Лекции: Систематика низших растений (стр. 13 )

Встречаются десмидиевые в небольших малопроточных водоемах, на болотах, в речках среди обрастаний. Предпочитают мягкие воды с низким рН. Большинство из них - бентосные организмы. Космополиты, но в определенных географических зонах являются эндемиками. Уникальные черты организации, особенности оболочки, своеобразие вегетативного деления и полового размножения указывают на необходимость эколо - гического подхода к местообитаниям десмидиевых водорослей.

Примеры одноклеточных: Cosmarium, Micrasterias.

Представители:

Клостериум (Closterium) - клетки одиночные, имеют форму полумесяца, без перетяжек, ядро находится в цитоплазматическом мостике, в каждом рожке полумесяца - по хроматофору.

Пениум (Penium) - клетки палочковидной формы, с закругленными концами, без перетяжек, полуклетки почти изодиаметрические.

Космариум (Cosmarium) - клетки округлые, с перетяжкой посередине.

Десмидиум (Desmidium) - короткие треугольные клетки без перетяжек соединены в нити.

1 2 3 4 5 6 7

Mesotaeniales: 1 - Spirotaenia erithrocephala; 2 - Netrium digitus; Zygnematales: 3 – Mougeotia; 4 – Zygnema; 5 – Spirogyra; Desmiiales: 6 - Cosmarium subtumidum; 7 – Micrasterias conferta.

Класс харовые водоросли – Charophycea.

1-3 - Верхняя часть талломов: 1 – Nitella mucronata, 2 – Tolypella prolifera; 3 – Chara vulgaris.

Харовые – это наиболее высокоорганизованные водоросли, имеющие как сложный тип строения таллома, так и органов полового размножения. Класс насчитывает около 300 видов. Распространены они преимущественно в пресноводных водоемах. Предпочитают водоемы, богатые солями кальция, где образуют заросли из талломов высотой обычно в несколько дециметров, а иногда и более метра. Прикрепление к субстрату при помощи ризоидов. Внешне они часто напоминают высшие растения, особенно хвощи. Морфология и анатомия таллома. Тип структуры таллома – харофитный. Членисто-мутовчатое строение выражается в том, что на основных побегах, на некотором расстоянии друг от друга располагаются мутовки коротких равновеликих боковых побегов, также членистого строения. Место расположения мутовок - узлы. Каждое междоузлие - одна многоядерная членистая клетка длиной до нескольких см. Снаружи междоузлие покрыто слоем специальных клеток - корой.

Клетки харовых имеют плотную клеточную оболочку из целлюлозы, нередко содержащую карбонат кальция. Внутри клетка содержит крупную вакуоль. Цитоплазма постенная с многочисленными хлоропластами. В клетках наблюдается быстрое движение цитоплазмы. Скорость движения цитоплазмы достигает 1,5 – 2 мм в минуту.

Харовые характеризуются отсутствием бесполого размножения. Вегетативное размножение происходит за счет образования клубеньков на нижних стеблевых узлах и на ризоидах, верхушками таллома. Половой процесс оогамия. Наибольшее своеобразие в строении органов полового размножения. Женский орган - оогоний, мужской - антеридий. Оогонии овальные, длиной до 1 мм, состоят из яйцеклетки и наружного ее покрова из пяти узких клеток. Снизу оогоний снабжен одноклеточной ножкой, а сверху коронкой из пяти или десяти коротких клеточек. Антеридии шаровидные, диаметром до 0,5 мм, образованные восьмью плоскими, скрепленными краями клетками с отходящими внутрь отростками. Эти клетки, называемые щитками, образуют наружную стенку антеридия. На внутренних отростках антеридия созревают антерозоиды - длинные, спиралевидные с двумя жгутиками на переднем конце. Один антеридий содержит 40000 антерозоидов. Антеридии первоначально зеленые, созревшие кирпично-красные. Ооспоры развиваются внутри оогониев в результате оплодотворения яйцеклетки. Зрелые ооспоры коричнево-желтые, их наружная стенка пропитана суберином и кремнеземом. Внутри имеются запасные вещества: зерна крахмала и капли жира. После периода покоя и редукционного деления из ооспоры выходит один проросток (три ядра дегенерируют), из проростка развивается нормальный побег. Все растения харовых водорослей гаплоидны. Вегетативно харовые водоросли размножаются либо клубеньками, образующимися на ризоидах и на нижних стеблевых узлах, либо укоре-няющимися ветками из нижних узлов. Бесполого размножения специальными спорами нет.

В водоемах нашей зоны наиболее распространены роды:

Нителла (Nitella). Отличается разветвленными «листьями», членики разветвлений обычно одноклеточные. Половые органы располагаются на узлах разветвлений «листа», выше - антеридий, а ниже его - один или несколько оогониев. Коры на «стеблях» нет.

