Почему водоросли это низшие растения: Почему водоросли относятся к низшим растениям?

Содержание

Строение водорослей, подготовка к ЕГЭ по биологии

Водоросли относятся к низшим растениям, наиболее примитивным: у них отсутствует разделение организма на стебель, корень и листья. Спешу заметить, что термин «низшие растения» — отжившее
понятие, использовавшееся в ботанике до второй половины XX века.

Современная биология не считает дифференциацию тканей определяющим различием, сейчас существенным считают фундаментальные
различия в строение клеток, обмене веществ. Тем не менее, во многих устаревших пособиях этот термин используется, и я обязан предупредить вас о нем.

Наука о водорослях называется альгология (от лат. alga — морская трава, водоросль и греч. λόγος — учение).

Среди водорослей есть одноклеточные и многоклеточные, некоторые водоросли достигают в длину 100-200 метров. Способ питания водорослей автотрофный: они синтезируют органические вещества в процессе фотосинтеза. Солнечный свет, проходя через толщу воды,
рассеивается, что делает фотосинтез с увеличением глубины все труднее и труднее. Поэтому кроме хлорофилла они часто имеют и другие пигменты.

Клетки водорослей характеризуются наличием клеточной стенки (из целлюлозы и гликопротеинов — от греч. glykys сладкий (углеводы) + греч. prōtos — первый, важнейший (белок)) Органоиды располагаются в цитоплазме (син. — внеядерной протоплазме), где также располагается(-ются) один или несколько хроматофоров. Размножение происходит бесполым, вегетативным или половым путем.

Тело водорослей представлено слоевищем (син. — талломом) — недифференцированным скоплением клеток. С помощью ризоидов (от др.-греч. ῥίζα — корень и εἶδος — вид)
водоросли прикрепляются к субстрату (камням, коралловым полипам), функцию всасывания ризоиды не выполняют. У водорослей отсутствуют настоящие ткани, механических
тканей нет, так как таллом водоросли поддерживается (парит) в толще воды. Нет проводящих тканей: каждая клетка имеет доступ к воде напрямую, так что в клетку из окружающей воды поступает кислород, а в воду удаляется углекислый газ.

Хроматофор (от греч. chroma — цвет и phoros — несущий) — органелла в клетке водоросли, аналогичная хлоропласту и осуществляющая фотосинтез. Отличается от хлоропласта упрощенным
строением, меньшим размером и иным составом хлорофилла. Внешне отличаются между
собой по форме, хроматофор может быть: чашевидный, спиралевидный, в виде незамкнутых колец, цилиндрические, лентовидные, дисковидные. В хроматофорах находятся
пигменты, которые придают окраску растению.

Система вакуолей в клетках водорослей развита отлично, в подвижных клетках водорослей можно обнаружить пульсирующие (сократительные) вакуоли. Их основная функция — поддержание
постоянного осмотического давления внутри клетки. Вообразите: в глубине пресного водоема (не моря — в море концентрация солей выше) находится клетка водоросли, в которую постоянно поступает много воды. Если бы не было таких
сократительных вакуолей, то клетка просто лопнула бы, но их работа обеспечивает удаление избытка воды.

Также у многих подвижных водорослей в клетках присутствует светочувствительный глазок (стигма), что обуславливает их чувствительность к свету — фототаксис.
Подвижные водоросли стремятся занять как можно более освещенное место, чтобы активно шел процесс фотосинтеза.

Жизненный цикл водорослей

Жизненные циклы водорослей разнообразны, обусловлены рядом экологических факторов. Мы разберем жизненный цикл на примере зеленой водоросли ульвы (морского салата).

Для начала отметим, что в целом жизненный цикл водорослей представляет собой чередование двух фаз: гаплоидной (гаметофита) и диплоидной (спорофита). Гаплоидной фазой называется
фаза, при которой клеточные ядра содержат непарный (половинный) набор хромосом. К гаплоидной фазе всегда принадлежат гаметы: сперматозоиды, спермии (отличающиеся от сперматозоидов отсутствием
жгутика), яйцеклетки.

При слиянии двух гамет: яйцеклетки (n) и спермия (n) образуется зигота (2n) из которой развивается спорофит (2n), таким образом, в спорофите восстанавливается диплоидный набор хромосом. В зооспорангии на спорофите в результате мейоза образуются зооспоры (n), которые делятся митозом, порастают и образуют мужские и женские гаметофиты (n). Клетки гаметофитов делятся митозом, образуются гаметы (n),
которые сливаются в зиготу (2n), цикл замыкается.

