Водоросли
помощью клетка прикрепляется к субстрату.
Жгутики бывают гладкими или опушёнными. Опушённым обычно оказывается
двигательный жгутик. Причём бывает, что у некоторых водорослей жгутики
одновременно несут чешуйки, но чаще имеется какой-то один тип образований.
В настоящее время не вызывает сомнения, что водоросли дали начало
наземным растениям, проложив им дорогу на сушу. Этот акт подготавливался во
время всего хода развития водорослей, в котором решающая роль, по-видимому,
принадлежит клетке. Большое разнообразие строения, состава и свойств
отдельных клеточных компонентов свидетельствует о том, что здесь шел
интенсивный формообразовательный процесс.
Основные типы морфологической структуры тела водорослей.
В отличие от высших растений целиком и полностью характеризующихся
одним листостебельным типом строения, водоросли в пределах слоевцового типа
строения обнаруживают исключительное морфологическое разнообразие. Тело
водорослей, как уже упоминалось, может быть всех четырех степеней
сложности, вообще известных для организмов – одноклеточным, колониальным,
многоклеточным и неклеточным. Их размеры в пределах каждой из этих форм
отличаются огромным диапазоном – от микроскопических, до очень крупных. Так
некоторые виды зеленой одноклеточной водоросли синехотистис едва достигают
1 мкм, одноклеточные зелёные водоросли из рода хлорелла могут быть в 2
мкм, а длинна клеток, часто составляет 15 – 20 см.
Однако самыми крупными размерами отличаются многоклеточные морские
бурые водоросли, слоевища которых у отдельных видов могут достигать в длину
30 – 45 см. Водоросли поражают многообразием своего внешнего облика. Вместе
с тем всё это исключительное многообразие имеет в своей основе несколько
хорошо обособленных типов морфологической структуры, являющихся выражением
главнейших ступеней морфологической дифференциации тела водорослей в
процессе эволюции. Важно отметить, что эти ступени то в большей, то в
меньшей степени повторяются в разных отделах водорослей, что
свидетельствует об известном параллелизме эволюционного развития в пределах
этих отделов.
В настоящее время различают 9 основных типов морфологической
структуры тела водорослей. Из них 4 относятся к одноклеточным формам, 1 – к
неклеточным, остальные 4 – к многоклеточным.
Амёбоидная структура представлена одноклеточными организмами;
Монадная структура свойственна одноклеточным организмам;
Коккоидная структура характеризуется отдельными клетками;
Палынелоидная структура представляет собой усложнённый; вариант коккоидной
структуры;
Нитчатая структура представлена талломами;
Разнонитчатая структура представлена талломами;
Пластинчатая структура характеризуется многоклеточными слоевищами в форме
пластиков;
Сифональная структура представляет собой особый тип строения, свойственный
только некоторым водорослям и нередко называемый неклеточным;
Хорофитная структура свойственна только хоровым водорослям.
Размножение и циклы развития водорослей.
Воспроизведение себе подобных у водорослей совершается посредством
вегетативного, бесполого и полового размножения.
Вегетативное размножение одноклеточных водорослей заключается в
делении особей надвое. У многоклеточных водорослей оно происходит
несколькими способами. Например, делению нитей сине – зелёных водорослей на
части нередко предшествует отмирание отдельных клеток.
Хоровые водоросли образуют одноклеточные и многоклеточные клубеньки,
дающие развитие новым растениям. У ряда нитчатых водорослей отдельные
клетки округляются, накапливают большое количество запасных питательных
веществ и пигментов, одновременно происходит утолщение их оболочки.
Вегетативное размножение, в сущности, представляет собой форму
бесполого размножения, осуществляемого вегетативными частями.
Бесполое настоящее размножение сопровождается, во-первых, выходом
продуктов деления из оболочки материнской клетки, во-вторых, делением
протопласта клетки на части. Бесполое размножение водорослей происходит
посредством спор или зооспор.
Сине – зелёные водоросли являющиеся прокариотами, имеют два рода спор
– эндоспоры и экзоспоры. Эндоспоры образуются по нескольку в клетках в
результате дробления содержимого. Экзоспоры возникают как вырост на вершине
клетки.
