PRINCIPALE GRUPE DE PLANTE.
(chlamydomonas, chlorella). Propagarea algelor. Alge filamentoase. Importanța algelor în natură și agricultură.
Algele se găsesc omniprezent în toate habitatele locuibile. Algele sunt un grup divers din punct de vedere taxonom de organisme care au apărut și au evoluat independent unele de altele. Algele sunt fotosintetice organisme care secretă oxigen, trăiesc în primul rând în apă. Pe baza structurii corpului lor, algele sunt împărțite în unicelulare, coloniale și multicelulare. Este reprezentat corpul unei alge multicelulare talus sau talus , nu este împărțit în organe vegetative pluricelulare.
Celulele multor alge sunt asemănătoare ca structură cu cele vegetale, adică au un perete celular, o vacuolă cu seva celulară și cloroplaste, care în alge se numesc cromatofori. Cromatoforele conțin sisteme pigmentare, care includ clorofile și carotenoizi. Combinațiile acestor pigmenți determină culoarea talilor algelor. Unele alge și-au pierdut capacitatea de a fotosintetiza și au trecut complet la un tip de nutriție heterotrof.
Reproducerea în alge poate avea loc în trei moduri: vegetativă, asexuată și sexuală cu participarea gameților. Procesul sexual la alge este de trei tipuri: izogamie, în care are loc fuziunea gameților mobili de aceeași dimensiune și formă; heterogamie, în care se îmbină gameți mobili care au aceeași formă, dar diferă ca mărime; oogamie, când se îmbină un gamet feminin mare nemișcat - un ou cu un spermatozoid mic și mobil.
Structura și activitatea vitală a algelor unicelulare pot fi luate în considerare folosind exemplul Chlamydomonas și Chlorella.
Chlamydomonas- o alga verde care traieste in balti si alte corpuri mici de apa. Forma celulei acestei alge seamănă cu o picătură. Exteriorul celulei Chlamydomonas este acoperit cu un perete celular format din pectină. Algele se deplasează în apă folosind 2 flageli identici situati la capătul frontal al celulei. Cea mai mare parte este ocupată de un cromatofor în formă de cupă. Mai aproape de capătul din față există un ochi roșu care percepe lumina. În cromatofor are loc procesul de fotosinteză și se depune o polizaharidă de rezervă, amidonul. Citoplasma celulei conține un nucleu și două vacuole contractile. Chlamydomonas nu are o vacuolă cu seva celulară. Reproducerea la Chlamydomonas este asexuată și sexuală. Reproducere asexuată efectuate folosind zoospori, care se formează în interiorul celulei mamă. Cea mai comună formație este 2-4-8 zoospori biflagelați , dintre care fiecare, după ce intră în apă, crește până la dimensiunea unui adult. În timpul reproducerii sexuale, sub învelișul celulei mamă se formează gameți biflagelați, care fuzionează în perechi și formează zigot . Zigotul devine acoperit cu o coajă groasă și iernează. În primăvară, nucleul din acesta se împarte meiotic și, ca urmare, se formează patru chlamydomonas haploide tinere. Astfel, cea mai mare parte a ciclului de viață al Chlamydomonas are loc în stadiu haploid , în diploid este prezent doar zigotul.
Algele verzi unicelulare se găsesc în corpurile de apă dulce și sărată, precum și în sol și la suprafața acestuia. chlorella. Celula sa este de formă sferică și acoperită cu o membrană densă de celuloză. Citoplasma conține un nucleu și un cromatofor mare în formă de cupă. Chlorella se reproduce numai asexuat folosind aplanospori rotunzi, imobili. Chlorella este un obiect convenabil pentru cercetarea științifică, cu ajutorul său, multe procese care au loc în celulele fotosintetice sunt studiate în mod activ. A fost folosit pe nave spațiale pentru regenerarea aerului și eliminarea reziduurilor organice în sisteme închise de susținere a vieții.