Типы половых процессов

У водорослей выделяют несколько типов полового процесса:

Изогамия — копулирующие элементы (гаметы) не отличаются друг от друга, подвижны

Анизогамия — от греч. anisos неравный и gamos брак (гетерогамия) — при таком типе копулирующие элементы различаются по размерам, форме, величине,
поведению

Оогамия — от др. греч. ᾠόν яйцо и γάμος брак — копулирующие элементы резко отличаются друг от друга: крупная женская гамета без жгутиков обычно с мужской мелкой подвижной гаметой. Допустимо считать оогамию в некотором смысле подтипом анизогамии.

Особо стоит выделить тип полового процесса — конъюгацию. Конъюгация отличается тем, что сливаются не гаметы, а обычные вегетативные клетки, лишенные жгутиков. Клетки
соединяются друг с другом с помощью боковых выростов, формируется копуляционный (конъюгационный) канал, по которому содержимое из одной клетки перетекает в
другую — образуется зигоспора. В дальнейшем из зигоспоры развивается новая водоросль.

Отметим, что зооспора представляет собой подвижную клетку, которая способна двигаться в воде с помощью жгутиков. Образуется она в зооспорангии. Зооспора участвует в бесполом размножении
у многих водорослей и простейших грибов. У некоторых водорослей имеются апланоспоры (гр. aplanes неподвижный + spora семя) — неподвижные безжгутиковые споры. Зооспоры и апланоспоры
выходят в окружающую среду, разрывая стенки спорангия, в котором они находятся.

Значение водорослей

В Мировом океане водоросли составляют основную часть биомассы. Именно они являются главными продуцентами (производителями) органического вещества, преобразуя
в ходе фотосинтеза энергию солнечного света в энергию химических связей. Значение водорослей для человека трудно переоценить: содержащиеся в них вещества необходимы для нормального роста и развития животных и человека (к примеру,
морская капуста (ламинария) отличается большим содержанием йода.)

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Отдел Зеленые водоросли. Одноклеточные зеленые водоросли

1. Почему водоросли называют низшими растениями?

Водоросли – это низшие растения, так как их тело не имеет настоящих органов. У водорослей отсутствуют корни, стебли, листья. Их тело называется таллом или слоевище. Так же у них отсутствуют внутренние ткани. Только среди водорослей можно встретить одноклеточные организмы, остальные отделы растений их не имеют.

2. Где в природе встречаются зеленые водоросли?

Зеленые водоросли обитают повсеместно в пресных водоемах, реже в морях. Некоторые из них встречаются на поверхности почвы, скалах и коре деревьев.

3. Какое строение имеет хлорелла и как она питается?

Хлорелла похожа на мелкие зеленые шарики. Каждый такой шарик представляет собой одну клетку, диаметр которой не превышает 15 мкм. Снаружи хлорелла покрыта оболочкой, под которой находятся цитоплазма, ядро, крупный хроматофор. Через оболочку хлорелла поглощает воду, растворы минеральных веществ и углекислый газ. В хроматофоре в процессе фотосинтеза образуется сахар, а из него — крахмал. При недостатке света хлорелла способна поглощать растворимые органические вещества из окружающей среды.

4. Как размножается эта водоросль?

Размножается хлорелла спорами — клетками, образующимися при делении внутреннего содержимого материнской клетки. Из одной материнской клетки формируется от 4 до 32 спор. Это бесполый способ размножения.

5. Почему хлорелла вызывает к себе большой интерес у ученых?

Хлорелла содержит большое количество биологически активных веществ. По содержанию витаминов она превосходит все растительные корма. Клетки хлореллы богаты йодом. Она быстро размножается, неприхотлива в содержании и не дает отходов. Благодаря этим свойствам в будущем хлорелла может стать основой питания для космонавтов.

6. Чем от хлореллы и хлорококка отличается хламидомонада?

В отличие от хлореллы и хлорококка, хламидомонада, обитая в пресных водоемах, ведет подвижный образ жизни. Она имеет 2 жгутика, светочувствительный глазок и две сократительные вакуоли.

7. Как происходит бесполое и половое размножения хламидоманады?