Споры и зооспоры обычно выходят в воду целой группой, окружённой
слизистой оболочкой, которая вскоре раскрывается. На выходе, зооспоры
находясь ещё в общей оболочке, начинают активно двигаться, а после разрыва
оболочки моментально расплываются в разные стороны. Подобным образом
выходят и гаметы при половом размножении.
Половое размножение заключается в слиянии двух клеток (гамет), в
результате чего образуется зигота, вырастающая в новую особь. У водорослей
половое размножение бывает нескольких типов. У одноклеточных жгутиковых
водорослей половой процесс сводится к слиянию двух особей, этот процесс
называют гологамией. Гораздо чаще половое размножение у водорослей связанно
с дроблением содержимого клеток и образованием внутри их специализированных
половых клеток – гамет. У всех водорослей, кроме красных водорослей,
мужские гаметы имеют жгутики, а у гамет противоположного пола они имеются
не всегда.
Зачатки водорослей в виде спор, гамет и зигот не совсем стихийно
разносятся водой. Они обладают различного рода таксисами, определяющими
направление их движения в зависимости от внешних раздражителей: света,
температуры, химических веществ, содержащихся в воде.
Течения служат основным средством переноса зачатков на большие
расстояния. Зооспоры сохраняют жизнеспособность в течение нескольких дней.
Более длительное перемещение зачатков водорослей происходит плодоносящими
слоевищами или их частями.
Для прорастания спор и зигот водорослей требуется комплекс условий,
включающий определённые значения температуры, освещённости, содержания
биогенных и биологически активных веществ. В противном случае они не
прорастают. При этом зиготы некоторых водорослей сохраняют жизнеспособность
в течение трех – четырёх месяцев. Воспроизведению и сохранению некоторых
водорослей в неблагоприятных условиях способствует образование цист. Они
наблюдаются у золотистых, жёлто – зелёных, диатомовых водорослей. В каждой
клетке формируется одна циста. Содержимое клетки округляется, и вокруг неё
вырабатывается твёрдая оболочка. При прорастании цист образуется одна
особь, реже несколько.
Внешние условия жизни водорослей.
Для водорослей, как фототрофных организмов, первым условием
существования является наличие света, источников углерода и минеральных
веществ, а основной средой жизни для них служит свободная вода. Однако это
справедливо не для всех, но для большинства водорослей и не исчерпывает
всего многообразия наблюдающихся у них способов питания и мест поселения.
Кроме того, на жизнь водорослей оказывают большое влияние и другие
химические и физические факторы внешней среды – химический состав
субстрата, температура, весьма различные в разных местах. Физиологическая
пластичность водорослей и их приспособленность к разным экологическим
условиям поистине огромна.
В силу широкой приспособленности к внешним условиям водоросли в своём
расселении по земному шару распределяются в разнообразные экологические
группировки, характеризующиеся более и менее определённым составом
слагающих их водорослей, приспособленных к определённой амплитуде
экологических факторов.
Одним из важнейших факторов в распределении водорослей является общая
солёность воды. Основную массу природных бассейнов, составляют бассейны
морские со средней солёностью 35 г. солей на 1 л. воды и бассейны
пресноводные, в которых содержится солей примерно 0,01 – 0,5 г. на 1 л.
воды. Это определяет разделение водорослей на морские и пресноводные, и
только очень немногие из них, могут жить как в одной, так и в другой среде.
Так, например, почти все бурые и красные водоросли обитают в морях, около
половины диатомовых водорослей живёт в морской, другая половина – в пресной
воде.
В пределах каждого бассейна водоросли могут населять толщу воды,
свободно плавать в ней, составляя группировку, называемую планктоном.
Однако водоросли могут жить не только в водоёмах. При наличии хотя бы
периодического увлажнения многие из них успешно развиваются на различных
наземных предметах – скалах, коре деревьев. Вполне благоприятной средой для
развития водорослей служит также толща почвенного слоя. Таким образом,
здесь рассматриваются следующие экологические группировки, или сообщества
