Многообразие водорослей
Водоросли — самые древние растения на Земле. Они в основном живут в воде, но встречаются виды, обитающие на сырых участках почвы, коре деревьев и в других местах с повышенной влажностью. У многоклеточных водорослей тело — слоевище, или таллом, не разделено на органы (корень, стебель, листья). Но в строении клеток и процессах жизнедеятельности разных групп и водорослей имеются существенные различия. Слоевище у разных групп водорослей различно по строению, форме и окраске. Разная окраска объясняется тем, что кроме хлорофилла в клетках многих водорослей присутствуют и другие пигменты. Именно окраска слоевища нашла своё отражение в названиях разных групп водорослей: зелёные, бурые, красные.
Водоросли
Отдел зелёные водоросли. Главный признак представителей этого отдела отражён в названии. Основным пигментом в их хроматофорах является хлорофилл, обеспечивающий зелёную окраску растений. Это самый многочисленный отдел водорослей, насчитывающий до 20 тыс. видов.
Одноклеточные зелёные водоросли обитают в солёной и пресной воде, на суше, на поверхности деревьев, камней или зданий, в сырых, затенённых местах. Во время цветения мелких луж или водоёмов в воде чаще всего встречается одноклеточная зелёная водоросль грушевидной формы хламидомонада. Она движется в воде при помощи двух жгутиков, находящихся на переднем, более узком конце клетки.
Одноклеточные зеленые водоросли
Снаружи хламидомонада покрыта прозрачной оболочкой, под которой расположены цитоплазма с ядром, красный «глазок» (светочувствительное тельце красного цвета) и две маленькие пульсирующие вакуоли. Хлорофилл и другие пигменты у хламидомонады находятся в крупной чашеобразной пластиде — хроматофоре. Ещё одна одноклеточная зелёная водоросль, не имеющая жгутиков, — хлорелла широко распространена в пресных водоёмах и на влажных почвах. Она имеет мелкие шаровидные клетки. Снаружи клетка хлореллы покрыта оболочкой, под которой находится цитоплазма с ядром, а в цитоплазме — зелёный хроматофор.
У многоклеточных зелёных водорослей тело (слоевище) имеет форму нитей или плоских листовидных образований. В проточных водоёмах часто можно заметить ярко-зелёные скопления шелковистых нитей, прикреплённых к подводным камням и корягам. Это многоклеточная нитчатая зелёная 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 растёт. В стоячих и медленно текущих водах часто плавают или оседают на дно скользкие ярко-зелёные комки, образованные скоплениями нитчатой водоросли — спирогиры.
Вытянутые цилиндрические клетки спирогиры покрыты слизью. Внутри клеток — хроматофоры в виде спирально закрученных лент.
Многоклеточные зелёные водоросли живут также в водах морей и океанов. Примером таких водорослей может служить ульва, или морской салат, длиной более 30 см и толщиной всего в две клетки.
Многоклеточные зеленые водоросли
Наиболее сложное строение имеют харовые водоросли. Эти водоросли обитают в основном в пресных водоёмах, но встречаются и в солоноватых водах. К харовым относится такая водоросль, как нителла, или блестянка гибкая, которую часто выращивают в аквариума. У харовых имеются образования, которые по форме и выполняемым функциям напоминают корни, стебли, листья, но по строению они не имеют ничего общего с этими органами высших растений. Например, к грунту эти водоросли прикрепляются с помощью бесцветных ветвистых нитевидных клеток, которые называют ризоидами.
Учёные считают, что какие-то древние многоклеточные зелёные водоросли вышли на сушу и дали начало всем высшим растениям.
Отдел Бурые водоросли. Бурые водоросли — многоклеточные, в основном морские растения. Их насчитывают около 1500 видов. Общий внешний признак этих водорослей — желтовато-бурая окраска слоевищ. Слоевища бурых водорослей бывают нитевидной, шаровидной, пластинчатой, кустообразной формы, а их размеры колеблются от микроскопических до нескольких десятков метров. К грунту бурые водоросли прикрепляются ризоидами или дисковидно разросшимся основанием слоевища. В прибрежной полосе Чёрного моря часто встречается бурая водоросль цистозейра.
