ульва, спирогира и др) организмы. Зеленые водоросли являются основой питания обитателей пресных водоемов. Отдельные виды, например морской салат, человек употребляет в пищу. Часть видов используется для лабораторных и космических исследований (например хламідомонада и хлорелла).

Ил. 28.1. Опыт И. Ньютона

Ил. 28.2. Зеленые водоросли: 1 — педіастр; 2 — драпарнальдія; 3 — кладофора; 4 — каулерпа; 5 — спирогира; 6 — мікрастерій; 7 — клостерій; 8 — хара

Ил. 28.3. Ацетабулярія — одноклеточная зеленая водоросль

 

Какие особенности строения зеленых водорослей?

Зеленые водоросли являются самой многочисленной среди водорослей группой, в которой насчитывается около 20 тысяч видов. Клетки подавляющего большинства видов покрыты клеточной стенкой из целлюлозы, в хлоропластах имеется одна или несколько участков (піреноїдів), в которых происходит образование крахмала. У многих одноклеточных зеленых водорослей является красный глазок и сократительные вакуоли. У зеленых водорослей есть почти все пигменты, свойственные растениям. Для зеленых водорослей характерны все способы размножения: неполовое, вегетативное и половое. Однако найзагальнішою признаком зеленых водорослей является наличие в их теле большого количества хлорофилла, благодаря чему они окрашены в зеленый цвет.

Приспособительные черты строения и жизнедеятельности одноклеточных и многоклеточных зеленых водорослей (на примере хламідомонади и спирогиры).

К роду Хламідомонада относят одноклеточные водоросли (ил. 28.4). В дословном переводе с греческого «хламідомонада» означает: простейший организм, покрытый «одеждой» — оболочкой. Клетки имеют мелкие размеры, грушевидную форму и два жгутики, обеспечивающие перемещение в толще воды. В середине клетки есть большой чашеподібний хлоропласт, в котором осуществляется фотосинтез. В условиях недостатка света эти водоросли могут поглощать растворенные в воде органические вещества. В верхней части хлоропласта есть красный глазок, что ориентирует клетку в пространстве. В центре цитоплазмы есть одно ядро. У основания жгутиков размещаются две сократительные вакуоли, которые удаляют избыток воды. Размножение происходит нестатево (с помощью зооспор) или поло (перед наступлением неблагоприятных условий). Виды этого рода обитают в разнообразных пресных водоемах в составе планктона. При неблагоприятных условиях, например, пересыхание водоема, клетка теряет жгутики и переходит в состояние покоя. Массовое размножение приводит к «цветению» воды.

Род Спирогира объединяет многоклеточные нитчатые водоросли (ил. 28.5). Клеточная оболочка снаружи покрыта слизистым слоем. В каждой клетке содержится 1 -4 лентовидных спиральных хлоропласты. Центр клетки занимает крупная вакуоля с клеточным соком. Ядро большое, «подвешено» в центре вакуоли в цитоплазматичному мешочке, от которого в разные стороны клетки отходят цитоплазматические тяжи. Неполовое размножение осуществляется путем деления клеток и частями нитей, а половое — с помощью одинаковых по величине гамет. Виды этого рода распространены в стоячих или медленно проточных пресных водах. Часто нити спирогиры образуют большие массы ярко-зеленого болота, которым питаются растительноядные рыбы. До дна эти нити не прикрепляются и свободно плавают в воде.

Ил. 28.4. Хламідомонада

Ил. 28.5. Спирогира

Какое значение имеют зеленые водоросли в природе и в жизни человека?

Зеленые водоросли играют значительную роль в природе. Они накапливают органические вещества являются пищей для животных организмов. Так, багатоклітинна нитчаста водоросль улотрикс является кормом для растительноядных пресноводных рыб, моллюсков. В каждой ее клетке является хлоропласт, имеющий вид незамкнутого кольца. Водоросль прикрепляется ко дну с помощью ризоїдів. Вегетативное размножение происходит частями нити. Достаточно часто встречается в пресных водоемах — преимущественно в холодных горных реках и ручьях. Некоторые зеленые водоросли используются человеком в пищу (например хлорелла, ульва). Хлорелла — это одноклеточная водоросль, встречающаяся в пресных и соленых водоемах, в почве. Она не имеет жгутиков и глазки и размножается только нестатево — с помощью спор. Хлорелла является первой водорослью, которая была введена в промышленную культуру. Она содержит витамины и большое количество белков, которые равноценны белку сухого коровьего молока. Хотя водоросль легко и быстро растет, однако ее трудно перерабатывать, так как клеточная оболочка содержит устойчивые к химическим и механическим воздействиям вещества. Японцы научились перерабатывать эту водоросль в порошок, который смешивают с мукой при выпечке хлеба. С хлорелою проводили опыты в космосе. ее до недавнего времени считали потенциальной «пищей будущего». Однако новейшие исследования доказали, что эта водоросль образует вредные для животных вещества, а в процессе жизнедеятельности выделяет в воздух, кроме кислорода, еще и угарный газ и окислы азота, которые при определенных условиях вызывают отравления. Ульва, или зеленый морской салат, — это багатоклітинна зеленая водоросль, которая живет в морской воде (ил. 28.6). Она имеет пластинчатую слоевище длиной 0,5-1,5 м. Это самая крупная зеленая водоросль. Ульва — съедобное растение, в некоторых странах введена в культуру и выращивается на морских фермах. В научных исследованиях используют хлорелу, хламідомонаду, ацетабулярію, вольвокс и тому подобное. Вольвокс — колониальная пресноводная водоросль, которая имеет вид подвижных зеленых шариков (ил. 28.7). Колонии вольвоксу состоят из большого количества (от 500 до 60 000) дводжгутикових вегетативных клеток, соединенных между собой цитоплазматическими мостиками.

Ил. 28.6. Ульва, или зеленый морской салат

Ил. 28.7. Вольвокс