Систематика растений водоросли

В одоросли обнаруживаются повсеместно во всех пригодных для жизни местообитаниях. По строению тела водоросли делятся на одноклеточные, колониальные и многоклеточные. Тело многоклеточных водорослей - таллом, или слоевище, не разделяется на многоклеточные вегетативные органы.

Клетки многих водорослей по своему строению похожи на растительные, то есть у них имеются клеточная стенка, вакуоль с клеточным соком и хлоропласты, которые у водорослей называются хроматофорами.

Х ламидомонада — зеленая водоросль, которая обитает в лужах и других мелких водоемах. По форме клетки эта водоросль напоминает каплю. Снаружи клетка хламидомонады покрыта клеточной стенкой, состоящей из пектина. Водоросль передвигается в воде с помощью 2-х одинаковых жгутиков, расположенных на переднем конце клетки. Большую часть занимает чашевидный хроматофор. Ближе к переднему концу в нем расположен красный глазок, который воспринимает свет. В цитоплазме клетки расположено ядро и две сократительные вакуоли. Вакуоль с клеточным соком у хламидомонады отсутствует.

Р азмножение у хламидомонады бесполое и половое. Бесполое размножение осуществляется с помощью зооспор, которые формируются внутри материнской клетки. Чаще всего формируется 2-4-8 двужгутиковых зооспор, каждая из которых после выхода в воду дорастает до размеров взрослой особи. При половом размножении под оболочкой материнской клетки образуются двужгутиковые гаметы, которые попарно сливаются и образуют зиготу. Зигота покрывается толстой оболочкой и зимует. Весной ядро в ней делится, и в результате формируются четыре молодые гаплоидные хламидомонады.

В пресных и соленых водоемах, а также в почве и на ее поверхности встречается одноклеточная зеленая водоросль хлорелла. Ее клетка имеет шаровидную форму, покрыта плотной целлюлозной оболочкой. В цитоплазме находится ядро и крупный чашевидный хроматофор. Хлорелла размножаются только бесполым путем с помощью округлых неподвижных спор. Ее использовали на космических кораблях для регенерации воздуха и утилизации органических остатков в замкнутых системах жизнеобеспечения.

Представителями нитчатых водорослей являются улотрикс и спирогира.

Нитчатая зеленая водоросль улотрикс обитает преимущественно в пресных водоемах и образует зеленый налет на подводных предметах. В цитоплазме клетки расположено ядро и хроматофор в виде незамкнутого кольца. Большая часть клетки занята вакуолью с клеточным соком. Размножается улотрикс вегетативным, бесполым и половым путем. Четырехжгутиковые зооспоры формируются внутри клеток улотрикса, выходят в воду, плавают, затем прикрепляются к подводным предметам и начинают делиться, формируя новые нити. При половом размножении в клетках образуются двужгутиковые гаметы. Выйдя из материнской клетки, гаметы сливаются в воде, образуя четырехжгутиковую зиготу, которая, проплавав определенное время, одевается оболочкой. После периода покоя в зиготе в результате деления формируются 4 гаплоидных зооспоры, которые после выхода в воду п рорастают в новые нити.

Другая широко распространенная зеленая нитчатая водоросль — спирогира образует скопления зеленой тины в пресных водоемах. Нити ее не ветвятся, состоят из крупных цилиндрических клеток, одетых целлюлозной оболочкой и слизью. В центре клетки распложена крупная вакуоль с клеточным соком, ядро. Хроматофор спиральнозакрученный. Размножается спирогира вегетативным (при разрывах нитей) и половым способом. Половой процесс: сливается содержимое вегетативных клеток двух рядом расположенных нитей. Образующаяся зигота одевается оболочками и превращается в зимующую стадию. Весной ядро претерпевает деление и вырастает новая нить спирогиры.

Водоросли, которые обитают в морях, могут быть одноклеточными, колониальными и многоклеточными. Наиболее крупные талломы имеют бурые, красные и зеленые водоросли. Бурые водоросли являются многоклеточными организмами желто-бурой окраской, которая обусловлена наличием большого количества желтых и бурых пигментов. В северных и умеренных широтах произрастает бурая водоросль — ламинария, или морская капуста, таллом которой может достигать в длину 20 м. В ее талломе держится много йода, витаминов. Эту водоросль культивируют в северных морях России и странах Юго-Восточной Азии.

