(альг. и мик.) Свирид

43

Аудиторные часы распределены: – 26 ч. лекции, 18 ч. лабораторные занятия, 6 часов семинары. В зимнюю сессию – экзамен. Нижняя планка – умение не только ответить на вопрос, но и объяснить важнейшие понятия.

Рейтинговая система оценки знаний.

Рекомендуемая литература (см. выше)

Необходимые принадлежности: халат, альбом, линейка, карандаш простой и цветные, ручка, резинка.

Альгология и микология как учебная биологическая дисциплина имеет свои объекты: водоросли – наука альгология или фикология (уч. дисциплина Альгология и микология) грибы и грибоподобные организмы,слизевики или миксомицеты – наука микология (уч.

дисц. Альгология и микология)

лишайники – наука лихенология (уч. дисциплина Альгология и микология).

Какие еще организмы известны в природе?

Растения – наука ботаника (уч. дисц. 1 курс анатомия растений, 2 курс – морфология растений и систематика растений)

4.Молекулярно-генетические методы (в настоящее время они лежат в основе геносистематики)

В чем ихРотличия (водоросли, грибы, лишайники, грибоподобные организмы, слизевики )?

1)Тип питания (зависит от того минеральным или органическим углеродом пользуютсяЕгрибы, грибоподобные, слизевики – гетеротрофы, т.е. питаются органическим углеродом,

готовыми органическими веществами и сходны по этому свойству с животными; как и животные они запасают гликоген, выделяют в качестве продукта обмена мочевину, в составе клеточной оболочки имеют хитин.

водоросли – фотоавтотрофы с оксигенным типом фотосинтеза, т.е. сами синтезируют органические вещества из минерального углерода в виде СО2 и воды. Используют воду в

качестведонора водорода и выделяют кислород в процессе фотосинтеза. Такой тип фотосинтеза имеют тканевые растения и цианобактерии.

Цианобактерии по этому признаку изучаются среди водорослей в разделе Альгология.

2)Способ поглощения пищи:

–Осмотрофный (всасывание питательных веществ со среды обитания всей поверхностью тела) у грибов, лишайников, грибоподобных, водорослей, слизевиков.

Осмотрофно питаются и растения, всасывая воду с растворенными минеральными веществами

спомощью корневых волосков. Грибы, как и растения, неподвижны в вегетативном состоянии,

44

имеют клеточную оболочку, запасающую вакуоль растительного типа, неограниченный верхушечный рост таллома и боковое ветвление.

–Голозойный способ питания заглатыванием пищи с помощью фагоцитоза и пиноцитоза.у слизевиков. Голозойно питаются и животные, заглатывая пищу с помощью глотки.

–Смешанный (миксотрофный) способ питания и всасыванием и заглатыванием пищи

происходит у слизевики (миксомицеты) и некоторых водорослей, таких как эвглена.

3) Функциональная роль в экосистемах большинствва представителей:

грибы, грибоподобные – редуценты, разрушители, деструкторы; слизевики – консументы, потребители и преобразователи; водоросли – продуценты.

Вывод.

Таким образом, на основании эколого-трофического критерия изучаемые нами талломные организмы можно разделить на три большие группы:

водоросли (фототрофы с оксигенным фотосинтезом и осмотрофным способом

Грибоподобные организмы по эколого-трофическому критерию также являются мицелиальными гетеротрофными осмотрофами, но филогенетически не родственны

слизевики)?

3)НаличиеР(у большинства представителей, за исключением слизевиков и некоторых водорослей) в клетке клеточной оболочки.

4)Наличие (у большинства представителей, за исключением слизевиков и жгутиковых клеток) в клетке накопительной вакуоли (вакуоли растительного типа).

5)Размножение бесполым и половым способом чередуются. Бесполое размножение происходит обычно в благоприятных условиях в период активного роста, а половой процессЕ

обычно наступает перед наступлением неблагоприятных условий к концу периода вегетации.

6)Одноклеточные органы полового (гаметангии: женские оогонии, архикарпы и др. и мужские антеридии) и бесполого размножения (зооспорангии, спорангии и др.) (за единичным исключением у харовых водорослей). У животных яичники и семенники, соответственно.

7)Расселение в основном с помощью спор – структур, чаще состоящих из одной клетки, которые способны прорастать в новый организм без слияния с другой клеткой.

