Водорості: огляд будови, класифікації та поширення PDF

Водорості --- надзвичайно різноманітні організми, здатні до фотосинтезу. Водорості мешкають у водоймах різних типів та інших добре зволожених середовищах (наприклад, у вологому ґрунті). У водоймах одні з водоростей трапляються біля поверхні води, інші --- плавають у її товщі або мешкають на дні. Є в...

Водорості --- надзвичайно різноманітні організми, здатні до фотосинтезу. Водорості мешкають у водоймах різних типів та інших добре зволожених середовищах (наприклад, у вологому ґрунті). У водоймах одні з водоростей трапляються біля поверхні води, інші --- плавають у її товщі або мешкають на дні. Є види водоростей, якими обростають різноманітні предмети, розташовані у воді: підводні частини скель, днища кораблів тощо. Водорості можуть жити лише в тих шарах води, куди надходить світло: інакше фотосинтез не відбувається. На суходолі вони здатні оселятися на зволожених ділянках: на корі дерев, у розколинах скель тощо. Водорості дуже різноманітні за розмірами та особливостями будови. Серед них є одноклітинні, колоніальні та багатоклітинні види. Одноклітинні водорості мають мікроскопічні розміри, а от довжина тіла бурої водорості --- макроцистису --- може становити до 60 м, а маса --- до 150 кг. У багатоклітинних водоростей тіло не має органів (як-от корінь або пагін), таке тіло називають слань, або талом. У клітинах водоростей як організмів, здатних до фотосинтезу, є хлоропласти. Вони містять хлорофіл, який надає клітинам зеленого кольору. Але крім хлорофілу, в клітинах водоростей можуть бути й пігменти іншого кольору (жовтого, бурого, червоного тощо), які надають клітинам іншого забарвлення. Це позначається на назвах певних груп водоростей: бурі, червоні, золотисті тощо. Загалом будова клітин водоростей нагадує будову клітини рослин (див. мал. 5.1, А). Водорості можуть розмножуватись як нестатево, так і статевим шляхом. Діатомові водорості --- одноклітинні або колоніальні організми, клітина яких оточена двостулковим панциром із силіцій(ІV) оксиду. Відомо понад 20 тис. видів, поширених у прісних і солоних водоймах, морях та у ґрунті. Розміри клітин варіюють від 0,004 до 2 мм. Стулки панцира пронизані дрібними отворами, через які відбувається обмін речовин з довкіллям. Панцир має складну структуру та специфічну форму, за особливостями яких визначають види цих водоростей: у кожного виду вони свої (мал. 15.1). Клітини мають одне ядро, хлоропласти жовто-бурого забарвлення, оскільки крім хлорофілу наявні й бурі пігменти. Багато видів здатні виділяти слиз. Він оточує їхні клітини й забезпечує особливий спосіб пересування --- активний ковзний рух. Розмножуються діатомові водорості як нестатево --- поділом навпіл, так і статево. За нестатевого розмноження дочірні клітини отримують від материнської лише по одній стулці панцира, а іншу добудовують самостійно. У прісних водоймах України трапляються види родів Meлозіра, Діатома тощо, а види родів Ніцшія та Навікула поширені як у прісних водоймах, так і в морях. Усі представники бурих водоростей --- багатоклітинні види. Їх налічують понад 2000 видів. Слань забарвлена в жовто-бурий колір. За розмірами бурі водорості бувають від кількох сантиметрів до десятків метрів завдовжки (наприклад, макроцистис; мал. 14.1, А). Мешкають представники бурих водоростей переважно в морях, окремі види --- у прісних водоймах. Бурі водорості мають найскладнішу будову серед усіх груп водоростей. Клітини частини представників бурих водоростей розрізняються за будовою та виконуваними функціями: одні з них здійснюють фотосинтез, інші --- запасають поживні речовини, забезпечують транспорт розчинів поживних речовин тощо. Клітинні стінки ззовні вкриті слизом. У клітинах бурих водоростей відкладається не крохмаль, як у зелених, а інший вуглевод --- ламінарин. Розмножуються бурі водорості як нестатево (рухомими спорами або ділянками слані), так і статево. Найвідоміша бура водорість --- ламінарія цукриста, або морська капуста (мал. 14.1, Б). До поверхні каменів і кам'янистого дна ламінарія кріпиться міцними розгалуженими ризоїдами. Вони відростають від нижньої частини тіла --- «стовбурця», що зовні схожий на черешок листка. «Стовбурець» розширюється у видовжену (до 3-4 м завдовжки) буро-зелену пластинку. Іншими представниками бурих водоростей є види роду Саргасум (їх ще називають саргасовими водоростями). Вони мають вигляд кущиків (0,5-2 м завдовжки), що ростуть на дні мілководь морів, переважно тропічних. Деякі види пасивно плавають біля поверхні води завдяки наявності пухирців, заповнених повітрям (мал. 14.1, В). Величезні скупчення цих водоростей є в Саргасовому морі біля