2. Морфология спор растений

Споры служат для размножения растений. Споры заключаются в спорангиях в виде тетрад. Тетрады образуются при делении материнской клетки на четыре споры. Деление материнской клетки может происходить радиальным и билатеральным способами. После распада тетрады споры, как правило, принимают шарообразную форму.

В каждой споре различают внутренний и наружный полюсы. Внутренний обращен к центру тетрады, расположен на внутренней – проксимальной – стороне споры; наружный – на внешней – дистальной – стороне. Полюсы соединяет воображаемая линия, называемая полярной осью. Перпендикулярно к полярной оси проходит также воображаемая экваториальная ось.

Щель. Споры радиального типа деления в местах соприкосновения друг с другом имеют три рубца, которые при распадении тетрады превращаются в трехлучевую щель, служащую местом прорастания споры. При билатеральном типе деления споры имеют один рубец, который видоизменяется в однолучевую щель.

Споровые оболочки. Оболочка споры (спородерма) состоит из двух слоев: внутреннего мягкого – интины – и наружного твердого – склерины. Склерина в свою очередь состоит также из двух слоев: экзины – внутреннего и перины (периспория) – внешнего. Перина, или периспорий чаще всего наблюдается у спор билатерального типа.

Оторочка. У некоторых спор по экватору располагается образование в виде оторочки, имеющее различное происхождение. Оторочка, как правило, хорошо выражена у спор, выделенных из палеозойских отложений.

Скульптура. Экзина спор гладкая, или имеет скульптурные образования, которые могут быть развиты непосредственно на экзине или на периспории и отражаться на контуре споры. Они бывают различной формы: бугорчатые, бородавчатые, сетчатые, ямчатые, шиповатые и т. д.

Форма и очертание. У спор различают форму и очертание тела. Форма тела зависит от способа залегания спор в тетрадах: при радиальном типе она тетраэдральная и сфероидальная; при билатеральном – бобовидная и эллипсоидальная. В ископаемом состоянии споры, как правило, меняют свою форму, в большей или меньшей степени сплющиваясь.

3. Общая характеристика и морфология силикофлагеллят

Кремневые жгутиковые водоросли. К силикофлагеллятам относятся микроскопические одноклеточные автотрофные морские водоросли, имеющие внутриклеточный полый кремнеземный скелет и один жгутик.

Строение протопласта кремневых жгутиковых водорослей изучено слабо, гораздо лучше известна морфология скелета.

Скелет силикофлагеллят, как правило, состоит из полых трубковидных кремнеземных (опаловых) перекладин. Внутренняя полость скелета, по мнению одних авторов, заполнена морской водой; другие авторы считают, что в трубках заключен воздух, благодаря чему уменьшается удельный вес клетки, что является важным приспособлением для парения в толще воды.

На наружной поверхности скелета имеются мельчайшие шипики, бугорки и ребрышки, расположение и степень развития которых зависят как от видовой принадлежности, так и от возраста клетки: у молодых скелетов эти элементы выражены гораздо слабее, чем у старых.

Орнаментация скелетов почти не изучена. У большинства видов скелет при боковом положении имеет форму усеченной пирамиды. Основание пирамиды образовано так называемым базальным кольцом. Форма базального кольца различна у разных видов: она может быть округлой, овальной, треугольной или многоугольной.

От полюсов или углов базального кольца отходят выросты – радиальные рога или радиальные шипы. Радиальные рога могут быть едва заметными или очень грубыми и длинными.

Верхушка пирамиды представляет собой так называемый апикальный аппарат. Апикальный аппарат соединяется с базальным кольцом при помощи латеральных перекладин, которые делят базальное кольцо на несколько базальных окон. На базальных перекладинах находятся опорные шипы, направленные косо вниз; расположение и размеры их различны у разных видов. В клетке опорные шипы поддерживают протопласт снизу. На апикальном аппарате часто наблюдаются дополнительные шипы. Отдельные элементы скелета у некоторых форм вообще могут отсутствовать. Скелет кремневых жгутиковых водорослей отличается исключительно большой изменчивостью.

Протопласт клетки расположен в пространстве, образованном базальным кольцом, апикальным аппаратом и опорными шипами. Снаружи скелет окружен тонким слоем экзоплазмы. Дифференцированной оболочки нет. Форма клетки целиком зависит от конфигурации скелета. Ядро помещается в центре клетки; после специальной обработки в ядре видны центральная кариозома, периферический хроматин и ядерная оболочка.

В экзопластическом слое равномерно распределены хроматофоры желтовато или зеленовато-коричневого цвета. В протоплазме клетки имеется масса включений в виде мелких блестящих ядрышек; предполагают, что это запасное питательное вещество – лейкозин.

Вблизи одного из радиальных рогов клетки прикрепляется жгутик, благодаря вращательному движению которого происходит поступательное перемещение клетки. У концов радиальных рогов экзоплазма иногда образует подвижные тонкие нитевидные псевдоподии. Псевдоподии – приспособление для опускания и поднятия клетки в толще воды; по-видимому, они участвуют в секреции скелета.

Размножаются селикофлагелляты простым делением. Перед началом деления формируется дочерний скелет, который расположен вплотную к материнскому. Затем развивается дочерняя клетка и отделяется от материнского организма. В случае, если деления клеток не происходит, организм отмирает, причем остаются двойные скелеты, которые хорошо сохраняются в ископаемом состоянии.

Остатки ископаемых кремневых жгутиковых водорослей содержатся в тех же породах, что и панцири диатомовых, иногда количественно преобладая над последними.

Наиболее древняя, более или менее изученная флора кремневых жгутиковых водорослей известна из верхнемеловых отложений. Относительное разнообразие ее систематического состава и довольно сложное строение некоторых форм дают возможность предполагать, что силикофлагелляты возникли еще до позднего мела.

В палеогене происходило интенсивное развитие силикофлагеллят. Родовой состав неогеновой флоры близок к палеогеновой. В четвертичный период известны немногочисленные виды только двух родов: Dictyocha и Distephanus. Эти же представители населяют и современные моря и океаны.

Кремневые жгутиковые водоросли – типичные обитатели морей, их находят во всех океанах и морях земного шара. В континентальных соленых водоемах они совершенно неизвестны. Силикофлагелляты считаются стеногалинными организмами. Оптимальные условия солености для них 30-40 ‰. Оптимум солености, по-видимому, различен у разных форм.

Глубина обитания кремневых жгутиковых водорослей зависит от географической широты. Так, в холодных морях они обитают в слое воды от 0 до 20 м, а в теплых – в слое от 15 до 60 м. В Черном море в верхнем слое воды – от 0 до 50 м – количество клеток в 2 раза меньше, чем в толще воды на глубине 50– 100 м.

Силикофлагелляты – настоящие планктонные организмы, имеющие ряд приспособлений, способствующих лучшему парению клетки в толще воды: полый скелет, заполненный воздухом, радиальные рога и псевдоподии.

В ископаемом состоянии хорошо сохраняются их скелеты. Остатки силикофлагеллят известны в тех же породах, где встречены и панцири диатомовых водорослей, но лишь в осадках морского происхождения.

Размеры кремневых жгутиковых водорослей колеблются от 5 до 80 мкм, поэтому в большом числе они содержатся во фракции осадка с величиной частиц от 0,005 до 0,25 мм.

Билет №17