Бурые водоросли
В наших дальневосточных морях и морях Северного Ледовитого океана растёт крупная бурая водоросль ламинария, или морская капуста.
Ламинария
Отдел Красные водоросли, или Багрянки. Эти водоросли в основном многоклеточные морские растения. Лишь некоторые виды багрянок встречаются в пресных водоёмах. Очень немногие красные водоросли одноклеточные. Всего их насчитывают около 4 тыс. видов. В клетках красных водорослей, кроме хлорофилла, содержатся красные и синие пигменты. В зависимости от их сочетания окраска багрянок меняется от ярко-красной до голубовато-зелёной и даже жёлтой. Размеры багрянок обычно колеблются от нескольких сантиметров до метра в длину, встречаются и микроскопические формы. Красные водоросли весьма разнообразны и очень красивы. Они имеют причудливые формы: пластинчатые, цилиндрические, нитевидные и кораллоподобные, в разной мере разветвлённые и рассечённые. В морях красные водоросли встречаются повсеместно. 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 и порфира.
Красные водоросли
Кроме водорослей, перечисленных выше, выделяют также золотистые водоросли, жёлто-зелёные водоросли, диатомовые водоросли, эвгленовые водоросли.
Роль водорослей в природе. Водоросли играют важную роль в природе. В Мировом океане водоросли ежегодно создают около 550 млрд тонн биомассы (около 1/4 всех органических веществ планеты). Водорослями питаются рыбы и другие водные животные. Благодаря удивительно высокой скорости воспроизводства водорослей организмы, питающиеся ими, просто не успевают их съедать. Водоросли поглощают из воды углекислый газ и, как все зелёные 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. Такие осадочные породы, как диатомиты, горючие сланцы, часть известняков, возникли в результате жизнедеятельности водорослей в прошлые геологические эпохи. Почвенные водоросли активно участвуют в почвообразовании.
Роль водорослей в жизни человека. Человек широко использует водоросли в своей хозяйственной деятельности. Так, морские водоросли находят применение в химической промышленности. Из них получают йод, калийные соли, целлюлозу, спирт, уксусную кислоту и другие продукты.
Водоросли используют как удобрения и как корм скоту. Из некоторых видов красных водорослей добывают студенистое вещество агар-агар, необходимое в кондитерской, хлебопекарной, бумажной и текстильной промышленности.
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) и др.
Некоторые водоросли применяют в медицине при лечении ряда заболеваний. Так, из красных водорослей получают противовирусные препараты, а из бурых — препараты, способствующие выведению радиоактивных веществ из организма.
Роль водорослей в жизни человека
Хламидомонаду, хлореллу и другие одноклеточные зелёные водоросли применяют при биологической очистке сточных вод. Чрезмерное размножение водорослей, например в оросительных каналах или рыборазводных прудах, может нанести вред: большие количества водорослей, отмирая, начинают разлагаться и отравляют воду, что вызывает замор рыбы. Поэтому каналы и водоёмы периодически очищают от этих растений. Загрязнение водоёмов нечистотами, промышленными (например, химическими) и бытовыми отходами неизбежно приводит к гибели живых организмов, в том числе и водорослей.
1. Выполните интерактивное задание.
2. Выполните интерактивное задание.
3. Выполните интерактивное задание.
4. Ответьте на вопросы теста.
Биологические задачи
1. На берегу моря после шторма остается много водорослей, от которых исходит запах иода. Как можно объяснить такое явление?
2. Некоторые виды бурых водорослей имеют пищевое значение. Какие используемые в пищу водоросли называют морской капустой?
3. В морях красные водоросли встречаются на больших глубинах, чем бурые водоросли. Причем, чем глубже растут эти водоросли, тем они краснее. Как можно объяснить такое явление?
4. В кондитерском производстве, в научных лабораториях широко используется вещество, получившее название агар-агар. Из каких водорослей его получают? Какими свойствами оно обладает?
Текст: Биология. 7 класс. Базовый уровень. Пасечник В. В., Суматохин С. В., Гапонюк З.Г., Швецов Г.Г./ Под ред Пасечника В. В.