ПОДЦАРСТВО ВЫСШИЕ, ИЛИ НАЗЕМНЫЕ, РАСТЕНИЯ.

Бурые водоросли – крупные многоклеточные и только морские растения, обычно обитающие на глубине 10 – 30 метров и встречающиеся во всех морях и океанах. Отдел объединяет около 1,5 тыс. видов. Своей характерной окраске они обязаны особому желто-бурому пигменту фукоксантину (наряду с хлорофиллом). Запасающими углеводами являются ламинарин (полисахарид, растворимый в воде) и маннит.

Рис. 123. Строение (вверху: 1-ядро, 2-хроматофор) и размножение зеленой нитчатой водоросли улотрикс: А – бесполое: 1- зооспоры; Б – половое: 2-гаметы, 3-зигота.

Рис. 120. Бесполое и половое размножение хламидомонады

ЦАРСТВО РАСТЕНИЯ

Водоросли – огромная сборная группа примитивных (низших) растений, включающая в себя два подцарства – настоящие водоросли и багрянки. Тело их не делится на ткани и органы и состоит из одной клетки, либо из однородных клеток – слоевища.

Хлорофилл или другие пигменты, обеспечивающие фотосинтез, содержатся в хроматофоре (крупный органоид), в котором можно обнаружить особые белковые кристаллические тельца – пиреноиды ( вокруг них скапливаются крахмальные зерна ).

Водоросли обитают в морской, пресной воде, в почве и сырых местах на суше. Необходимые для жизни вещества ( воду, растворимые минеральные соединения, углекислый газ и кислород ) водоросли поглощают всей поверхностью тела.

Водоросли размножаются вегетативным, бесполым и половым путем. При вегетативном размножении материнская клетка образует от 4 до 64 подвижных зооспор ( споры со жгутиками ) или ( у многоклеточных ) кусочками слоевища. Бесполое размножение осуществляется при помощи зооспор, образовавшихся в результате мейоза на диплоидном поколении. При половом размножении клетка образует гаметы, которые, сливаясь, образуют зиготу.

Экологическое значение водорослей в жизни водоемов огромно, являясь начальным звеном цепи питания, они служат пищей водным животным, начиная от простейших и кончая млекопитающими. Одноклеточные водоросли образуют фитопланктон (планктон - скопление мелких организмов, плавающих в толще воды но неспособных активно перемещаться на большие расстояния ). Даже в северных морях в верхнем слое воды содержится до 20 – 30 млн. особей в 1 куб.м. Однако интенсивное размножение одноклеточных водорослей приводит к «цветению» воды, что может быть опасным. В океанах «красные приливы» сопровождаются гибелью рыбы, т.к. некоторые виды водорослей во время массового размножения вырабатывают ядовитые вещества. Цветение рек и озер приводит к замору рыб и других обитателей водоемов из-за недостатка концентрации кислорода, который идет на процесс гниения остатков водорослей. Часто к «цветению» воды приводит хозяйственная деятельность человека (при попадании в нее минеральных удобрений, органических веществ, сточных вод и теплой воды ТЭЦ )

При бесполом размножении клетка теряет жгутики, хроматофор, ядро и делится на 4 или 8 двужгутивовых зооспор (рис. 120 ), каждая из которых дает начало новому организму.

При наступлении неблагоприятных условий питания (похолодание, пересыхание водоема) происходит половое размножение

При этом клетки делятся на 8 – 16 частей и формируют мужские и женские гаметы (изогаметы– одинаковые по размеру и форме). Гаметы сбрасывают клеточную стенку, сливаются и образуют диплоидную (2n) зиготу , которая покрывается толстой оболочкой и опускается на дно, где и переносит неблагоприятный фактор. С наступлением благоприятных условий, зигота делится мейозом, в результате чего возникает 4 гаплоидные (1n) зооспоры, из которых развиваются взрослые растения. Следовательно, весь жизненный цикл (кроме зиготы) водоросль проходит в гаплоидной форме.

У многоклеточных водорослей слоевище построено по типу однорядной неразветвленной нити до 10 см длиной, которая состоит из одинаковых клеток и только клетка у основания слоевища имеет цитоплазматические выросты для прикрепления к донному субстрату. Каждая короткоцилиндрическая клетка (кроме клетки у основания) содержит пластинчатый хроматофор в виде незамкнутого кольца. Вегетативное размножение в виде 4-х жгутиковых зооспор или кусочками слоевища. Половой процесс (с помощью двужгутиковых изогамет) протекает при наступлении неблагоприятных условий среды обитания (осенью). Весной зигота делится и выбрасывает безжгутиковые споры, которые прорастают в новую водоросль

 

 

 

 

Таллом бурых водорослей, хотя и состоит из однородных клеток, имеет сложное внешнее строение: листовая часть, стеблевая часть и ризоиды(прикрепительные выросты).

Бурые водоросли используют в качестве удобрений, на корм скоту и употребляют в пищу. Из ламинарииполучают альгин(соль альгиновой кислоты – клеящее вещество),применяемый как стабилизатор растворов в пищевой промышленности, при выделке бумаги, при изготовлении типографских красок. Они используются при изготовлении пластмасс и смазочных материалов, служат источником для получения спиртов, йода и брома.

Для красных водорослей характерно полное отсутствие жгутиковых форм(спор и гамет) и вегетативного размножения (оторванные участки таллома погибают).

Размножение бесполое и половое. Большинство водорослей – двудомные растения. Спорофит(диплоидное растение) и гаметофит(гаплоидное растение) внешне не отличаются друг от друга (изоморфная смена поколений). Половой процесс оогамный. Органы полового размножения имеют сложное строение. В женском органе (карпогоне)созревает 1 яйцеклетка, а в антеридиях(мужские органы) образуются неподвижные гаметы – спермации, которые с помощью подводных течений перемещаются к женским растениям. Зигота без периода покоя делится, образуя диплоидный таллом (спорофит), в верхней части которого образуются спорангии, содержащие 1 – 4 карпоспоры, прорастающие в гаметофит.

Несмотря на сложное строение, красные водоросли в эволюционном отношении представляют обособленную от всех современных форм растений группу, возникшую еще в конце архейской эры.

Многие красные водоросли широко используются человеком. Анфельция, обитающая в Белом море, используется как сырье для получения полисахарида агар-агара, применяемого в микробиологической (питательные среды для бактерий) и пищевой (изготовление мармелада и других кондитерских изделий) промышленности. Делессерия и порфиры (в странах Восточной Азии) употребляют в пищу, получают йод. В ряде стран их используют на корм скоту.

Общая характеристика.

Подцарство Высшие растения включает высшие споровые (мхи, плауны, хвощи и папоротники) и семенные растения (голосеменные и цветковые). Общее число их превышает более 250 тыс. видов.

В отличии от низших растений у высших тело расчленено на органы, состоящие из различных тканей. У высших хорошо развита проводящая система (трахеиды, сосуды и ситовидные трубки), механическая и покровная ткани.

Характерная черта высших растений – четкая смена поколений (спорофита и гаметофита) в цикле их развития. Спорофит(диплоидное растение) – бесполое поколение, на котором формируются спорангии со спорами. Гаметофит(гаплоидное растение) – половое поколение, на котором образуются архегонии (женские половые органы с яйцеклетками) и антеридии (мужские половые органы со сперматозоидами или спермиями).

Освоение высшими растениями суши способствовало появлению новых, наземных форм животных и привело к огромному разнообразию жизни на Земле.

Большинство современных ученых в качестве предковой группы высших растений считают зеленые талломные водоросли.

 

Риниофиты современные наземные растения

Водоросли