Одноклеточные водоросли
Зеленые водоросли обитают в соленой и пресной воде, на суше, на поверхности деревьев, камней или зданий, в сырых, затененных местах. Виды, живущие вне воды, в период засухи находятся в состоянии покоя. Простейшие зеленые водоросли — одноклеточные .
Вы, очевидно, наблюдали летом «цветение» воды в лужах и прудах, а при сильном освещении и в аквариумах. «Цветущая» вода имеет изумрудный оттенок. Если зачерпнуть немного этой воды, то она окажется прозрачной. Что же вызывает «цветение» воды? В капле такой воды под микроскопом хорошо видно множество различных одноклеточных зеленых водорослей, которые и придают ей изумрудный оттенок.
Во время «цветения» мелких луж или водоемов в воде чаще всего встречается одноклеточная водоросль хламидомонада (в переводе с греческого — «простейший организм, покрытый одеждой» — оболочкой). Хламидомонада — одноклеточная зеленая водоросль грушевидной формы. Она движется в воде при помощи двух жгутиков, находящихся на переднем, более узком конце клетки .
Снаружи хламидомонада покрыта прозрачной оболочкой, под которой расположены цитоплазма с ядром, красный «глазок» (светочувствительное тельце красного цвета), крупная вакуоль, заполненная клеточным соком, и две маленькие пульсирующие вакуоли. Хлорофилл и другие пигменты у хламидомонады находятся в крупной чашеобразной пластиде, которая у водорослей называется хроматофор (в переводе с греческого — «несущий свет»). Хлорофилл, содержащийся в хромато- форе, придает зеленую окраску всей клетке.
Еще одна одноклеточная зеленая водоросль — хлорелла широко распространена в пресных водоемах и на влажных почвах . Ее мелкие шаровидные клетки видны только с помощью микроскопа. Снаружи клетка хлореллы покрыта оболочкой, под которой находится цитоплазма с ядром, а в цитоплазме — зеленый хроматофор.
Лабораторные работы
Строение зеленых водорослей
1. Поместите на предметное стекло микроскопа каплю «цветущей» воды, накройте покровным стеклом.
2. Рассмотрите при малом увеличении одноклеточные водоросли Найдите хламидомонаду (тело грушевидной формы с заостренным передним концом) или хлореллу (тело шаровидной формы).
3. Оттяните часть воды из-под покровного стекла полоской фильтровальной бумаги и рассмотрите клетку водоросли при большом увеличении.
4. Найдите в клетке водоросли оболочку, цитоплазму, ядро, хроматофор
Обратите внимание на форму и окраску хрома- тофора
5. Зарисуйте клетку и подпишите названия ее частей. Правильность выполнения рисунка проверьте по рисункам учебника.
Вы, наверное, обращали внимание на зеленые налеты в нижней части деревьев, на заборах и т. п
Их образует приспособившаяся к наземной жизни одноклеточная зеленая водоросль плеврококк . Под микроскопом видны одиночные клетки или группы из четырех клеток плеврококка. Единственный источник влаги для этих водорослей — атмосферные осадки (дожди и роса). При недостатке воды или при низких температурах плеврококк и другие наземные водоросли могут проводить часть жизни в состоянии покоя.
Красные водоросли
Красные водоросли, или багрянки, — в основном многоклеточные морские растения. Лишь некоторые виды багрянок встречаются в пресных водоемах. Очень немногие из красных водорослей одноклеточные.
Размеры багрянок обычно колеблются от нескольких сантиметров до метра в длину. Но среди них есть и микроскопические формы. В клетках красных водорослей, кроме хлорофилла, содержатся красные и синие пигменты. В зависимости от их сочетания окраска багрянок меняется от ярко-красной до голубовато-зеленой и желтой.
Внешне красные водоросли весьма разнообразны: нитевидные, цилиндрические, пластинчатые и кораллоподобные, в разной мере рассеченные и разветвленные. Часто они очень красивы и причудливы .
В море красные водоросли встречаются повсеместно в самых разных условиях. Обычно они прикрепляются к скалам, валунам, искусственным сооружениям, а иногда и к другим водорослям. Благодаря тому что красные пигменты способны улавливать даже очень небольшое количество света, багрянки могут расти на значительных глубинах. Их можно встретить даже на глубине 100—200 м.
В морях нашей страны широко распространены филлофора, порфира и др.
Многоклеточные зеленые водоросли
У многоклеточных представителей зеленых водорослей тело (слоевище) имеет форму нитей или плоских листовидных образований. В проточных водоемах часто можно заметить ярко-зеленые скопления шелковистых нитей, прикрепленных к подводным камням и корягам. Это многоклеточная нитчатая зеленая водоросль улотрикс . Его нити состоят из ряда коротких клеток. В цитоплазме каждой из них расположены ядро и хроматофор в виде незамкнутого кольца. Клетки делятся, и нить растет.
В стоячих и медленно текущих водах часто плавают или оседают на дно скользкие ярко-зеленые комки. Они похожи на вату и образованы скоплениями нитчатой водоросли спирогиры . Вытянутые цилиндрические клетки спирогиры покрыты слизью. Внутри клеток — хроматофоры в виде спирально закрученных лент.