Reprezentanții algelor filamentoase sunt Ulotrix și Spirogyra.
alge verzi filamentoase ulothrix trăiește în principal în corpurile de apă dulce și formează o acoperire verde pe obiectele subacvatice. Filamentul ulothrix este atașat de substrat folosind o celulă bazală incoloră (rizoidă). Firele Ulotrix nu se ramifică și constau din celule scurte identice. În citoplasma celulei există un nucleu și un cromatofor sub forma unui inel deschis. Cea mai mare parte a celulei este ocupată de o vacuolă cu seva celulară. Ulotrix se reproduce vegetativ, asexuat și sexual. Zoosporii cu patru flagelați se formează în interiorul celulelor ulothrix, intră în apă, înoată, apoi se atașează de obiectele subacvatice și încep să se dividă, formând noi filamente. Ca urmare a primei diviziuni, celula formează două celule de calitate diferită: una incoloră (rizoidă), cealaltă verde. Când această celulă se divide, firul corpului algei crește. În timpul reproducerii sexuale, în celule se formează gameți biflagelați. După ce au părăsit celula mamă, gameții fuzionează în apă, formând un zigot cu patru flagelate, care, după ce înot un anumit timp, devine acoperit cu o coajă. După o perioadă de repaus în zigot, ca urmare a diviziunii meiotice, se formează 4 zoospori haploizi, care, după ce intră în apă, germinează în filamente noi, astfel, ulothrix-ul își petrece cea mai mare parte a ciclului său de viață doar în stare haploidă; zigotul său este diploid.
O altă alge filamentoase verzi răspândite este spirogyra formează acumulări de noroi verde în corpurile de apă dulce. Firele sale nu se ramifică și constau din celule mari cilindrice acoperite cu o membrană de celuloză și mucus. În centrul celulei se află o vacuola mare cu seva celulară, nucleul. Cromatoforul este răsucit în spirală. Spirogyra se reproduce vegetativ (atunci când filamentele se rup) și sexual. Procesul sexual: conținutul celulelor vegetative a două filamente adiacente fuzionează. Zigotul diploid rezultat este acoperit cu membrane și devine o etapă de hibernare. În primăvară, nucleul suferă diviziune meiotică, trei nuclei haploizi mor și doar un nou filament haploid de spirogyra crește.
Algele care trăiesc în mări pot fi unicelulare, coloniale și multicelulare. Cei mai mari tali sunt algele maro, roșii și verzi. Algele brune sunt organisme multicelulare cu o culoare galben-brun, care se datorează prezenței unui număr mare de pigmenți galbeni și maro. Cele mai dense desișuri de alge brune se formează până la o adâncime de 15 m, deși pot ajunge la o adâncime de 40-100 (200) m În latitudinile nordice și temperate una dintre cele mai comune alge brune - alge, sau alge marine, al cărui talus poate atinge o lungime de 20 m Talul său conține o mulțime de aminoacid metionină, iod, carbohidrați, minerale și vitamine, al căror conținut poate depăși multe legume și ierburi furajere. ÎN ciclu de viață kelp există o alternanță de generații asexuate și sexuale. Această alge este cultivată în mările nordice ale Rusiei și în țările din Asia de Sud-Est.
Alge roșii sau alge violete, trăiesc în principal în mări. Ele sunt numite astfel datorită culorii talului, care variază în funcție de raportul pigmenților de la purpuriu închis, roz la verde-albăstrui sau galben. Prezența pigmentului roșu permite algelor roșii să trăiască la adâncimi mari (până la 200 m). Acestea sunt cele mai adânci alge marine. Taliile lor multicelulare arată ca niște plăci frumoase, disecate complex, uneori tufe asemănătoare coralilor, dar unii reprezentanți pot consta dintr-o singură celulă sau pot forma colonii. Pe lângă celuloză, peretele celular al algelor roșii conține agar. Multe ciuperci stacojii sunt comestibile.
