- •Водные растения
- •Введение
- •Цель и задачи изучения дисциплины
- •2. Требования к уровню освоения дисциплины
- •3. Цель самостоятельной работы по дисциплине
- •4. Основные разделы дисциплины
- •5. Общая характеристика водных растений
- •6. Экологическая классификация растений по степени устойчивости к водному дисбалансу
- •Экологические группы водных растений
- •Адаптивные особенности водных растений
- •Зональность водной среды
- •Вопросы для самоконтроля
- •7. Водный обмен растений
- •7.1. Водный обмен растений
- •7.2. Состояние воды в растении
- •7.3. Термодинамические основы водообмена растений.
- •Вопросы для самоконтроля
- •Жизненные формы водных растений
- •8.1. Жизненные формы водных растений
- •8.2. Экологические группы растений по отношению к свету, к температуре, к режиму влажности
- •Вопросы для самоконтроля
- •Низшие водные растения. Водоросли
- •9.1. Низшие водные растения. Водоросли
- •9.2. Водоросли водных местообитаний: фитопланктон, бентос, водоросли горячих источников, водоросли снега и льда, водоросли соленых водоемов
- •9.3. Водоросли вневодных местообитаний: аэрофильные, эдафофильные, литофильные водоросли
- •Водоросли озера Байкал
- •Практическое значение водорослей
- •Вопросы для самоконтроля
- •Высшие водные растения
- •10.1. Высшие водные растения
- •10.2. Гидатофиты
- •10.3. Гидрофиты
- •Некоторые представители
- •Вопросы для самоконтроля
- •Аквариумные и декоративные растения
- •11.1. Аквариумные растения
- •11.2. Декоративные растения
- •Вопросы для самоконтроля
- •12. Тесты для самоконтроля знаний студентов
- •13. Глоссарий
- •Приложение Каталог водных растений
- •Литература
Вопросы для самоконтроля
Что такое ксерофиты, гигро- и гидрофиты, в чем различие между двумя последними?
Назовите основные группы водных растений
Анатомо-морфологические особенности гигрофитов
Экологические группы растений по отношению к фактору света.
Мезофиты, их основные группы. Анатомо-морфологические и физиологические особенности.
Низшие водные растения. Водоросли
Низшие водные растения. Водоросли. Водоросли водных местообитаний: фитопланктон, бентос, водоросли горячих источников, водоросли снега и льда, водоросли соленых водоемов. Водоросли вневодных местообитаний: аэрофильные, эдафофильные, литофильные водоросли. Водоросли озера Байкал. Практическое значение водорослей.
9.1. Низшие водные растения. Водоросли
Под названием низших водорослей объединяют несколько групп весьма разнообразных по форме, организации и самостоятельных по своему происхождению растений. Это самые древние группы растений, насчитывающие около 30 000 видов. Объединяет их всех то, что тело у них не расчленено на стебель и листья и называется талломом, или слоевищем, хотя среди них есть представители красных и бурых водорослей, тело которых напоминает листостебельные растения.
Водоросли (Algae) - древние представители растительного царства. Благодаря постоянству условий жизни в водной среде, в которой они возникли и пережили целые геологические эпохи, многие из них сохранились до наших дней в формах, мало отличающихся от первоначальных. Это одноклеточные и колониальные водоросли, близкие к простейшим животным. В процессе филогенеза водоросли эволюционировали от одноклеточных и колониальных к многоклеточным, сложно организованным формам, иногда достигающим в длину десятков метров, с телом, состоящим из подобия дифференцированных тканей.
Современная наука предполагает происхождение водорослей от жгутиковых (Flagellatae) - одноклеточных организмов, живущих в воде и имеющих 1 - 2 жгутика. Среди них имеются хлорофиллоносные (автотрофные) и бесцветные (гетеротрофные) организмы. Первые стоят ближек растениям, вторые - к животным. Многие систематики рассматривают жгутиковых как исходную группу, связывающую растительные организмы с животными.
Питание. Большинство водорослей содержит хлорофилл и питается автотрофно, но нередко зеленая окраска их маскируется другими пигментами.
Строение. Таллом может быть одноклеточным, колониальным, сифональным и многоклеточным, в зависимости от расположения клеток - нитчатым, пластинчатым, сложноразветвленным. Вегетативные клетки таллома снаружи покрыты твердой стенкой, состоящей из целлюлозы и пектиновых веществ. Иногда снаружи клеточная стенка покрыта или инкрустирована кремнеземом. Цитоплазма заполняет всю полость клетки или расположена постенно. Имеются одна крупная или несколько мелких вакуолей с клеточным соком. В клетке находятся одно или несколько ядер. хлоропластов (хроматофоров) очень разнообразны по форме - пластинчатые, цилиндрические, лентовидные, чашевидные, звездчатые и т.д., что служит важным признаком при определении водорослей. В хроматофорах расположены белковые тельца - пиреноиды, вокруг которых откладываются запасные продукты в виде крахмала или близкого к нему углевода. Кроме крахмала, в качестве запасных продуктов могут накапливаться жирное масло, липопротеид лейкозин, белок волютин.
Размножение. Водоросли имеют все типы размножения: вегетативное, собственно бесполое и половое. Вегетативное размножение у одноклеточных происходит путем деления клетки, у колониальных - распадением колонии, у многоклеточных - частями таллома, а иногда путем образования специальных органов вегетативного размножения (например, клубеньков у харовых). Собственно бесполое размножение осуществляется с помощью зооспор или спор - одноклеточных образований, возникающих внутри вегетативных клеток или в особых органах - зооспорангиях или спорангиях путем деления их содержимого. Вскоре после выхода в воду через отверстия в стенке спорангия зооспоры сбрасывают жгутики, покрываются клеточной оболочкой и прорастают в новую особь.
Половой процесс - в различных формах: изо-, гетеро-и оогамии. Изо- и гетерогаметы образуются в обычной вегетативной клетке, яйцеклетки - в оогониях, сперматозоиды - в антеридиях. Яйцеклеток бывает одна или несколько, а сперматозоидов - много. У некоторых водорослей наблюдают половой процесс в виде соматогамии (конъюгации) - слияния протопластов двух вегетативных клеток. Конечный результат любой из названных форм полового процесса - образование зиготы (2n). После некоторого периода покоя из зиготы образуются зооспоры, дающие начало новым особям, или зигота сразу же прорастает в новую неподвижную особь.
Особи, формирующие споры, - спорофиты, а образующие гаметы - гаметофиты (могут быть обоеполыми и раздельнополыми). У большинства водорослей это самостоятельные растения. Однако у некоторых видов споры и гаметы образуются на одних и тех же растениях, их называют спорогаметофитами. Спорофит и гаметофит могут иметь одинаковое строение (изоморфная смена поколений) или разное (гетероморфная смена поколений).
Наступление бесполого или полового размножения у водорослей зависит от внешних условий, поэтому у большинства видов в жизненном цикле нет регулярного чередования спорофита и гаметофита, то есть регулярной смены ядерных фаз (диплоидной и гаплоидной).
Строго упорядоченные жизненные циклы существуют лишь у эволюционно продвинутых видов.
Соотношение диплоидной и гаплоидной фаз в жизненном цикле зависит от того, когда происходит мейоз: если при прорастании зиготы - тогда вся жизнь проходит в гаплоидной фазе, диплоидна лишь зигота; при образовании гамет - тогда вся жизнь проходит в диплоидной фазе, гаплоидны лишь гаметы; если при образовании спор - тогда в жизненном цикле чередуются диплоидная и гаплоидная фазы.