misc / 33033_be1bc857fd8878814d328e7e8f439cb1
.pdf
К бесполому размножению относится и размножение особыми клетками — спорами. Они возникают в специальных клетках — спорангиях. Споры могут быть неподвижными или передвигаться
при помощи жгутиков (зооспоры).
гаметы. У большинства водорослей, в отличие от высших ар с ений, гаметы образуются в одноклеточных гаметангиях. Для п редвиже-
При половом размножении водорослей, как и других организмов,
происходит половой процесс — слияние клеток с образов нием зи-
готы. У многих водорослей при этом сливаются половые клетки —
ния гамет, как и зооспор, необходима вода. Зигота водорослей дает |
||
|
|
т |
начало новому организму. Это происходит либо сразу, либо после |
||
периода покоя. |
|
е |
Водоросли можно встретить в различных ме тообитаниях: в прес- |
||
ных и соленых водоемах, в почве, в снегу и навльду, в горячих ис- |
||
|
с |
|
точниках, на поверхности различных предметов в воздушной среде. |
||
Они поселяются высоко в горах и в оке нах на глубине более 250 м. Некоторые водоросли живут в симбиозе с грибами и животными.
Сегодня известно около 40 тыс. видов водорослей. Об их стро-
ении, разнообразии и огромном зн чении вам предстоит узнать |
|||
в последующих параграфах. |
|
я |
|
а |
|||
|
|||
Водоросли — таллом ые фотосинтезирующие организмы, жи- |
|||
вущие преимущественно в водной среде. У водорослей есть |
|||
н |
|
||
хлоропласты, и при ф т синтезе они выделяют кислород. Тело во- |
|||
дорослей имеет разн бразное строение и окраску. В клеточной |
|||
д |
|
|
|
оболочке большинстваов дорослей, как и у растений, содержится целлюлоза. З п сные вещества многих водорослей — крахмал и
масло. Р змнож ются водоросли бесполым и половым способами. |
||
|
|
р |
Органы бесполого размножения (спорангии) и полового размноже- |
||
ния (гаметангии) большинства водорослей одноклеточные. |
||
|
а |
|
1. |
Где обитают водоросли? 2. Каковы особенности строения водорослей? |
|
3. |
Какие вещества образуются у водорослей в процессе фотосинтеза? |
|
4. |
СоставьтеН |
в тетради схему способов размножения водорослей. 5. По- |
чему водоросли размножаются разными способами? Какие преимущества имеет каждый из этих способов?
41
Правообладатель Народная асвета
§ 13. Одноклеточные водоросли
Таллом одноклеточных водорослей представлен одной клеткой. Примером таких водорослей служат хлорелла и эвглена зеленая.
Хлорелла нетребовательна к условиям и встречается почти повсеместно. Она относится к зеленым водорослям и часто поселяется на коре деревьев, покрывая ее зеленым налетом. Обит ет хлорелла
в почве, пресной и морской воде, входит в сос ав лиш йников.
Слоевище хлореллы — микроскопическая неподвижнаята клетка с плотной целлюлозной оболочкой. Форма кл ки чаще шаровидная. В цитоплазме находятся различные органоиды и крупный подково-
образный хлоропласт (рис. 16). Основное запасное питательное ве- |
||||
|
|
|
|
е |
щество хлореллы — крахмал. Эта водоро ль поглощает минераль- |
||||
ные соли всей поверхностью тела. |
|
в |
||
|
|
|
|
|
Размножается хлорелла только бе полым способом. При этом |
||||
внутри клетки образуются неподвижныесспоры, по строению очень |
||||
|
|
я |
а |
|
похожие на материнскую клетку. После разрыва оболочки споры |
||||
|
а |
|
|
|
выходят во внешнюю среду и растут. |
|
|||
Хлорелла — одна из с мых удобных водорослей для искусствен- |
||||
н |
|
|
|
|
ного выращивания. Она н к плив ет много крахмала, белка, жиров, |
||||
д |
|
|
|
|
витаминов и быстро разм ожается. Человек использует хлореллу для пищевых целей и а корм животным. Эту водоросль предполагают выращивать не только для получения питательных веществ, но и как источник кисл ро а в космических кораблях будущего. Хло-
релла исп льзуется в научных исследованиях. Благодаря ей были |
||
раскрыты мн гие тайны фотосинтеза. |
||
|
|