Importanța algelor în natură și agricultură este diversă . Algele sunt capabile să sintetizeze substanțe organice din cele anorganice prin procesul de fotosinteză. ÎN ecosistemelor acvatice ele joacă cel mai adesea rolul de producători, adică îndeplinesc aceeași funcție ca și plantele verzi de pe uscat. Aceasta este veriga inițială a lanțului alimentar.
În timpul fotosintezei ei eliberează cantități mari de oxigen. Oxigenul se dizolvă în apă și este folosit pentru respirație de către alte organisme acvatice.
Desișurile de alge servesc ca habitat, adăpost și loc de reproducere pentru multe animale, adică algele formează o varietate de biotopuri acvatice.
Când apar condiții externe favorabile, unele alge se pot dezvolta în număr mare și pot provoca înflorirea apei. Înflorirea verde a apei în șanțuri, bălți și gropi este cel mai adesea cauzată de proliferarea algelor euglene. Marea roșie - înflorirea mării cauzate de o serie de alge unicelulare microscopice (de unde și numele - Marea Roșie) provoacă daune mari pescuitului. Algele care provoacă mareele roșii eliberează substanțe care sunt toxice pentru animale și oameni.
Algele solului participă la formarea structurii solului, asigură parțial fertilitatea acestuia, saturează solul cu oxigen și participă la formarea unui număr de roci și roci sedimentare.
Algele sunt consumate pe scară largă ca hrană (specii din genul Porphyra, Laminaria, Undaria). Un număr de specii sunt cultivate cu succes.
Algele roșii sunt folosite pentru a produce agar, care are proprietăți de gelifiere. Agarul este utilizat la fabricarea jeleului, pastilelor, sufleului, a unui număr de dulciuri și a produselor și în microbiologie pentru prepararea mediilor pe care sunt cultivate microorganisme.
Algele brune sunt singura sursă de alginați - compuși ai acidului alginic care sunt utilizați în industria alimentară.
Algele sunt folosite în medicină pentru a trata o serie de boli. ÎN ultimii ani Preparatele din alge sunt folosite pentru a elimina radionuclizi.
Unele alge sunt folosite ca organisme indicator pentru a determina gradul de poluare al corpurilor de apă. De asemenea, sunt folosite pentru tratarea apelor uzate.
O serie de alge servesc drept obiecte pentru cercetarea științifică.
Algele sunt cele mai vechi plante de pe Pământ, trăiesc în apă, pe sol, pe scoarța copacilor și formează, de asemenea, un organism simbiotic - lichen.
Ele sunt veriga inițială a lanțurilor trofice, reprezentând hrană pentru animale, de la protozoare la mamifere. În plus, algele eliberează oxigen în apă în timpul fotosintezei, ceea ce permite animalelor să respire în apă atât în mări și oceane, cât și în iazuri și bălți mici.
Multe animale nevertebrate, pești și amfibieni tineri își găsesc adăpost și habitat în desișurile de alge.
Pentru stare normalăÎn biocenozele corpurilor de apă, totul trebuie să fie în echilibru - atât resursele vegetale, cât și numărul de animale. Pentru a menține acest echilibru, este necesar ca rezervoarele să fie ecologice - apele uzate, deșeuri chimice, fier vechi, lemn putrezit și materiale sintetice care nu putrezesc nu trebuie aruncate în ele, deoarece acest lucru duce la o reducere bruscă a cantității de oxigen. , aciditate crescută și o creștere a numărului de bacterii putrefactive și patogene. Acest lucru duce inevitabil la moartea plantelor și animalelor, a bolilor umane și la apariția pe Pământ a mărilor, lacurilor și iazurilor moarte și contaminate.
