Водоросли: низшие растения
Ключевые тезисы
- Водоросли — это низшие растения, у которых нет настоящих органов и тканей.
- Для ЕГЭ необходимо знать три отдела: Зелёные, Красные (Багрянки) и Бурые водоросли.
- Тело водоросли называется талломом или слоевищем.
- Размножение может быть вегетативным, бесполым (спорами) и половым (с участием гамет).
- В жизненных циклах чередуются поколения: гаметофит (образует гаметы) и спорофит (образует споры).
Основное содержание
Общая характеристика водорослей
- Низшие растения: не имеют дифференцированных органов (корень, стебель, лист) и тканей.
- Среда обитания: преимущественно водная, но встречаются в почве, на коре деревьев, в снегу и даже в шерсти животных.
- Строение: тело — таллом (слоевище). Для прикрепления могут быть ризоиды (не всасывают вещества, только закрепляют).
- Пигменты и фотосинтез: фотосинтез происходит в хроматофорах (аналог хлоропластов). Содержат хлорофилл и дополнительные пигменты.
- Формы: бывают одноклеточные, колониальные и многоклеточные; подвижные и неподвижные.
Отдел Зелёные водоросли
- Основной пигмент — хлорофилл. Запасное вещество — крахмал.
- Представители и их особенности:
- Хламидомонада: одноклеточная, подвижная (2 жгутика), грушевидная, обитает в пресной воде. Имеет чашевидный хроматофор, светочувствительный глазок (стигму) и сократительные вакуоли для осморегуляции. Размножается бесполым (зооспорами) и половым путём. В жизненном цикле преобладает гаметофит.
- Хлорелла: одноклеточная, неподвижная, шаровидная. Размножается только бесполым путём (спорами). Используется как источник кислорода в космосе, для очистки вод и в комбикормах.
- Вольвокс: колониальная водоросль в форме шара.
- Спирогира: многоклеточная нитчатая, имеет спиралевидный хроматофор. Для полового процесса характерна конъюгация (слияние содержимого клеток двух нитей).
- Улотрикс: многоклеточная нитчатая, прикрепляется ризоидом. Хроматофор в форме незамкнутого кольца. В жизненном цикле чередуются гаметофит и спорофит.
- Ульва (морской салат) и Кладофора: многоклеточные морские зелёные водоросли.
Отдел Красные водоросли (Багрянки)
- Пигменты: хлорофилл, фикоэритрин (красный), фикоцианин (синий).
- Запасное вещество: багрянковый крахмал.
- Особенность: самые глубоководные фотосинтезирующие водоросли (до 300-400 м), так как их пигменты поглощают сине-фиолетовые лучи, проникающие на глубину.
- Значение: источник агар-агара (используется в пищевой промышленности и микробиологии).
- Представители: порфира, филлофора, родимения.
Отдел Бурые водоросли
- Пигменты: хлорофилл, фукоксантин (бурый).
- Запасное вещество: ламинарин.
- Строение: наиболее сложные среди водорослей. Имеют ризоиды, талломы часто с воздушными пузырями для плавучести.
- Особенность: в жизненном цикле преобладает спорофит (диплоидное поколение), что является эволюционным преимуществом.
- Приспособления к приливно-отливной зоне: выделение слизи (защита от высыхания и повреждений), прочные ризоиды (крепкое прикрепление), рассечённый таллом (снижает сопротивление воде).
- Представители: ламинария (морская капуста), фукус, саргассум.
- Цикл развития ламинарии: спорофит (2n) → мейоз → зооспоры (n) → раздельнополые гаметофиты (n) → митоз → гаметы (n) → оплодотворение → зигота (2n) → спорофит.
Основные термины циклов развития
- Гаметы — половые клетки (n): яйцеклетка и сперматозоид/спермий.
- Зигота — клетка, образующаяся при слиянии гамет (2n).
- Споры — клетки бесполого размножения (n). Зооспоры — подвижные споры.
- Гаметофит — поколение, образующее гаметы (n).
- Спорофит — поколение, образующее споры (у водорослей часто 2n).
- Митоз — деление, сохраняющее набор хромосом (n → n; 2n → 2n).
- Мейоз — деление, уменьшающее набор хромосом вдвое (2n → n).
Значение водорослей
- Источник кислорода в воде и атмосфере.
- Основа пищевых цепей в водоёмах.
- Среда обитания для водных организмов.
- Употребление в пищу человеком (например, ламинария — источник йода).
- Сырьё для промышленности (агар-агар из красных водорослей, комбикорма из хлореллы).
- Биологическая очистка сточных вод.
- Негативное влияние: массовое размножение (цветение воды) может приводить к заморам рыбы из-за токсинов и дефицита кислорода.