Раздел 5. Водоросли и лишайники.

Рекомендуемая литература – 2, 4, 6, 8 (Т. 3), 15, 19, 24, 25 (Т. 14), 45.

Предмет и задачи альгологии. Краткая история науки – работы Р. Пашера и В. Фотта. Водоросли как совокупность различных эволюционных ветвей фотосинтезирующих эукариот. Диагностические черты строения и функционирования водорослей. Уровни организации тела водорослей. Жизненные циклы и формы полового процесса у водорослей.

Система водорослей: история, принципы, подходы, варианты. Характеристики важнейших групп водорослей.

Багрянки, или красные водоросли (Rhodobionta). Обособленное положение багрянок – специфические черты их строения. Разнообразие жизненных циклов Багрянок (Polysiphonia–, Bonnemaisonia–, Lemanea–, Liagora– и Palmaria palmata– типы). Система багрянок: Отдел Prorhodolea (Cyanidiophyteae) и Отдел Rhodolea – Классы Bangiophyteae и Florideophyteae (порядки Cryptonemiales и Ceramiales). Филогения и палеонтология багрянок. Экология и практическое значение багрянок.

Перидинеи, или пиррофитовые водоросли (Peridinea, seu Pyrrhophyteae, seu Dinophyteae, seu Dinoflagellatae). Своеобразие строения ядра перидиней. Уникальный тип митоза и иные особенности структуры и физиологии перидиней. Систематика перидиней (Dinophyneae, Dinophysiophyneae, Blastodiniophyneae, Desmophyneae, Ellobiophyneae, Syndiniophyneae, Ebridiophyneae). Филогения перидиней и их положение в системе эукариот; ископаемые перидинеи. Переход к гетеротрофии и паразитизму – важнейшие направления структурных преобразований в пределах группы. Экология и практическое значение перидиней.

Эвгленовые водоросли (Euglenobionta). Специфические черты строения, физиологии, размножения и жизненного цикла эвгленовых. Эволюционные взаимоотношения эвгленовых с остальными группами фотосинтезирующих организмов. Экология эвгленовых водорослей.

Криптофитовые водоросли или криптомонады (Cryptomonadea). Специфические черты строения, физиологии, жизненного цикла криптомонад. Родственные связи криптомонад с остальными группами фотосинтезирующих организмов. Экология и практическое значение криптомонад. Глаукофиты (Glaucophycota): своеобразие структуры и пигментации хлоропластов и экология Glaucocyctis.

Два важнейших филогенетических ствола эукариотических водорослей – хромофиты и хлорофиты. Диагностические черты, пути эволюции, взаимоотношения.

Система Chromophytae:

1. Жёлто-зелёные водоросли – Xanthophycota. Особенности структуры клетки. Строение монадных стадий. Уровни организации таллома. Размножение и жизненные циклы. Система: 1a. Xanthopodophyceae. 1b. Xanthomonadophyceae. 1c. Xanthocapsophyceae. 1d. Xanthococcophyceae. 1e. Xanthotrichophyceae. 1f. Xanthosiphonophyceae. Строение и жизненный цикл Botrydium. Филогения. Экология. Практическое значение.

2. Eustigmatophycota. Структура клетки. Филогения. Экология.

3. Vaucheriophycota. Строение, жизненный цикл, филогения, экология Vaucheria.

4. Rhaphidophycota. Структура клетки. Филогения. Экология.

5. Золотистые водоросли – Chrysophycota. Структура клетки. Строение монадных стадий. Уровни организации таллома. Размножение и жизненные циклы. Система: 5a. Chrysopodophyceae. 5b. Chrysomonadophyceae. 5c. Chrysocapsophyceae. 5d. Chrysosphaerophyceae. 5e. Chrysotrichophyceae. Филогения. Экология. Практическое значение.

6. Haptophycota. Структура клетки. Система. 6a. Prymnesiophyceae. 6b. Coccolithophorophyceae. Филогения. Палеонтология, экология и практическое значение гаптофитовых водорослей.

7. Кремнежгутиковые водоросли – Silicoflagellatophycota. Структура клетки. Палеонтология и родственные связи. Экология.

8. Бурые водоросли – Phaeophycota. Структура клетки. Строение монадных стадий. Уровни организации таллома. Особенности тканевой структуры у бурых водорослей. Система. 8a. Laminariophyceae. Жизненные циклы Laminaria и Ectocarpus. 8b. Cyclosporophyceae. Жизненный цикл Fucus. Ископаемые бурые водоросли. Nematophycota – вымершие сухопутные родственники бурых водорослей. Филогения фэофитов. Практическое значение.

9. Диатомовые водоросли – Bacillariophycota (= Diatomeae). Строение клетки и панциря диатомей, уровни организации таллома. Размножение и жизненные циклы диатомовых водорослей. Система диатомей: 9a. Centrophyceae; 9b. Pennatophyceae; 9c. Mediatophyceae. Ископаемые диатомовые водоросли. Филогения диатомей. Экология и практическое значение.