Учитывая другие признаки организмов, можно дать следующие Краткие характеристики

• Водоросли – фототрофные осмотрофные эукариоты с разнотипным талломом, живущие преимущественно в воде.

46

методы геносистематики позволили в последнее время существенно пересмотреть классификацию организмов и разделить царство Протиста на несколько филогенетически родственных царств. Их характеристики мы рассмотрим при изучении конкретных групп организмов.

В каждом конкретном случае при описании группы организмов принято указывать, какие критерии являются наиболее существенными для узнавания этой группы. Такие наиболее значимые критерии называют диагностическими.

На основании диагностических критериев организмы объединяются в группы, называемым и таксонами.

Таксон – группа индивидуумов, создаваемая в процессе классифицирования. Первыми создаются обычно самые мелкие таксоны, которые затем объединяются в более крупные, а последние – в еще более крупные. В результате образуется иерархия таксонов.

Иерархия – расположение групп объектов в порядке соподчинения, т.е.

Ранг таксона – это присущий таксону уровень иерархии, т.е. ступень, на которой находится таксон в иерархической системе. Например, в словосочетании семейство

аманитацея (Amanitaceae) слово Amanitaceae (мухоморовые) является названием таксона,

СОВ ЕМЕННАЯ МЕГАСИСТЕМА ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ.

Для построения современных филогенетических систем с использованием указанных выше критериев, среди которых большое значение придается молекулярногенетическим, ультроструктурным, биохимическим признакам, характерно выделение большого числа самостоятельно эволюционирующих групп (царств), причем у разных исследователей (по-разному понимающих объем отдельных царств) это число неодинаково. Все исследователи выделяют среди эукариотических организмов царства Растения, Животные (Animalia), Грибы (Fungi или Mycota). Царство Протиста (Protista) претерпело наибольшие преобразования. Из него выделено несколько царств, наиболее крупным из которых являются царство Хромиста (Chromista) или Страменопила (Stramenopila) и царство Протозоа (Protozoa). Эвгленовые и Красные водоросли выделены также в качестве самостоятельных царств Эвгленобионтес (Euglenobiontes) и Родобионтес

(Rhodobiontes).

Царство Грибы — Fungi, или Mycotaобъединяет 4 отдела: Хитридиомикота —

Chytridiomycota, Зигомикота — Zygomycota, Аскомикота — Ascomycotaи Базидиомикота

— Basidiomycota. Сюда же относят анаморфные грибы, половая стадия которых —

47

телеоморфа — неизвестна. Эти грибы проходят весь жизненный цикл в бесполой стадии, называемой анаморфой. Ранее их относили к несовершенным грибам — дейтеромицетам

— Deuteromycetes. Отделы, в свою очередь, делят на классы, учитывая при этом особенности их размножения.

В царство Хромиста — Chromistaвключены отделы: Оомикота — Oomycota,

Plasmodiophoromycota, Акразиомикота - Acrasiomycotaи Диктиостелиомикота —

Dictyosteliomycotaвключены в царство Простейшие — Protozoa. Отделы различают по наличию или отсутствию подвижных — жгутиковых стадий в цикле развития, типу вегетативного тела, составу клеточной стенки, запасным питательным веществам, метаболизму, ультраструктуре клеток, типу митоза и другим признакам.

В таблице 3 представлен один из вариантов мегасистемы, предлагаемый в новом учебнике (Ботаника: Курс альгологии и микологии: Учебник / Под ред. Ю.Т.Дьякова. – М:

lato) — понятия не филогенетические, ибо могут находитьсяПнеУтолько в разных, но и в общих (одних и тех же) филах, которые могут объединятьГпрактически все эколого - трофические группы организмов — растения (водоросли), животные (простейшие) и грибы. Это, с одной стороны, свидетельствует о единстве живой природы, а с другой —

Изд-во МГУ, 2007. – 559 с. – (Классический университетский учебник)).

Таблица отчетливо показывает, что водоросли и грибы в широком смысле слова (sensu

Ниже представлена Схема филогении эукариот, построенная в результате синтеза многих филогенетических деревьев, представленная в учебном 4- томном пособии Ботаника (Ботаника : в 4 т.Т.1 и Т.2. Водоросли и грибы: учебник для студ. высш. учеб. заведений / Г.А.Белякова, Ю.Т.Дьяков, К.Л.Тарасов. – М.: Издательский центр "Академия". "2006. – 320 с.).