Structura
Algele sunt plante cu spori inferiori care conțin clorofilă în celulele lor și trăiesc în principal în apă. Din punct de vedere morfologic, cea mai semnificativă caracteristică pentru alge este absența unui corp împărțit în tulpini, frunze și rădăcini. Corpul lor este desemnat ca un talus (sau talus). Se reproduc vegetativ sau cu ajutorul sporilor, adică aparțin plantelor cu spori. Din punct de vedere fiziologic, algele diferă puternic de alte grupuri de plante inferioare în prezența clorofilei, datorită căreia sunt capabile să asimileze dioxidul de carbon, adică să se hrănească fotoautotrofic. Spre deosebire de alge, bacteriile de culoare verde conțin un pigment asemănător, dar nu identic cu, clorofilei.
Algele, chiar și cele mai simple dintre ele - albastru-verde, sunt primele organisme care, în procesul de evoluție, au dobândit capacitatea de a efectua fotosinteza folosind apa ca sursă (donator) de hidrogen și eliberând oxigen liber, adică. un proces caracteristic plantelor superioare. A doua caracteristică nutrițională a algelor și a altor plante fotosintetice este capacitatea de a absorbi azotul, sulful, fosforul, potasiul și alte elemente minerale sub formă de ioni de săruri minerale și de a le folosi pentru sinteza unor componente atât de importante ale unei celule vii precum amino. acizi, proteine, acizi nucleici, compuși de mare energie, schimb secundar de substanțe. Printre alge există specii care sunt fotosintetice stricte (de la cele albastru-verzi - anabeni, unele tulpini de Nostoc; din cele verzi - unele tipuri de Chlorococcum, Chlamydomonas).
Multe alge, în anumite condiții, pot trece cu ușurință de la modul fotoautotrof de nutriție la asimilarea diferiților compuși organici, adică efectuează tipuri de nutriție hetero- sau fotoheterotrofice (o combinație de heterotrof și fotoautotrof).
Unitatea structurală de bază a corpului algelor este celula. Algele sifon constituie un grup unic: talul lor nu este împărțit în celule, dar ciclul lor de dezvoltare are stadii unicelulare.
Formele multicelulare au apărut după ce celula a trecut printr-o cale lungă și complexă de dezvoltare ca organism independent. Trecerea de la o stare unicelulară la una multicelulară a fost însoțită de o pierdere a individualității și de modificări asociate în structura și funcțiile celulei. Apariția multicelularității este asociată cu diferențierea și specializarea celulelor din talus, care ar trebui considerată ca primul pas către formarea țesuturilor și organelor.
Scurte caracteristici ale reprezentanților individuali al algelor
Alge unicelulare Chlamydomonas. Departament: Alge verzi Forme mobile (două flageli la capătul anterior). Celula are o înveliș de pectină, care se potrivește strâns pe protoplast (la persoanele mai în vârstă rămâne ușor în spatele ei în spatele celulei). Structura protoplastei este tipică pentru Volvoxaceae: există un cromatofor în formă de cupă cu un pirenoid (un corp rotund bogat în proteine, adesea în mijloc există un cristal proteic) înconjurat de amidon, un miez, un ochi și pulsatorie. vacuole. Metoda de reproducere este asexuată - individul își pierde flagelul, protoplastul din interiorul învelișului matern este împărțit succesiv în 2-4 (8) părți. Doi flageli cresc și ies indivizi (zoospori). Reproducerea sexuală asociat cu apariția gameților, a căror fuziune duce la formarea unui zigot. Gameții fuzionează în perechi. Majoritatea speciilor prezintă izogamie, dar apar heterogamie și oogamie adevărată. Locuitor al corpurilor de apă mici, bine încălzite și puternic poluate. Detergenți activi ai apelor poluate. Chlorella. Departament: Alge verzi. Celulele sunt sferice, mononucleare, cu un cromatofor de perete în formă de cupă cu un pirenoid. Celula este acoperită cu o înveliș dur de natură celulozică. Compoziție chimică: proteine - 40% (în greutate uscată) și mai mult, lipide - până la 20% (în medie), carbohidrați - până la 