атлантичного узбережжя Американського континенту. Червоні водорості, або Багрянки, --- здебільшого багатоклітинні організми (мал. 14.2). Їх налічують понад 7000 видів. Поширені переважно в морях, але трапляються також мешканці прісних водойм. Окрім хлорофілу, в хлоропластах цих водоростей містяться червоні та жовті пігменти, різні поєднання яких зумовлюють різноманітні забарвлення сланей --- від темно-червоного до жовтого чи блакитно-зеленого. Червоні пігменти вловлюють слабке світло, що дає змогу цим водоростям проникати на найбільші для всіх водоростей глибини --- до 200-250 м. Запасають червоні водорості особливий вуглевод --- багрянковий крохмаль. Розмножуються статевим і нестатевим способами. У Чорному морі поширені такі представники червоних водоростей: філофора, церамія, порфіра (мал. 14.2, А), кораліна (мал. 14.2, Б). Порфіра --- їстівна водорість, у народі її ще називають «червоним морським салатом». Цю водорість людина вирощує штучно. У коралін гілки слані складаються з окремих ділянок --- сегментів, просочених карбонатом кальцію. Від цих гілок відходять бічні нитки, які здійснюють фотосинтез. Зелені водорості дістали свою назву через те, що таке забарвлення їм надає хлорофіл, розташований у хлоропластах. У цитоплазмі їхніх клітин містяться включення продукту фотосинтезу --- крохмалю. Такий вуглевод відкладається й у клітинах вищих рослин. Зелені водорості поширені в усіх типах водойм, переважно прісноводних, на зволожених ділянках суходолу, у ґрунті, вони можуть вступати в симбіоз з грибами чи тваринами. Їх налічують близько 25 тисяч видів, серед яких є одноклітинні, колоніальні чи багатоклітинні форми. Прикладом одноклітинних зелених водоростей є хламідомонада (мал. 13.1). Ця мікроскопічна водорість здебільшого мешкає в прісних водоймах (деякі види трапляються в морях і в лісових ґрунтах). Її клітина має грушоподібну форму, на передньому її кінці розташовано два джгутики однакової довжини. У цитоплазмі, окрім великої вакуолі з клітинним соком, є дві маленькі скоротливі вакуолі. У центрі клітини розташоване одне ядро. У хламідомонади є один великий хлоропласт чашоподібної форми, а біля переднього кінця клітини розташоване вічко червоного кольору. Так само, як і в евглени зеленої, воно спрямовує світло на потовщення основи джгутиків, що відіграють функцію фоторецепторів. Хламідомонада за допомогою джгутиків рухається в бік кращого освітлення. Розмножується хламідомонада як нестатево (утворюючи спори з джгутиками), так і статевим шляхом --- унаслідок злиття статевих клітин. Прикладом колоніальних зелених водоростей є вольвокс (див. мал. 4.1, Б). Мешкає вольвокс у товщі води стоячих прісних водойм і сягає в діаметрі до 2 мм. Під тонкою слизовою оболонкою колонії вольвоксу розташовані дрібні клітини, що загалом нагадують клітини хламідомонади. Вони мають по два джгутики, дві скоротливі вакуолі, хлоропласт, вічко, одне ядро (мал. 13.2, Б). Ці клітини контактують між собою за допомогою власних оболонок: оболонки сусідніх клітин зростаються. У вольвоксу, крім дрібних, є й великі клітини, здатні до поділу (мал. 13.2, А, 1). Вони дають початок дочірнім колоніям, які через зруйновану оболонку материнської колонії виходять назовні. Розмножується вольвокс і статевим шляхом. На прикладі вольвоксу ми спостерігаємо процес спеціалізації клітин у межах колонії. Цим вольвокс нагадує багатоклітинні водорості, в яких клітини диференціюються за виконуваними функціями (живлення, розмноження тощо). Прикладом багатоклітинної зеленої водорості є спірогіра (мал. 13.3). Ця водорість поширена в прісних водоймах: стоячих або з повільною течією. Може утворювати у воді значні скупчення яскраво-зеленого ослизлого жабуриння. Спірогіра належить до нитчастих водоростей, слань яких має вигляд нитки. Її видовжені клітини розташовані в ряд, містять закручені стрічкоподібні хлоропласти. Розмножується спірогіра уривками нитки. Але, подібно до інфузорії-туфельки, клітини різних ниток можуть обмінюватись спадковою інформацією. Ульва, або морський салат, --- багатоклітинна зелена водорість, яка мешкає на мілководді морів, зокрема й Чорного моря. Зовні вона нагадує яскраво-зелену пластинку (мал. 13.4). Завдовжки слань ульви може сягати до 18 см і більше. При основі слані є вирости --- ризоїди. Вони прикріплюють водорість до різних поверхонь, наприклад морського дна. Ульві притаманний особливий спосіб вегетативного розмноження: нова рослина може утворитись і з фрагментів материнського організму. Ульва слугує кормом для багатьох мешканців морів. Слань ульви багата на вітаміни та такі необхідні людині хімічні елементи, як Ферум, Манган, Йод. Її вживають у їжу в Японії та Кореї.