Хара (Сhara). «Листья» с «прилистниками», хорошо развита однослойная и многослойная «кора». Половые органы обычно располагаются парами. Распространены хара вонючая (Chara foetida) – тонкостебельное жесткое растение с длинными «листьями» - и хара ломкая (Chara fragillis), отличающаяся неветвящимися «листьями».

Лекция 6

Общая характеристика грибов

Обширная группа организмов, включающая около 100 000 видов. Они занимают особое положение в системе органического мира, грибы существенно отличаются от растений неспособностью к фотосинтезу и соответственно гетеротрофным способом питания, их объединили на основе таких черт сходства, как хорошо выраженная клеточная стенка, адсорбция питательных веществ из растворов, отсутствие большей частью подвижности в вегетативном состоянии. Однако гетеротрофный способ питания накладывает отпечаток на характер обмена у грибов. По таким признакам, как присутствие в обмене мочевины, образование в качестве

запасного продукта гликогена, а не крахмала, а также содержанием хитина в клеточной стенке грибы сходны с животными.

Большинство грибов является редуцентами, т. е. разрушая органические вещества, они выполняют роль посредников между живым и косным веществом биосферы, завершая таким образом различные биохимические циклы. Известные по публикациям 70-100 тыс. видов грибов по признанию специалистов составляют лишь двадцатую часть их истинного числа. Как и водоросли, грибы представляют собой искусственную эколого-трофическую группу, которая включает гетеротрофных эукариот с осмотрофным типом питания. Ранее грибы относили к низшим растениям. В настоящее время они выделены в самостоятельное царство живых организмов. Общность типов питания не означает общность происхождения грибов. В эту группу входит большое число независимо возникших или очень давно разошедшихся эволюционных линий. Часть этих линий носит название грибоподобные протисты. Своеобразие грибов определяется тем, что они сочетают в себе ряд признаков как растений, так и животных. С растениями грибы сближает неподвижность вегетативных стадий, неограниченный верхушечный рост, наличие клеточных стенок, питание путем всасывания питательных веществ, способность синтезировать витамины. С животными их сближает отсутствие хлорофилла и гетеротрофный тип питания, наличие в клеточных стенках хитина (полимер N-ацетил-D-глюкозамина), образование мочевины (H2NCONH2), запасание углеводов в форме гликогена, структура цитохромов (белки, являющиеся переносчиками электронов в окислительно-восстановительных реакциях).Своеобразие грибов – в особенностях жизненных циклов (смена ядерных фаз, наличие дикарионов, гетерокариоза, парасексуального процесса).

Грибы являются гетеротрофами, получают питание путем внеклеточного расщепления субстрата благодаря активности выделяемых во внешнюю среду ферментов и последующего всасывания растворимых продуктов расщепления. Вегетативное тело большинства грибов представлено мицелием или грибницей, которая состоит из гиф.

Грибы могут существовать в трех жизненных формах – мицелиальной (большинство таксонов), дрожжеподобной и плазмодиальной. У многих видов две первые жизненные формы могут при определенных условиях переходить одна в другую. Типы мицелия – несептированный и септированный. Некоторые одноклеточные грибы с несептированным мицелием имеют следующий тип строения: от одного или нескольких частей с ядрами развивают разветвленные безъядерные нитевидные структуры, которые называют ризомицелий. У грибоподобных протистов обычно вегетативное тело может быть представлено амебоидными клетками, плазмодиями и псевдоплазмодиями.

Клеточные стенки более чем на 80% состоят из полисахаридов, которые образуют сложный комплекс с белками, липидами, полифосфатами, пигментами (меланин) и др. соединениями. Наиболее часто встречаются следующие углеводы: глюканы – полимеры глюкоза, хитин, хитозан, иногда маннаны – полимеры маннозы. У представителей разных отделов грибов состав клеточной стенки варьирует. Оболочка грибных клеток многослойная. Внутренний слой, покрывающий плазмолемму, состоит из молекул хитина. Далее следует слой из молекул гликопротеидов, наружные слои сформированы глюканами. У большинства грибов запасное питательное вещество – гликоген.

У грибов можно наблюдать дифференциацию гиф и отдельных участков мицелия. В результате приспособления к выполнению определенных функций гифы и части мицелия изменяют свой внешний вид. Столоны, анастомозы, ловчие гифы, апрессории, гаустории, микориза, эктотрофная и эндотрофная микориза, арбускулы. Сплетения гиф: рыхлое, нежное паутинистое сплетение мицелия, пленки, шнуры или тяжи, ризоморфы. Склероции.