Летом при благоприятных условиях жизни хламидомонада быстро размножается бесполым способом: материнская клетка делится и образует 2, 4, а иногда 8 двужутиковых зооспор. Зооспоры растут и достигают величины материнской клетки. Затем опять делятся. При похолодании или пересыхании водоемов и других неблагоприятных условиях у хламидомонады образуются двужгутиковые половые клетки — гаметы. Выйдя из материнской оболочки, гаметы сливаются попарно — образуются зиготы. Они покрываются толстой оболочкой и зимуют на дне. Весной зигота делится, в результате чего образуются 4 клетки — молодые особи. Освободившись от оболочки зиготы, молодые водоросли ведут самостоятельный образ жизни. Такой способ размножения хламидомонады называют половым.

8. Каково значение одноклеточных зеленых водорослей в природе?

Одноклеточные водоросли – это пища для одноклеточных животных. Они выделяют кислород, используемый для дыхания другими организмами. При благоприятных условиях одноклеточные водоросли быстро размножаются, вызывая «цветение воды».

Водоросли | Определение, характеристики, классификация, примеры и факты

Водоросли «фужер русалки»

Смотреть все медиа

Ключевые люди:: Фердинанд Кон
Сильвия Эрл
Сэр Уильям Джексон Хукер
Натанаэль Прингшейм
Пер Теодор Клев

Похожие темы:: динофлагеллят
морские водоросли
красные водоросли
зеленые водоросли
фитопланктон

Просмотреть весь связанный контент →

Прочтите краткий обзор этой темы

водоросли , единственное число водоросли , представители группы преимущественно водных фотосинтезирующих организмов царства Protista. У водорослей много типов жизненных циклов, и они варьируются в размерах от микроскопических видов Micromonas до гигантских водорослей, которые достигают 60 метров (200 футов) в длину. Их фотосинтетические пигменты более разнообразны, чем у растений, а их клетки имеют черты, не встречающиеся у растений и животных. Помимо своей экологической роли в качестве производителей кислорода и кормовой базы почти для всех водных организмов, водоросли имеют важное экономическое значение как источник сырой нефти, а также как источники пищи и ряда фармацевтических и промышленных продуктов для человека. Таксономия водорослей является спорной и подвержена быстрым изменениям по мере открытия новой молекулярной информации. Изучение водорослей называется phycology , а человек, изучающий водоросли, — phycologist.

В этой статье водоросли определяются как эукариотические (ядерные) организмы, которые фотосинтезируют, но лишены специализированных многоклеточных репродуктивных структур растений, которые всегда содержат клетки, производящие фертильные гаметы, окруженные стерильными клетками. У водорослей также отсутствуют настоящие корни, стебли и листья — черты, общие с бессосудистыми низшими растениями (например, мхами, печеночниками и роголистниками). Кроме того, водоросли, рассматриваемые в этой статье, исключают прокариотические (безъядерные) сине-зеленые водоросли (цианобактерии).

Начиная с 1830-х годов, водоросли были разделены на основные группы в зависимости от цвета, например, красные, коричневые и зеленые. Цвета являются отражением различных пигментов хлоропластов, таких как хлорофиллы, каротиноиды и фикобилипротеины. Распознано гораздо больше, чем три группы пигментов, и каждый класс водорослей имеет общий набор типов пигментов, отличный от всех других групп.

Водоросли не имеют близкого родства в эволюционном смысле, и филогения группы еще предстоит определить. Определенные группы водорослей имеют общие черты с простейшими и грибами, которые без наличия хлоропластов и фотосинтеза в качестве разграничивающих признаков затрудняют их отличие от этих организмов. Действительно, некоторые водоросли, по-видимому, имеют более тесную эволюционную связь с простейшими или грибами, чем с другими водорослями.

В этой статье обсуждаются водоросли с точки зрения их морфологии, экологии и особенностей эволюции. Для обсуждения родственных простейших см. статьи о простейших и простейших. Для более полного обсуждения фотосинтеза см. статьи фотосинтез и растения.

Скользкие вредители растений: водоросли, мхи и печеночники

Одной из самых сложных проблем, с которыми сталкиваются производители декоративных растений, является предотвращение и уничтожение водорослей, мхов и печеночников, которые растут на горшках, почве, скамейках, дорожках и даже на листьях растений. и стебли. Первым шагом в борьбе с этими вредителями является понимание условий, которые их способствуют.

Высокая влажность, свет и температура, необходимые для успешного выращивания сельскохозяйственных культур, также благоприятствуют этим «низшим растениям». Соедините эти благоприятные условия окружающей среды с чрезмерным количеством удобрений, и популяции водорослей резко возрастут (см. левое нижнее фото). На западе США присутствие печеночников и мхов является постоянным напоминанием о том, что мы не справились с уровнем воды и удобрений так, как могли бы (см. верхнее фото).