35%, substanțe de cenușă - 10%. Există vitaminele C, K și grupa B. S-a descoperit o substanță care are activitate antibiotică - clorelina. Reproducerea este asexuată - în celula mamă se formează aproximativ o duzină de aplanospori (autospori), care sunt eliberați prin ruperea membranei acesteia. Aplanosporii nu au flageli și sunt acoperiți cu o membrană de celuloză în timp ce sunt încă în interiorul celulei mamă. Distribuit în corpuri de apă dulce, pe sol umed, trunchiuri de copaci, se găsește ca simbiont cu animale (ciliați, hidre, viermi) - Zoochlorella - și ciuperci, precum lichen gonidia. Cultivat în condiții artificiale. alge filamentoase Ulotrix. Departament: Alge verzi. Corpul este filamentos, neramificat, atasat de substrat cu ajutorul unei celule care se extinde intr-un rizoid scurt incolor. Celulele rămase sunt identice, scurte, adesea cu membrane groase umflate. Există un nucleu, un cromatofor lamelar cu pirenoizi. Reproducerea este asexuată prin zoospori cu patru flageli. (Există macro și microzoospori, care diferă doar prin dimensiune.) Reproducerea sexuală este izogamă. Gameții se formează pe aceleași fire ca și zoosporii, dar sunt mai mulți și au doar doi flageli. Zigotul intră într-o stare latentă și mai târziu germinează în patru zoospori. În acest caz, are loc diviziunea de reducere a nucleului și se formează indivizi haploizi. Este răspândită în râuri, unde, atașându-se de obiectele subacvatice, formează murdărie de culoare verde strălucitor. Spirogyra. Departament: Alge verzi. Firele constau din celule cilindrice identice cu un cromatofor în formă de panglică, răsucit spiralat, un strat de perete de protoplasmă, pirenoide înconjurate de boabe mici de amidon, un nucleu și vacuole. Membrana celulara este celuloza, inconjurata la exterior de o membrana mucoasa. Celulele sunt capabile de diviziune (reproducere vegetativă), care are loc noaptea. Celulele după diviziune cresc numai în lungime. Firele se pot rupe în secțiuni separate. Reproducerea sexuală este conjugare. Firele se apropie și se lipesc împreună cu mucusul lor. Procesele laterale ale celulelor sunt formate și conectate. La sfârșitul proceselor se formează un canal care leagă cele două celule. Prin acest canal, conținutul unei celule curge în alta, fuzionand într-un zigot. Germinarea sa are loc după o perioadă de repaus. Distribuit în corpuri de apă dulce stagnantă sau cu curgere lent. Firele care se simt mucoase la atingere se află în partea de jos sau se ridică la suprafață în cantități mari. Ele formează cea mai mare parte a noroiului din iaz. |
Există o mare varietate de forme (sferice, în formă de pară, ovoidale, fusiforme, spiralate, cilindrice etc.) și dimensiuni (de la câțiva micrometri în albastru-verde până la câțiva centimetri în characee) ale celulelor de alge.
Reproducere
Reproducerea se distinge:
- vegetativ [spectacol]
.
Vegetativ- împărțirea indivizilor în două. Uneori diviziunea este precedată de moartea celulelor individuale (în albastru-verzi), uneori sunt folosite pentru înmulțirea vegetativă educație specială: muguri de pe talii sphacellaria din algele brune; noduli unice sau multicelulari în algele carofite; akinetele (uneori numite spori) sunt celule care pot supraviețui în condiții nefavorabile în culoarea albastru-verde filamentoasă. Înmulțirea vegetativă- una dintre formele de reproducere asexuată.
- asexuat [spectacol]
.
Reproducere asexuată este însoțită de diviziunea protoplastului celular în părți și eliberarea produselor de diviziune din membrana celulei mamă. Reproducerea asexuată are loc prin spori sau zoospori (spori cu flageli). Ele se formează în celule care nu diferă ca formă de alte celule, sau în celule speciale - sporangi, care pot avea o formă și dimensiune diferită de cele vegetative. Principala diferență dintre sporangi și alte celule este că acestea apar ca excrescențe ale celulelor obișnuite și îndeplinesc doar funcția de a forma spori.
