Лекции: Систематика низших растений (стр. 4 )

Рассмотрим некоторых представителей:

Род хроококк. Клетки довольно крупные, шаровидные, одиночные, или в малоклеточных неправильной формы колониях. Распространены преимущественно на почве и в пресных водоемах. Род носток характеризуется слизистыми или студенистыми колониями разных размеров и формы: от микроскопических мелких до крупных, достигающих величины сливы. Слизь содержит массу известных нитей беспорядочных или радиально расходящихся из центра колонии. Размножение - посредством гормогониев. Ностоки способны фиксировать атмосферный азот. В водоемах северных и умеренных широт распространен самый крупный носток - сливовидный (Nostoc pruniforme).

Рисунок 8. Носток

Род анабена (Anabaena) представлен обычно одиночными или собранными в неправильные скопления нитями. Нити симметричные, одинаковой ширины на всем протяжении, состоят из округлых или бочонкообразных вегетативных клеток с промежуточные гетероцистами. Нити прямые или изогнутые. Виды анабены встречаются как в бентосе (придонные), так и в планктоне.

Род осциллятория (Oscillatoria). Его виды часто образуют сине-зеленые пленки, покрывающие влажную землю, подводные предметы, или плавают в виде толстых кожистых лепешек на поверхности стоячих водоемов. Длинные нити осциллатории сложены из цилиндрических клеток, совершенно одинаковых, за исключением верхушечных, которые по форме могут несколько отличаться от остальных. Нити обнаруживают своеобразное колебательное движение, сопровождающееся вращением

нити вокруг собственной оси и ее поступательным движением.

Рисунок 9

Лекция 3. Общая характеристика водорослей

Общим признаком водорослей является отсутствие вегетативных органов (корней, стеблей, листьев), проводящей сосудистой системы, типичных для высших растений. (У подавляющего большинства многоклеточных водорослей, кроме того нет тканей). То есть их тело не расчленено на вегетативные органы, его называют таллом или слоевище. Кроме того, репродуктивные органы без защитного слоя стерильных клеток женские половые органы (если они есть) почти всегда одноклеточные, в отличие от многоклеточных половых органов высших растений.

Водоросли – это низшие преимущественно водные оксигенные фотоавтотрофные, т. е. фотосинтезирующие и образующие при этом процессе кислород, организмы, не имеющие истинных тканей и листостебельной организации. Это искусственная гетерогенная группа живых организмов, включающая много эволюционных линий. Сюда также относят большое количество гетеротрофных представителей, близкородственных организмам с фотосинтетическими пигментами.

Общая характеристика водорослей

Существует много различных классификационных систем водорослей. В нашем курсе мы рассмотрим следующие группы низших оксигенных фотосинтезирующих организмов (слайд):

Цианобактерии или сине-зеленые водоросли – Cyanobacteria seu Cyanophyta иногда также Cyanoprokaryota;

Наиболее крупные отделы водорослей

1)  криптофитовые водоросли – Cryptophyta;

2)  динофитовые водоросли – Dinophyta, ранее эти две группы рассматривали как отдел пирофитовые водоросли – Pyrrophyta;

3)  золотистые водоросли – Chrysophyta;

4)  диатомовые водоросли – Bacillariophyta;

5)  желто-зеленые водоросли – Xanthophyta;

6)  бурые водоросли – Phaeophyta;

7)  красные водоросли – Rhodophyta;

8)  эвгленовые водоросли – Euglenophyta;

9) зеленые водоросли – Chlorophyta.

Как видите, названия разных отделов водорослей связаны прежде всего с их цветом. Цвет в значительной степени обусловлен особенностями химического состава, а именно, различным составом и соотношением пигментов. Считают, что разные отделы водорослей произошли от различно окрашенных жгутиковых форм. В ходе эволюции этих отделов можно наблюдать параллелизм в образовании аналогичных типов морфологической организации талломов. Отделы водорослей существенно различаются по химическому составу, в первую очередь составу фотосинтетических пигментов, запасных веществ, веществ, формирующих клеточную стенку. Значительны также различия по ультраструктурной организации клетки, особенно строению клеточных покровов, хроматофоров, жгутиков.

Можно различить несколько хорошо обособленных типов морфологической структуры таллома водорослей. Это главные ступени морфологической дифференциации таллома водорослей при эволюции. Эти ступени повторяются в разных отделах водорослей, что отражает параллелизм эволюции этих групп. До широкого использования данных об ультраструктуре клетки, данных молекулярной биологии разные уровни организации талломов одного отдела служили основным признаком их классов.