Итак, мы рассмотрели с позиций разных критериев особенности тех групп

49

«Альгология» – наука о водорослях

Тема 2. Общая характеристика водорослей. Принципы классификации. Многообразие, эволюция, экологические группы.

Цель: Дать понятие об альгологии как науке о водорослях. Охарактеризовать водоросли как совокупность ряда самостоятельных отделов фотосинтезирующих талломных

или фикология (от греч. φΰκος – водоросль) – наука, изучающая водоросли (морфологию, цитологию, генетику, онтогенез, физиологию и биохимию, экологию, флористику, систематику, эволюцию и филогению).

Понятие «водоросли» (Algae) биологическое (эколого-трофическое), а не систематическое. Т.к., объединяет организмы, сходные по строению тела и образу жизни,

но не обязательно имеющие родственные связи. Оно объединяет не менее 13 отделов, относимых к разным царствам и даже надцарствам, т.е., самостоятельным филогенетическим группам. Одни и те же филы (филогенетические или родственные группы организмов) могут объединять различные эколого-трофические группы организмов – растения (водоросли), животные (простейшие) и грибы (царство Хромиста).

Водоросли насчитывают более 40 тыс. видов.

В систематическом отношении понятие «Водоросли » объединяет от 6 до 8-13 самостоятельных отделов :

Прокариотическиеводоросли

Отдел Синезеленые водоросли – Cyanophyta

Отдел Прокариотические зеленые водоросли – Prochlorophyta

Эукариотические водоросли

1.Отдел Эвгленовые водоросли – Euglenophyta

2.Отдел Динофитовые водоросли – Dinophyta

3.Отдел Криптофитовые водоросли – Cryptophyta

51

на поверхности почвы и в почве, в снегах и льдах, на стволах деревьев и в других местообитаниях.

4. Клетки водорослей — типичные для эукариот и очень похожи на клетки наземных растений (мхов, плаунов, папоротникообразных, голосеменных и цв етковых). Основные отличия — на биохимическом уровне (различные фотосинтезирующие и маскирующие пигменты, запасающие вещества, основы клеточной стенки и т. д.) и в цитокинезе (процессе деления клетки).

4.1. В типичном случае состоит из аморфного матрикса, образованного гемицеллюлозами и пектиновыми веществами, в который погружены микрофибриллы целлюлозы. В составе имеются полисахариды, белки, гликопротеиды, минеральные соли, пигменты, липиды, вода, но всегда отсутствует лигнин – характерный для высших растений. Часто в толще клеточной стенки присутствуют добавочные компоненты: кремний, соли железа, карбонат кальция, альгиновая (альговая) кислота и др.

У ряда видов водорослей целлюлозная оболочка отсутствует, и клеточные покров ы представлены преимущественно белковыми слоями – пелликулой (у эвгленовых) (по классификации, принятой у зоологов, оболочка эвгленовых называется кутикулой, а под

трихоцисты, рабдосомы. У диатомовых имеется своеобразный кремниевый панцирь.

пелликулой понимают оболочку у альвеолат), перипластом (Пу криптофитовыхУ ), текой или амфиесмой (у динофитовых), располагающимися под плазмалеммой, реже над ней. Эти клеточные покровы содержат эджективные (стрекательныеГ) органеллы – эджектосомы,

тилакоиды у красных и синезелѐных, двух- и больше у зелѐных и харовых, трѐхтилакоидные у остальных. В тилакоиды встроены основные пигменты. Хлоропласты

Пиреноид. Своеобразная плотная структура внутри хлоропласта, образование белковой природы. Состоит в основном из фермента рибулезодифосфаткарбоксилазы, имеет размер 3-12 мкм. Пиреноид обычно окружен крахмальными зернами (у зеленых и харовых водорослей) – амилогенной обкладкой, в образовании которой может принимать участие ламинарин (бурые водоросли), липиды (золотистые и диатомовые водоросли).

4.4. Фотосинтетический аппарат.

Это пигментные системы и переносчики электронов. Пигменты: – хлорофиллы:

– каротиноиды :

каротины: ксантофиллы:

– фикобилины растворяются в воде, и после отмирания клеток

вымываются из них 4.5. Как и у других эукариот, митохондрии покрыты оболочкой, состоящей из

двух мембран. Внутренняя мембрана образует складки — кристы. Кристы различаются по форме: дисковидные (имеют вид теннисных ракеток — уплощенные, округлые с суженным основанием) у эвгленовых, трубчатые у страменопил, примнезиофитовых,