Tipuri de spori:
- aplanospori - spori care se acoperă cu o membrană în interiorul celulei mamă;
- autosporii sunt aplanospori care iau o formă similară în celula mamă.
Pe baza numărului acestora din sporangi, se disting în tetraspori (mulți sunt roșii și dictiotacei din maro), biospori (coralini din roșu) și monospori (unii sunt roșii).
Sporii și zoosporii intră de obicei în apă printr-o gaură din peretele sporangiului într-un întreg grup, înconjurat de o mucoasă, care se estompează curând.
- sexual [spectacol]
.
Reproducerea sexuală constă în fuziunea a două celule (gameți), având ca rezultat formarea unui zigot care crește într-un nou individ sau produce zoospori.
Tipuri de reproducere sexuală:
- conexiunea conținutului a două celule vegetative (hologamie - fuziunea a doi indivizi în Volvoxidae; conjugare - fuziunea conținutului a două celule vegetative flagelate în conjugate din alge verzi);
- formarea în interiorul celulelor de celule sexuale specializate - gameți (gameții masculini au flageli, gameții feminini nu întotdeauna). Recipientele pentru gameți se numesc gametangia.
În funcție de dimensiunile relative ale gameților, aceștia se disting:
- izogamie - gameți de aceeași dimensiune și formă;
- heterogamie (anizogamie) - gametul feminin este mai mare decât gametul masculin, dar similar cu acesta;
- oogamie - gametul (oul) feminin este lipsit de flageli, nemișcat, mult mai mare decât cel masculin, care se numește spermatozoid sau anterozoid; gametangiile care conțin un ou se numesc oogonie, gametul masculin se numește spermatangii sau anteridii;
- autogamia este un tip special de proces sexual (la unele diatomee), care constă în faptul că nucleul celular este mai întâi împărțit prin meioză în 4 nuclee, doi dintre ei sunt distruși, iar restul doi se îmbină, formând din nou un nucleu diploid. Autogamia nu este însoțită de creșterea numărului de indivizi, ci doar de întinerirea acestora.
Ca urmare a fuziunii gameților, se formează un zigot, flagelul dispar și apare o coajă (dacă flagelul rămân o perioadă de timp, zigotul se numește planozigot). În zigot există o fuziune a două nuclee - este diploid. Ulterior, zigoții diferitelor alge se comportă diferit: unii se acoperă cu o coajă groasă și intră într-o perioadă de repaus, care durează până la câteva luni; altele germinează fără o perioadă de repaus. În unele cazuri, noi tali cresc din zigot, în altele, din zigot se formează zoospori.
Există alge în care organele de reproducere asexuată și sexuală se dezvoltă pe diferiți indivizi; apoi plantele care produc spori se numesc sporofite, iar plantele care produc gameti se numesc gametofite. La alte alge, sporii și gameții se formează pe aceleași plante.
Distribuția în natură
În funcție de condițiile de existență, algele pot fi împărțite în două grupe: cele care trăiesc în apă și cele care trăiesc în afara apei.
Organismele acvatice se împart în planctonice (suspendate în apă și au o serie de adaptări la aceste condiții de viață), bentonice (care se găsesc în fundul rezervoarelor), perifitonice (încărcate cu roci subacvatice, plante acvatice superioare, obiecte subacvatice), neustonice (plutitoare). în stare semi-scufundată la suprafaţa apei la interfaţa apă-aer). Algele care trăiesc în afara apei sunt împărțite în aerophyton (îngroșare terestră) și alge din sol.
Pe lângă grupurile de mai sus, există alge de izvoare termale (locuitorii lor tipici sunt albastru-verde, există puține forme specific termofile - mastigocladus, formidium); alge de zăpadă și gheață (fenomenul de „zăpadă roșie” este cauzat de Chlamydomonas zăpadă; 80 de specii de diatomee „gheață”); algele corpurilor de apă sărată (Dunaliella salina din Volvoxaceae, Chloroglea sarcinoides din Cyanophytes); alge într-un substrat de calcar (alge plictisitoare și formatoare de tuf - Giella, Rivularia).