о |
|
р |
|
а |
|
|
Н |
|
|
Рис. 16. Строение и бесполое размножение хлореллы
42
Правообладатель Народная асвета
Эвглена зеленая — подвижная одноклеточная водоросль. Живет в мелких стоячих пресных водоемах, в которых много органических веществ. В летние месяцы в таких водоемах часто зеленеет, «цветет» вода. Причиной этому может быть массовое размножение эвглены зеленой. Под микроскопом можно видеть ее вытянутые клетки, которые движутся, легко изгибаясь и меняя свою форму. Движется эвглена зеленая при помощи жгутика, который н ходится
на переднем конце клетки (рис. 17). Таллом эвглены зеленой имеет |
|
тонкий покров, что способствует изменению формы |
ла. а |
Благодаря хлоропластам у эвглены зеленой, как и у многих ав- |
|
тотрофов, на свету происходит фотосинтез. Но эта |
т |
одоросль может |
|
также поглощать готовые органические веще т а есей поверхнос- |
|
тью тела — быть гетеротрофом. Такой спо об питания преобладает |
|||
у нее в отсутствие света. Поэтому эвглена зеленаявиз-за смешан- |
|||
ного питания относится к |
|
|
с |
автогетеротрофным протистам. Бла- |
|||
|
|
я |
|
годаря способности поглощать органические вещества эвглена зе- |
|||
|
а |
|
|
леная играет важную роль в самоочищенииаводоемов. |
|||
Клеточная стенка у |
эвглены зеленой отсутствует. В ци- |
||
|
н |
|
|
топлазме находится одно крупное ядро, несколько зеленых хлоро-
пластов и сократитель ые в куоли. В передней части клетки рас- |
|||
|
|
|
д |
положена красная стигма. Используя этот органоид, эвглена зеле- |
|||
|
|
о |
|
|
р |
|
|
а |
|
|
|
Н |
|
|
|
Рис. 17. Строение и бесполое размножение эвглены зеленой
43
Правообладатель Народная асвета
ная определяет наиболее освещенные места и с помощью жгутика перемещается именно туда. Размножается эвглена зеленая только бесполым путем — делением клетки надвое.
|
а |
Таллом одноклеточных водорослей — одна клетка. Хлорелла и |
|
эвглена зеленая — микроскопические одноклеточные водоросли. |
|
т |
|
Клетка хлореллы неподвижна, а эвглены зеленой — способна дви- |
|
е |
|
гаться. Хлорелла — автотрофный, а эвглена зелен я — втогетеро-
трофный протисты. Эвглена зеленая размножа ся д лением клетки |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
в |
надвое, а хлорелла — только путем образования н подвижных спор. |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
с |
|
1. Рассмотрите рисунки 16 и 17. Назовите особенности строения хлорел- |
||||||||
лы и эвглены зеленой. 2. Что общего |
|
троении тела хлореллы и эв- |
||||||
|
|
|
|
|
а |
|
||
глены зеленой? В чем различия? |
3. |
Почему эвглену зеленую относят к |
||||||
автогетеротрофным протистам? 4. |
|
К кое |
вой тво эвглены зеленой по- |
|||||
зволяет ей выступать в роли «с нит ра»? 5. Сравните размножение хло- |
||||||||
|
|
|
я |
|
|
|
|
|
реллы и эвглены зеленой. Какой способ р змножения отсутствует у этих |
||||||||
водорослей? |
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
н |
|
|
|
|
|
|
|
§ 14. Колониальные водоросли |
|
|
|
|
|
|||
|
д |
|
|
колонии. Колония — это более |
||||
Многие водоросли образуют |
||||||||
или менее сложное, постоя ое для вида объединение, скопление клеток водорослейо, которые, как правило, находятся в общей слизи. Они могут быть связаны между собой тяжами цитоплазмы, соединены клетрчными стенками и выростами тела. Колонии чаще всего микроскопические. Редко встречаются большие колонии, видимые невооруженныма глазом.
У одних водо ослей клетки колоний делятся и растут (мелозира, смН. рис. 10). Так увеличивается размер самой колонии. У других водорослей количество клеток в колонии строго постоянно. Клетки таких колоний только растут, но их число не увеличивается (водяная сеточка, вольвокс).
Колониальными являются многие виды водорослей. Рассмотрим их на примере вольвокса — широко распространенной зеленой водоросли.