Красные водоросли, или багрянки, в основном обитают морях. Они называются так из-за окраски таллома, которая меняется в зависимости от соотношения пигментов от темно-малинового, розового до голубовато-зеленого или желтого цвета. Наличие красного пигмента позволяет обитать красным водорослям на больших глубинах (до 200 м). Это самые глубоководные водоросли.

М ХИ

Моховидные — вечнозеленые, многолетние растения. Современная флора моховидных насчитывает около 25000 видов. Тело моховидных представляет собой либо слоевище, прижатое к субстрату, либо стебель с листьями. У мхов корней нет, есть только ризоиды-выросты стебля, выполняющие роль корней. У мхов слабо выражены проводящие, запасающие и механические ткани.

Зелёные растения представляют собой гаметофит. На мужском гаметофите у мха кукушкин лён развиваются мужские половые клетки сперматозоиды, а на женских — крупные яйцеклетки. При помощи воды (в сырую погоду) сперматозоиды «подплывают» к яйцеклетке и оплодотворяют её. Из зиготы вырастает спорофит — бесполое поколение. Спорофит представлен коробочкой, сидящей на ножке. В коробочке образуются споры. При прорастании споры формируется протонема — тонкая разветвленная нить, из которой образуются почки, дающие начало новым гаметофитам. Гаметофиты способны к вегетативному размножению.

С фагновые мхи (сфагнум) широко распространены в умеренных и холодных широтах. Они образуют сплошной покров на болотах и во влажных лесах.

Стебли у сфагнума прямостоячие, листья расположены мутовчато. Стебель ветвится, ветви олиственны. Листья состоят из клеток двух типов — живых, зеленых, которые содержат хлоропласты, и бесцветных мертвых. Оболочки мертвых клеток имеют крупные отверстия, через которые в них проникает вода, поэтому сфагнум накапливает воду (обладает большой гигроскопичностью).

Сфагнум не имеет ризоидов, он впитывает воду всей поверхностью тела. Нижняя часть стебля сфагнума погружена воду и постепенно отмирает. Отмершие части стебля опускаются на дно водоема, где медленно разлагаются практически без доступа кислорода. В результате образуется торф. Торф — ценное удобрение, используется как сырье химической промышленности и в качестве топлива.

ХВОЩИ

Хвощи произрастают во влажных или заболоченных местах. Надземные побеги имеют членистые стебли с мутовчато отходящими от узлов ветвями. Листья мелкие, чешуевидные, собраны в узлах мутовками. В клетках кожицы стеблей и листьев откладываются кристаллы кремнезема, поэтому тело хвощей очень жесткое.

Надземные побеги хвоща ежегодно формируются из почек корневища. От корневища отходят придаточные корни.

У хвоща два типа побегов. Ранней весной развиваются весенние побеги. Они светло-коричневого цвета, нефотосинтезирующие. В узлах побега располагаются пленчатые коричневые листочки. На концах весенних побегов формируются спороносные колоски. После созревания, споры высыпаются и прорастают в заросток (гаметофит). Заростки хвощей зеленые, свободноживущие. Гаметофиты в основном обоеполые — на них развиваются женские и мужские половые органы. Для оплодотворения необходима вода — сперматозоид плавает и достигает яйцеклетки. После оплодотворения из зиготы развивается зародыш. Зародыш некоторое время связан с гаметофитом, а затем прорастает в спорофит.

После отмирания весенних побегов на корневище развиваются летние, фотосинтезирующие побеги.

ПЛАУНЫ

С овременная флора насчитывает около 200 видов плаунов. Они распространены от арктических широт до тропиков. Плауны умеренных широт — вечнозеленые растения, образующие ковры на почве под покровом хвойного леса. Спорофит плауна имеет ветвящееся подземное корневище, от которого отходят надземные побеги и придаточные корни. Чешуевидные листья плауна располагаются спирально на побегах. Стебли плауна стелются по земле, от них вверх отходят вертикальные побеги, некоторые из которых заканчиваются спороносными колосками.