Departamentele de alge
Împărțirea algelor în grupuri sistematice - diviziuni - coincide practic cu natura culorii lor, asociată, desigur, cu caracteristicile structurale. Cea mai răspândită împărțire a algelor în 10 diviziuni:
- albastru-verde [spectacol]
.
Alge albastre verzi colorat verde-albăstrui, uneori aproape negru-verde sau verde-măsliniu verde. Pigmenti: clorofila a, carotenoizi, ficocianina albastra si o cantitate mica de ficoeritrina rosie. Formele sunt predominant multicelulare, coloniale sau filamentoase, unele sunt unicelulare. Cojile constau din mureină, substanțe pectinice, uneori celuloză și mucus. Structura caracteristică a celulelor: nu există nucleu diferențiat, cloroplaste, vacuole, membrane fotosintetice, pigmenți și nucleoproteine sunt localizate în citoplasmă - principal componentă sâmburi de alte plante. Multe alge albastre-verzi au o rețea de vacuole de gaz în citoplasmă un număr semnificativ de alge filamentoase formează așa-numitele heterochisturi - celule cu o structură specifică.
Reproducerea în organismele unicelulare are loc prin diviziune celulară, în organismele coloniale și filamentoase - prin dezintegrarea coloniilor și filamentelor și are loc un proces sexual. Mulți albastru-verzi produc spori pentru a fi transferați conditii nefavorabileși pentru reproducere.
- pyrophyta [spectacol]
.
Alge pirofite- unicelular, o trăsătură esențială este structura dorsoventrală (dorsoventrală) a celulelor acestora (părțile dorsală, abdominală și laterală, capetele anterioare și posterioare sunt clar exprimate). Prezența șanțurilor este caracteristică, pot fi două (longitudinale și transversale) sau unul (longitudinal). Există doi flageli de lungimi diferite, un faringe (care arată ca o pungă, un tub, un buzunar intern sau un rezervor triunghiular) și corpuri de lumină puternic refractatoare - tricochisturi (situate în stratul periferic al citoplasmei, pe suprafața interioară). a faringelui sau în interiorul protoplastului). De obicei colorate măsline, maro sau maro, adesea galben, auriu, roșu, mai rar albastru, indigo. Pigmenti: clorofile a si c, xantofile, peridinine. Sunt forme incolore
. Nutriția este autotrofă, mai rar heterotrofă. Reproducerea este în principal vegetativă, mai rar asexuată (zoo- și autospori). Procesul de reproducere este necunoscut.
- Distribuit pe scară largă în corpurile de apă de pe planeta noastră (ape proaspete, salmastre, mări). [spectacol]
.
de aur- forme predominant microscopice, unicelulare, coloniale si pluricelulare. Vopsit galben auriu. Pigmenti: clorofile a si c, carotenoide, in special multa fucoxantina. Trăiesc mai ales în ape curate și dulci, caracteristice apelor acide ale mlaștinilor cu sfagne. Unele specii trăiesc în mări. De obicei se dezvoltă primavara devreme, toamna tarziu si iarna.
Structura celulei este aceeași: protoplastul conține unul sau două cloroplaste în formă de jgheab cu un pirenoid, nucleul este mic, la unele specii există una sau două vacuole pulsatorii în partea din față a celulei. Shell: în cei mai simpli reprezentanți - periplast delicat; la majoritatea celor aurii, periplastul este dens, celula are o formă constantă; reprezentanții extrem de organizați au o carcasă de celuloză reală, de obicei cu dublu circuit. La multe specii, celulele sunt acoperite cu o coajă cu țepi și țepi.
Se reproduc prin simpla diviziune celulară sau dezintegrarea talului în părți. Reproducerea asexuată se observă cu ajutorul zoosporilor, mai rar autosporii.