Производство пробок может быть особенно чувствительным к росту водорослей при избыточном внесении удобрений или воды. Управление этими элементами является сложным и зависит от погоды, а также от потребностей конкретных культур. Например, быстрорастущие культуры, такие как цинния, редко покрываются водорослевыми матами, в то время как медленнорастущие культуры, такие как лизиантус, часто поражаются водорослями, которые затем препятствуют доступу культур к воде и удобрениям. Даже когда удобрения вносятся экономно и непосредственно на растения, любое небольшое количество удобрений, не использованных растениями, станет пищей для водорослей, мхов и печеночников.

Надлежащая борьба с этими нежелательными растениями зависит от того, где они растут. Дорожки, горшки и скамейки можно обрабатывать некоторыми химикатами, но эти химикаты могут быть токсичными для растений. Коммерческий отбеливатель (гипохлорит натрия), бром, медь, пероксиацетат и соединения четвертичного аммония доступны для обработки неживых поверхностей, таких как дорожки, столешницы и пустые кастрюли. Борьба с водорослями в охлаждающих подставках обычно достигается с помощью химических веществ, особенно соединений четвертичного аммония.

Водоросли, мох или печеночники могут образовывать толстые маты на поверхности почвы в горшках. Эти маты неприглядны и вызывают проблемы с проникновением воды и дренажем. Кроме того, эти вредители используют удобрения, предназначенные для стимулирования роста сельскохозяйственных культур, что еще больше снижает ценность урожая.

Удаление этих матов вручную является распространенным решением, несмотря на дорогостоящую «прополку» каждого горшка в детской. В то время как печеночники и мхи более распространены в питомниках, они будут расти, размножаться и распространяться довольно эффективно, как только попадут в теплицу. Недавно появились сообщения о серьезных проблемах при выращивании многолетних растений как в помещении, так и на открытом воздухе.

Поскольку они могут быть токсичными, большинство продуктов для борьбы с водорослями не рекомендуется наносить непосредственно на растения. Хотя 10-процентный раствор хлорной извести обеспечивает хороший кратковременный контроль над водорослями на поверхности почвы, видимый повторный рост происходит всего за три дня. Скопление водорослей или мха на дорожках создает неприглядные и опасные условия (подошва может быть скользкой).

Профилактические меры должны включать сохранение дорожки как можно более сухой и обеспечение минимального стока от внесения удобрений. Обычно необходима некоторая периодическая очистка. Очиститель высокого давления с химическим веществом или без него может ускорить удаление скопления водорослей. Обязательно направляйте распылители в сторону от растений ì концентрации, убивающие водоросли и мох, могут вызвать фитотоксичность. Любые случайно опрысканные растения следует немедленно промыть простой водой.

Борьба с карбаматами

В 1984 году, когда я работал в Исследовательском и Образовательном Центре Центральной Флориды в Апопке, проводились исследования широкого спектра фунгицидов и дезинфицирующих средств. Мы оценили контроль над водорослями на таких поверхностях, как дорожки, горшечная среда и капиллярные маты. Мы обнаружили, что различные карбаматные фунгициды (такие как Dithane M45 и Dithane Z78) обеспечивают хороший контроль над водорослями на срок до пяти недель после однократного профилактического применения.

В отношении использования карбаматов для этой цели необходимо сделать одно специальное предостережение: никогда не поливать растения карбаматным продуктом. В то время как многие питомники могут переносить эту обработку, большинство цветущих тепличных растений в горшках (например, пуансеттия и герань), а также большинство растений для клумб сильно повреждаются, а иногда и погибают, когда карбаматные фунгициды случайно применяются в качестве смачивания.

Гидроксид меди (Kocide 101) и продукты на основе четвертичного аммония не обеспечили долгосрочного предотвращения роста водорослей в этих тестах. Кроме того, Captan обеспечивает высокую степень борьбы с водорослями при распылении на поверхность почвы.

Мы проверили потенциальную токсичность некоторых продуктов для листвы как при прямом опрыскивании, так и при распылении на поверхность субстрата. Dithane M45 и Dithane Z78, а также Physan 20 были безопасны для всех испытанных растений, в то время как 10-процентный отбеливатель причинял серьезные повреждения всем испытанным растениям. Эти обработки не оказали существенного влияния на прорастание семян трех из четырех протестированных видов лиственных растений. Как упоминалось ранее, это не означает, что карбаматы можно безопасно добавлять в питательные среды для большинства других декоративных растений.