44
Правообладатель Народная асвета
Вольвокс развивается в заводях рек и в прудах, нередко вызывая «цветение» воды. Колония вольвокса имеет вид слизистого зеленого шара диаметром 2—3 мм (рис. 18). В колониях вольвокса количество
клеток постоянное и довольно большое (от 500 до нескольких десят-
ных наружу колонии. С их помощью вольвокс передвиг е ася в воде. Вольвокс относится к автотрофным протистам. Фо осин езируя,
ков тысяч у разных видов). Клетки расположены в один слой по краю
колонии, а центр занят слизью. Клетки соединены между собой тя-
жами цитоплазмы. Каждая клетка имеет по два жгутика, н пр влен-
он образует крахмал и выделяет кислород. Каждая кл тка колонии |
|||
|
|
|
т |
поглощает минеральные вещества из окружающ й ср ды всей сво- |
|||
ей поверхностью. |
|
|
е |
Роль клеток в колонии вольвокса неодинако а. Одни из них |
|||
только питаются и растут. Таких клеток большинвтво. Другие клет- |
|||
|
|
с |
|
ки принимают участие в размножении. Р змнож ется вольвокс бес- |
|||
полым и половым способами. |
я |
|
|
|
а |
|
|
Для бесполого размножения служатаособые |
клетки, из кото- |
||
рых после многих делений обр зуется дочерняя колония вольвокса. После разрушения материнской дочерние колонии освобождаются и начинают жить самостоятель о.
При половом размноже ии вольвокса в его гаметангиях образу-
ются гаметы. Мужские гаметы — сперматозоиды — двигаются при |
||||
|
|
|
|
н |
|
|
|
д |
|
|
|
о |
|
|
|
р |
|
|
|
а |
|
|
|
|
Н |
|
|
|
|
Рис. 18. Строение и бесполое размножение вольвокса
45
Правообладатель Народная асвета
помощи жгутиков. Женские гаметы — яйцеклетки — неподвижны. В результате слияния гамет образуется зигота, которая после периода покоя дает начало новой колонии.
Колония — это объединение, скопление талломов водорослей.
Вольвокс — колониальная водоросль. Количество клеток в колонии вольвокса постоянно и не увеличивается при росте колонии. Роль клеток колонии вольвокса неодинакова. Размнож ется воль-
вокс бесполым и половым способами. |
|
|
|
а |
1. Объясните понятие «колониальная водоросль». 2.тКакие бывают коло- |
||||
нии? Почему вольвокс относится к колониальным одорослям? 3. Каковы |
||||
особенности строения колонии вольвок а? |
|
е |
|
|
4. Выскажите свое мнение о |
||||
значении колониальных водорослей в природе. 5. Представьте себе, что |
||||
вы оказались внутри колонии вольвок . К киевпроцессы вы там можете |
||||
наблюдать? |
с |
|
|
|
|
|
|
||
§ 15. Многоклеточные водорослиа |
|
|
|
|
Таллом у многоклеточныхяводорослей разнообразен по внешнему виду: нити, пластинки, корочки, кустики. Они состоят из большо-
клеточныхрв дор слейдна примере улотрикса, спирогиры и ламинарии. Улот икс часто встречается в пресных водоемах и реже в морях. Онаимеет вид травянисто-зеленых неветвящихся нитей (около 10 см длиной), которые можно увидеть невооруженным глазом как скользкуюН тину на подводных предметах. К субстрату улотрикс прикрепляется нижней бесцветной клеткой. Все другие клетки этой во-
го, неопределенного, постоя |
о увеличивающегося числа клеток, в |
а |
|
большинстве случаев связа |
ых между собой тяжами цитоплазмы. |
Кмногоклеточнымво орослямотносятсяпредставителиразличных |
|
н |
|
групп. Рассм трим стр ение и особенности жизнедеятельности много- |
|
доросли содержат по одному хлоропласту.
Хлоропласт улотрикса похож на замкнутый или незамкнутый поясок и расположен вблизи клеточной оболочки. Запасное вещество улотрикса — крахмал. Минеральные вещества он поглощает всей поверхностью тела. В клетке есть вакуоль с клеточным соком и одно
46
Правообладатель Народная асвета
ядро. Все клетки улотрикса, кроме нижней, бесцветной, могут делиться. При этом нить нарастает в длину.