Многоклеточные зеленые водоросли живут также в водах морей и океанов. Примером таких водорослей может служить ульва, или морской салат, длиной около 30 см и толщиной всего две клетки .
Наиболее сложное строение в этой группе растений имеют харовые водоросли, обитающие в пресноводных водоемах. Эти многочисленные зеленые водоросли по внешнему виду напоминают хвощи. Харовую водоросль нителлу, или блестянку гибкую, часто выращивают в аквариумах .
У харовых имеются образования, которые по форме и по выполняемым функциям напоминают корни, стебли, листья, но по строению они не имеют ничего общего с этими органами высших растений. Например, к грунту они прикрепляются с помощью бесцветных ветвистых нитевидных клеток, которые называют ризоидами (от греческих слов «риза» — корень и «эйдос» — вид).
Значение водорослей в природе и жизни человека
Водорослями питаются рыбы и другие водные животные. Водоросли поглощают из воды углекислый газ и, как все зеленые растения, выделяют кислород, которым дышат живые организмы, обитающие в воде. Водоросли вырабатывают огромное количество кислорода, который не только растворяется в воде, но и выделяется в атмосферу.
Человек использует морские водоросли в химической промышленности . Из них получают йод, калийные соли, целлюлозу, спирт, уксусную кислоту и другие продукты. Водоросли используют как удобрения и употребляют на корм скоту. Из некоторых видов красных водорослей добывают студенистое вещество агар-агар, необходимое в кондитерской, хлебопекарной, бумажной и текстильной промышленности. На агар-агаре выращивают микроорганизмы для использования их в лабораторных исследованиях.
Во многих странах водоросли используют для приготовления разнообразных блюд. Они очень полезны, так как содержат много углеводов, витаминов, богаты йодом.
Особенно часто употребляют в пищу ламинарию (морскую капусту), ульву (морской салат), порфиру и др.
Хламидомонаду, хлореллу и другие одноклеточные зеленые водоросли применяют при биологической очистке сточных вод.
Чрезмерное размножение водорослей, например в оросительных каналах или рыборазводных прудах, может принести вред. Поэтому каналы и водоемы приходится периодически очищать от этих растений.
Наличие водорослей — необходимое условие для нормальной жизни водоемов. Если в них сбрасывают нечистоты, химические отходы, металлический лом, гниющую древесину и другие материалы, то это неизбежно ведет к гибели водорослей, других растений и животных, появлению мертвых и зараженных водоемов.
Новые понятия
ВОДОРОСЛИ. ХРОМАТОФОР. РИЗОИДЫ. ХЛАМИДОМОНАДА. ХЛОРЕЛЛА. ЛАМИНАРИЯ
Ответьте на вопросы
1. Почему водоросли относят к низшим растениям? 2. Где обитают зеленые одноклеточные водоросли? 3. Какое строение имеет хламидомонада? 4. Где обитают и какое строение имеют зеленые многоклеточные водоросли? 5. Где обитают и какое строение имеют бурые водоросли? 6. Где обитают и какое строение имеют красные водоросли? 7. Что такое елоевище? 8. Что такое хроматофор? 9. Что такое ризоиды? Почему их нельзя называть корнями? 10. Какое значение имеют водоросли в природе? 11. Как человек использует водоросли?
Задания для самостоятельной работы
Осторожно снимите зеленый налет с коры нескольких деревьев. Приготовьте микропрепараты и изучите их под микроскопом
Рассмотрите клетки водорослей, образующих зеленый налет. Постарайтесь установить, одним или несколькими видами водорослей он образован.
Дополнительный материал
Во многих местах земного шара наблюдается так называемый «красный снег». У нас в стране это явление встречается на Кавказе, Северном Урале, в некоторых районах Сибири и Арктики. Необычную окраску снега вызывает так называемая хламидомонада снежная. Ее клетки содержат красный пигмент. При оттаивании верхних слоев снега клетки этой водоросли начинают очень быстро размножаться, окрашивая снег во все оттенки красного цвета от бледно-розового до кровяно-красного и темно-малинового. Иногда площадь, покрытая «красным снегом», достигает нескольких квадратных километров.
Гигантская тихоокеанская бурая водоросль за сутки вырастает на 45 см и достигает в длину 60 м.
В районе Багамских островов на глубине 269 м найдены красные водоросли, несмотря на то что на такой глубине вода поглощает 99,9995% солнечного света.
Бурые водоросли
Бурые водоросли в основном морсие растения. Общий внешний признак этих водорослей — желтовато-бурая окраска слоевищ.
Бурые водоросли — многоклеточные растения. Их длина колеблется от микроскопической до гигантской (несколько десятков метров). Слоевища этих водорослей могут быть нитевидными, шаровидными, пластинчатыми, кустообразными. Иногда они содержат воздушные пузыри, удерживающие растение в воде в вертикальном положении. К грунту бурые водоросли прикрепляются ризоидами или дисковидно разросшимся основанием слоевища.
У некоторых бурых водорослей появляются группы клеток, которые можно назвать тканями.
В наших дальневосточных морях и морях Северного Ледовитого океана растет крупная бурая водоросль ламинария, или морская капуста. В прибрежной полосе Черного моря часто встречается бурая водоросль цистозейра .