Борьба с бромом

Дальнейшие испытания, проведенные во Флориде, были сосредоточены на Agribrom, бромном соединении, используемом для обработки поливной воды. Агрибром был очень эффективен в борьбе с водорослями, не причиняя вреда многочисленным клумбовым растениям и большинству лиственных растений. Тем не менее, у некоторых лиственных растений (лоза губной помады, фикус, гибискус, английский плющ) после опрыскивания бромом в концентрации от 55 до 60 частей на миллион появилось травление и пожелтение листьев, которые были меньше, чем обычно. Применение 25 частей на миллион брома было безопасным для всех протестированных растений. Не ожидайте, что этот продукт «устранит» проблему водорослей, не используя нормы, значительно превышающие указанные на этикетке. Обработку Agribrom следует начинать на чистых поверхностях, так как это обеспечит высокую степень контроля над водорослями.

Борьба с приливами и отливами

Системы орошения с приливами и отливами становятся все более популярными среди производителей на юго-востоке США. Хотя при использовании этих систем важны такие факторы, как качество растений и распространение болезней, угроза появления водорослей не рассматривается. как беспокойство в любой другой стране. В 1993 году в CFREC-Apopka были проведены испытания для оценки безопасных средств борьбы с водорослями в системе приливов и отливов. Медь в концентрации 2 ppm оказалась эффективной для борьбы с водорослями и безопасной для использования в лотках с различными лиственными растениями. Эта обработка оказалась более эффективной, чем отбеливатель или бром при концентрации активного ингредиента 30 частей на миллион.

Cinnamite, Physan 20 и Phyton 27

Недавно мы тестировали несколько продуктов для уничтожения печеночников, водорослей и мха. Эти испытания проводились с печеночниками или мхом, пересаженными с древесных декоративных растений в горшки, содержащие только питательную среду. Затем горшки опрыскивали циннамитом (производное коричной кислоты, используемое для борьбы с мучнистой росой и клещами) с добавлением или без добавления смачивающих агентов. Циннамит применялся в количестве 1%; протестированными смачивающими агентами были Silwet, Capsil 30, PsiMatric и Latron B 19.56. В серии из пяти испытаний добавление любого из этих продуктов не всегда улучшало способность Cinnamite уничтожать печеночников и мхов (см. таблицу на стр. 62).

В целом, Cinnamite был очень эффективен в уничтожении печеночников и мхов ì очевидное повреждение печеночников или мхов обычно проявлялось в течение 48 часов. Однако среда, в которой было сделано приложение, резко повлияла на скорость этой реакции. В постоянно влажных и прохладных условиях реакция была очень медленной (иногда для уничтожения целевого вредителя требовалось более двух недель). В теплых и сухих условиях реакция была быстрее; с очевидной гибелью печеночника или мха в течение одной недели (см. фото внизу справа на стр. 60).

В одном испытании Physan 20 (четвертичный аммоний, используемый в концентрации 800 или 1600 частей на миллион) также оценивался в отношении уничтожения водорослей, мхов и печеночников. В этом испытании Physan очень хорошо справился с водорослями и печеночниками, но не подействовал на мох. Испытания Cinnamite или Physan 20, непосредственно нанесенных на контейнеры с древесными декоративными растениями, показали высокий уровень безопасности на этих культурах (трава мондо, камелия, формиум и самшит).

Наконец, мы провели испытание, чтобы оценить способность Cinnamite и Phyton 27 (пентагидрат меди) предотвращать рост водорослей во время размножения рождественских кактусов. Продукты применялись дважды (с интервалом в один месяц). Оценивали рост водорослей, а также повреждение черенков кактуса через месяц после второго применения. Эти продукты использовались отдельно или в сочетании с PsiMatric или Capsil 30. Хотя все продукты были безопасны для этих черенков кактуса, только обработка, содержащая циннамит, обеспечивала хорошую профилактику водорослей.

Профилактика: желательна, но не всегда возможна

Очевидно, что наиболее желательной стратегией является предотвращение таких проблем, как водоросли, мох и печеночники, но это редко возможно в условиях, обычно связанных с выращиванием декоративных культур. Независимо от того, производите ли вы пробки в высокотехнологичной теплице или ландшафтный материал на открытом воздухе, нежелательные растения всегда вызывают беспокойство. Профилактические меры ì ограничение воздействия света, уменьшение стока удобрений и ускорение высыхания как растений, так и окружающих их участков ì иногда возможны и полезны.