Нити улотрикса могут распадаться на участки, каждый из ко-
торых вырастает в новую нить. Так происходит вегетативное раз-
талломы. Этими способами улотрикс размножается в благоприятных условиях в теплое время года.
множение этой водоросли. Кроме этого, улотрикс размножается,
образуя подвижные споры — зооспоры. Они развиваются в новые
половому размножению (рис. 19). При этом в кл ткахетмногоклеточного слоевища возникают гаметы. Поэтому многокл точный таллом является гаметофитом (половым поколением) — одорослью, про-
Когда наступает неблагоприятный период, улотрикс п реходит к
изводящей гаметы. В воде гаметы сливают яс, образуявзиготу. Зигота покрывается толстой оболочкой, формирует ножку и превращается в одноклеточный таллом — спорофит (бесполое поколение). Спо-
рофитом эта водоросль называется потомуа, что образует подвижные или неподвижные споры. Эти споры развиваются в новые много-
клеточные талломы улотрикса. Т ким образом, для пресноводного
улотрикса характерно чередов ние поколений — многоклеточ- |
||||||
|
|
|
|
|
|
я |
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
н |
|
|
|
|
|
д |
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|
|
|
|
|
Рис. 19. Строение и размножение улотрикса
47
Правообладатель Народная асвета
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
Рис. 20. Строение и половой процесс (конъюгация) спирогирыт |
|||||||||
ного гаметофита и одноклеточного |
|
|
е |
|
|||||
порофита. При смене условий |
|||||||||
окружающей среды способы размножения улотрикса сменяют друг |
|||||||||
друга. |
|
|
|
|
|
|
в |
|
|
|
|
|
|
|
с |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Спирогира — зеленая многоклеточн я водоросль, живущая в |
|||||||||
пресных водоемах. Талломы ее — неветвящиеся нити до 10 см дли- |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
ной. Они чаще всего в виде нежной светло-зеленой слизистой тины |
|||||||||
плавают у поверхности воды в прудах, озерах, реках. |
|
||||||||
Клетки таллома спирогирыявытянуты в длину, имеют клеточную |
|||||||||
стенку из целлюлозы и силь о ослизнены. В цитоплазме располо- |
|||||||||
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
жен один или несколько хлоропластов в виде спирально закручен- |
|||||||||
ной ленты (рис. 20). Запасное питательное вещество спирогиры — |
|||||||||
крахмал. Р ст нити в |
н |
|
|
|
|
||||
|
лину происходит благодаря делению клеток |
||||||||
таллома. |
|
|
д |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Размножается спирогира вегетативным и половым способами. |
|||||||||
Вегет тивное |
оазмножение происходит при разрыве нити на ча- |
||||||||
сти. К жд я часть при благоприятных условиях может развиться |
|||||||||
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
в новую нить. Половой процесс у спирогиры — конъюгация. При |
|||||||||
этом сливается содержимое обычных клеток. Для перетекания ци- |
|||||||||
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
топлазмы между клетками возникает специальный канал. В резуль- |
|||||||||
тате полового процесса образуется зигота. После периода покоя она |
|||||||||
прорастает в новую нить спирогиры. Таким образом, спирогира не |
|||||||||
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
имеет ни гаметофита, ни спорофита, а значит — и чередования по- |
|||||||||
колений. По этому признаку спирогира напоминает вольвокс. |
|||||||||
48
Правообладатель Народная асвета
Бурая водоросль ламинария (морская ка- |
|
|
|
|
|
|
пуста) встречается в водах Тихого океана. Ее |
|
|
|
|
|
|
заросли обычны на глубинах 4—10 м (иногда |
|
|
|
|
|
|
100 м). Таллом ламинарии имеет коричневую |
|
|
|
|
|
|
окраску, так как в нем содержится много жел- |
|
|
|
|
|
|
тых пигментов, маскирующих хлорофилл. |
|
|
|
т |
|
|
Таллом ламинарии покрыт слизью и мо- |
|
|
|
|||
|
е |
а |
|
|||
жет достигать длины 20 м. Он состоит из |
|
|
||||
цельной или рассеченной пластинки, «ство- |
|
|
||||
ла» и ризоидов (рис. 21). «Ствол» и ризоиды |
|
|
|
|||
многолетние, а пластинка ежегодно отмирает. |
|
|
|
|||
|
с |
|
|
|||
Ламинария — одна из наиболее сложно |
|
|
|
|||
устроенных водорослей. Ее внутреннее тро- |
в |
|
|
|
||
ение напоминает высшие растения. |
|
|
|
|
||
|
Рис. 21. Внешний вид |
|||||
Бесполое размножение ламинарии осу- |
||||||
я |
|
спорофита ламинарии |
||||
ществляется зооспорами. При половом р з- |
||||||
а |
|
|
|
|
|
|
множении в гаметангиях возникают гаметыа— сперматозоиды и яй-
цеклетки. В своем развитии л мин рия напоминает улотрикс: для
минария сами производят органическиен вещества и обогащают воду и воздух кислор д м. Отмирая, эти водоросли, как и многие другие, представляют с б й ист чник органических веществ в водоемах. Они
нее характерно чередование спорофита и гаметофита. Но разница в том, что спорофит лами рии — крупная водоросль, а гаметофит состоит всего из нескольких клеток.