Рассмотрим следующие типы морфологической структуры талломов (слайд):

Монадная. Ризоподиальная (или амебоидная). Коккоидная. Пальмеллоидная (или капсальная). Нитчатая. Разнонитчатая (или гетеротрихальная). Пластинчатая.

9. Сифонокладальная.

Харофитная. Сифональная (или сифоновая).

Монадная структура свойственна одноклеточным организмам. Она характеризуется подвижностью с помощью жгутиков (слайд). Эту организацию имеют низшие эволюционные звенья многих отделов водорослей. У вышеорганизованных водорослей монадную форму имеют лишь специализированные клетки, служащие для размножения. Монадная структура свойственна представителям криптофитовых, динофитовых, золотистых, желто-зеленых, эвгленовых и зеленых водорослей. Причем, у эвгленовых, золотистых, криптофитовых и динофитовых она преобладающая.

1 – одиночная клетка Chlamydomonas;

2 – ценобий Pyrobotrys, образованный срастанием клеток;

3 – ценобий Eudorina, образованный слизью.

Ризоподиальная (или амебоидная) структура свойственна одноклеточным организмам (слайд) характеризуется отсутствием твердых оболочек и развитием выростов – псевдоподиев, при помощи которых клетки способны передвигаться. Часто псевдоподии бывают очень длинными и тонкими. Тогда их называют ризоподиями (отсюда и название этого типа организации). Иногда клетки подобного типа соединяются своими ризоподиями, либо формируют плазмодии. Плазмодий – крупное многоядерное вегетативное тело. Амебоидная структура присуща ряду представителей динофитовых, золотистых и желто-зеленых водорослей.

1 – одиночные клетки Chrysamoeba;

2 – колония Chrysidiastrum;

3 – колония Rhizochrysis.

Коккоидная организация представлена неподвижными, окруженными оболочками клетками (слайд 7). Клетки бывают одиночные, либо они объединены в колонии и ценобии (см. ниже). Коккоидная форма – одна из наиболее распространенных, свойственна всем отделам, а у диатомовых она является единственной.

1 – одиночная клетка Chlorococcum;

2 – одиночная клетка Characium;

3 – колония Sphaerocystis, образованная слизью;

4 – ценобий Coelastrum, образованный срастанием клеток.

Пальмеллоидная – Этот тип организации представлен неподвижными клетками, погруженными в общую слизь (слайд). О пальмеллоидной структуре говорят тогда, когда водоросль большую часть жизненного цикла имеет такую форму. Если же водоросли временно образуют подобные слизистые тела, то говорят о пальмеллевидном состоянии. Пальмеллоидный тип структуры таллома распространен у зеленых, желто-зеленых, золотистых водорослей.

Это четыре типа одноклеточных форм водорослей. На основе монадного, амебоидного и коккоидного типов формируются разнообразные колонии, в том числе пальмеллоидный тип морфологической структуры. Клетки в колониях объединены только механически и прямой связи цитоплазмы между отдельными клетками нет.

Если количество клеток колонии определяется на ранних стадиях развития и является постоянным до следующей репродуктивной фазы их называют ценобиями. Ценобий – колония, в которой количество клеток определяется на ранних стадиях развития и не меняется до следующей репродуктивной фазы.

1 – пальмеллоидная структура у золотистой водоросли Hydrurus (часть таллома);

2 – пальмеллевидное состояние у зеленой водоросли Chlamydomonas.

О нитчатой структуре говорит само название (слайд). Нитчатые талломы состоят из нескольких или многих клеток, образуются в результате деления клеток преимущественно в одной плоскости. Нити бывают простые и разветвленные. Клетки нитчатых форм связаны друг с другом порами и плазмодесмами, проходящими через поперечные перегородки. Клетки могут быть полностью одинаковыми на протяжении всей длины нити, так и различаться (морфологически и функционально). Различия наиболее сильно проявляются в прикрепленных организмах, у которых нижняя клетка выполняет прикрепительную функцию и превращается в ризоид. Ризоид – нитевидное корнеподобное образование, прикрепляющее таллом водорослей к субстрату. Ризоиды образуются у прикрепленных водорослей с нитчатым, разнонитчатым, пластинчатым, сифонокладальным, харофитным и сифоновым типом морфологической структуры таллома.