Система Chlorophytae:

1. Prasinophycota. Особенности структуры клетки и специфичные органоиды. Ультраструктура жгутиковых стадий; особенности деления клетки. Система: 1a. Prasinophyceae; 1b. Pleurastrophyceae; 1c. Loxophyceae (= Micromonadophyceae). Филогения. Палеонтология. Экология

2. Chlorarachniophycota. Ультраструктура Chlorarachnion.

3. Зелёные водоросли – Chlorophycota. Структура клетки. Уровни организации таллома. Формы полового процесса и типификация жизненных циклов. Разнообразие ультраструктуры жгутикового аппарата и типов митоза-цитокинеза – основные современные критерии системы Зелёных водорослей.

Классы и их морфолого-экологические характеристики: 4a. Volvophyceae (= Chlamidophyceae). Жизненные циклы Chlamidomonas и Volvox. 4b. Chlorococcophyceae. Жизненные циклы Chlorococcum и Chlorella. Практическое значение хлорококковых. 4c. Chaetophorophyceae 4c. a. Chaetophorales. Особенности размножения и жизненных циклов хетофоровых. Роль хетофоровых в эволюции зелёных водорослей. 4d. Oedogoniophyceae. Размножение и жизненный цикл эдогониевых. 4e. Ulothrichophyceae (= Codiolophyceae). Специфические черты строения клетки улотриховых водорослей. Жизненный цикл Ulothrix. 4f. Ulvophyceae. Структура таллома и клеток ульвовых водорослей. Жизненный цикл Ulva. 4g. Prasiolophyceae. Жизненный цикл Prasiola с соматической редукцией. 4h. Siphonophyceae (= Bryopsidophyceae). Общая характеристика строения и способов размножения сифоновых водорослей. Система сифоновых и важнейшие специфические черты порядков: 4h. a. Codiales. Жизненный цикл Codium. 4h. b. Caulerpales. Жизненный цикл Caulerpa. 4h. c. Dasycladales. Жизненный цикл Acetabularia. 4h. d. Siphonocladales. Жизненный цикл Valonia. Палеонтология и эволюция сифоновых водорослей. 4i. Cladophorophyceae. Жизненный цикл Cladophora. 4j. Trentepohliophyceae. Особенности организации и структуры. 4k. Coleochaetophyceae. Cтроение гаметангиев и жизненный цикл Coleochaete. Ископаемые колеохетовые водоросли (Parka) и проблема происхождения высших растений. 4. Коньюгатовые водоросли, или сцеплянки – Zygophycota. Особенности структуры и деления клетки. Уровни организации таллома. Размножение. Жизненный цикл Zygnema. Филогения. Экология. Практическое значение.

5. Харовые водоросли, или лучицы – Charophycota. Особый уровень организации таллома у харофитов. Строение клетки. Ультраструктура жгутикового аппарата. Деление клетки. Размножение. Строение гаметангиев. Жизненный цикл Chara. Ископаемые харофиты (Trochiliscophyceae и Sicidiophyceae) и филогения. Экология и практическое значение харовых водорослей.

Филогения водорослей. Генетические связи различных Отделов водорослей с теми или иными группами эукариот. Экологические группы водорослей. Практическое значение Водорослей в жизни и хозяйстве человека.

Лишайники (Licheneae). Отличия лишайников от остальных организмов. Природа лишайников. Компоненты лишайников – микобионт (грибной компонент) и фикобионт (водорослевый компонент). Структура бионтов, их систематическое разнообразие, физиология и взаимоотношения. Морфология слоевища лишайников. Накипные, листоватые и кустистые талломы. Анатомическое строение слоевища. Гомеомерные и гетеромерные талломы. Коровый слой, водорослевый слой и сердцевина. Половое размножение компонентов лишайника. Разнообразие плодовых тел микобионтов – апотеции, перитеции и гастеротеции. Вегетативное размножение лишайников. Соредии, сорали, изидии. Рост лишайников. Ископаемые лишайники. Происхождение лишайников и их место в системе организмов. Экология лишайников: роль в природе, толерантность, экологические группы – эпилитные, эпигейные, эпифитные, амфибийные. Система лишайников: Ascolichenes (Pyrenocarpeae и Gymnocarpaeae), Basidiolichenes и Lichenes–Imperfectae. Отличительные особенности. Практическое использование лишайников.

Практические занятия. Изучение строения клетки Chlamydomonada (постоянные препараты). Изучение морфология талломов водорослей-макрофитов (коллекции). Изучение разнообразия пресноводных водорослей (экскурсия на водоём). Изучение разнообразия морфологии талломов лишайников (коллекции). Изучение лишайников средней полосы Европейской России (экскурсия).