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

  1. Источник кислорода в воде и атмосфере.
  2. Основа пищевых цепей в водоёмах.
  3. Среда обитания для водных организмов.
  4. Употребление в пищу человеком (например, ламинария — источник йода).
  5. Сырьё для промышленности (агар-агар из красных водорослей, комбикорма из хлореллы).
  6. Биологическая очистка сточных вод.
  7. Негативное влияние: массовое размножение (цветение воды) может приводить к заморам рыбы из-за токсинов и дефицита кислорода.