Являясь автотрофными протистами, улотрикс, спирогира и ла-
являются пищей дляоживотных водоемов, служат для них укрытием. Ламин ия — одна из бурых водорослей, которые человек ис-
пользует в пищу. Из нее готовят салаты, консервы и даже кондитер- |
|
|
р |
а |
|
Н |
|
ские изделия, т кже лекарства. Ламинария содержит йод, витамины и другие полезные вещества. По их количеству она превосходит многие овощи и поэтому культивируется в ряде стран.
Многоклеточные водоросли состоят из большого, постоянно уве-
личивающегося числа клеток, чаще всего связанных между собой тяжами цитоплазмы. Улотрикс и спирогира — многоклеточные
49
Правообладатель Народная асвета
нитчатые зеленые водоросли. Улотрикс размножается бесполым и половым способами. Для улотрикса характерно чередование поколений — многоклеточный гаметофит (половое поколение) и одноклеточный спорофит (бесполое поколение). Спирогира размножается вегетативно и посредством конъюгации. Чередование поколений от-
сутствует. Бурая водоросль ламинария — одна из н иболее сложно |
|||||
|
|
|
|
|
т |
устроенных водорослей, по строению напоминающ я высшие расте- |
|||||
|
|
|
|
е |
|
ния. Ламинария размножается бесполым и половым способ ми. Для |
|||||
нее характерно чередование поколений — гам |
офи ааи спорофита. |
||||
Улотрикс, спирогира и ламинария — автотрофные протисты. |
|||||
|
|
|
с |
|
|
1. Каковы особенности строения многоклеточных |
одорослей? 2. Что та- |
||||
кое спорофит и гаметофит? 3. Зари уйте и подпишите циклы развития |
|||||
|
|
а |
|
|
|
улотрикса и спирогиры. |
4. Составьте таблицу и сравните улотрикс, спи- |
||||
рогиру и ламинарию по следующим призн квм: реда обитания; особен- |
|||||
ности строения таллома; строение клетки; з пасное вещество; спорофит; |
|||||
гаметофит; значение в природе. 5. Почему многоклеточные водоросли яв- |
|||||
ляются типичными водными организмами и не могут жить на суше? |
|||||
|
а |
|
|
|
|
§ 16. Значение водорослей в природе и жизни человека |
|||||
н |
|
огромно. Они являются пред- |
|||
Значение водорослей в природея |
|||||
д |
|
|
и цианобактерии — древней- |
||
ками высших расте ий. Водоросли |
|||||
шие фотосинтезирующие организмы, которые создали кислородсодержащую атмосферу Земли. Это способствовало выходу живых организмов на сушу. И сегодня в процессе фотосинтеза водоросли поглощают углекислый газ, создают органические вещества и обо-
гащают воду и воздух кислородом. Главную роль при этом играют |
||
|
|
о |
микроскопические водоросли океанов. |
||
Орг нические вещества, образованные водорослями, использу- |
||
|
р |
|
ются животными и человеком. Отмирая, водоросли участвуют в обра- |
||
а |
|
|
Н |
|
|
зовании плодородного слоя почвы. Некоторые водоросли первыми из фотосинтезирующихорганизмовосваиваютпожарища, выработанные торфяники, нефтяные разливы. Водоросли дают пищу многим животным. Они способны вступать в симбиоз с различными организмами.
Массовое развитие водорослей в прошедшие геологические эпохи привело к образованию мощных слоев горных пород и некоторых
50
Правообладатель Народная асвета