- Procesul sexual este cunoscut sub forma izogamiei tipice, autogamie. [spectacol]
.
diatomee Diatomee
- alge microscopice unicelulare, coloniale sau filamentoase de culoare galben-maroniu.
Pigmenti: clorofile a si c, caroten, fucoxantina si alte xantofile. Forma celulelor este variată. Cochilia este reprezentată de o coajă de silice, căptușită din interior cu un strat de pectină. Învelișul de silex conține pori - areole. În funcție de configurația celulelor și de structura valvelor, se disting diatomee cu simetrie radială și bilaterală. Multe diatomee au o fantă longitudinală în valvele lor (așa-numita sutură). La capete și la mijloc sunt îngroșări ale cochiliei, care se numesc noduli. Datorită cusăturii și nodulilor, celula se mișcă. Algele care nu au cusătură nu se mișcă. Protoplasma este localizată în celule într-un strat subțire. Celula conține un nucleu, o vacuolă cu seva celulară. Cloroplastele au
formă diferită
, există unul sau mai multe dintre ele.
- Diatomeele se reproduc prin diviziune. Ei au, de asemenea, un proces sexual, de obicei asociat cu formarea de auxospori, adică „spori în creștere”, care cresc foarte mult și apoi cresc în celule care diferă semnificativ ca mărime de cele originale. Auxosporii sunt caracteristici numai diatomeelor. Diatomeele pot forma spori de repaus. [spectacol]
.
Ei trăiesc peste tot: în corpuri de apă (proaspătă și sărată), în mlaștini, pe pietre și stânci, în sol și la suprafața lor, pe zăpadă și gheață.- forme unicelulare, coloniale, pluricelulare și necelulare. Majoritatea sunt imobile, dar există forme mobile.
Această diviziune a fost recent izolată de algele verzi. Algele galben-verzui se disting prin faptul că cei doi flageli ai zoosporilor lor nu sunt identici ca locație și structură: unul este mai lung, îndreptat înainte, are procese pe axa sa, al doilea este neted, scurt, îndreptat înapoi. Membrana celulară conține o mulțime de substanțe pectinice și nu reacționează la celuloză.
Structura celulară a algelor galben-verzui este aceeași. Protoplastul conține mai multe cloroplaste care au o formă de disc, în formă de jgheab, lamelară, mai rar în formă de panglică, stelată. Pigmenți principali: clorofilele a, e, carotenii și xantofilele. În formele mobile, un ochi roșu este situat la capătul anterior al cloroplastului. Un nucleu. Câteva specii au un pirenoid și una sau două vacuole pulsatorii în partea anterioară a celulei.
Reproducerea vegetativă are loc prin diviziunea celulară, dezintegrarea coloniilor sau filamentelor, reproducerea asexuată are loc prin zoo- și autospori. Procesul sexual este cunoscut pentru un număr mic de genuri: izo-, oogamie.
Distribuit în plancton, bentos al corpurilor de apă dulce, în mări, sol și în locuri cu umiditate ridicată.
- maro [spectacol]
.
alge brune- în majoritatea cazurilor acestea sunt forme marine. Sunt multicelulare, atașate de substrat. Dimensiunile lor variază de la câțiva milimetri până la câțiva metri, există specii care ajung la 60 m.
De aspect acestea sunt tufișuri ramificate, plăci, șnururi, panglici, unele par să aibă tulpină și frunze. Celula are un nucleu, cloroplastele sunt maro, granulare și adesea sunt multe. Pigmenti: clorofile a si c, caroteni, multe fucoxantine.
La talii cu mai multe rânduri se observă specializarea celulelor cu formarea țesuturilor. În cel mai simplu caz, se face distincția între cortex (celule intens colorate care conțin cloroplaste) și midură (celule mari incolore de aceeași formă). În cele mai complex organizate (kelp și fucus) există și un strat superficial de celule în diviziune capabile să producă organe de reproducere și numit meristoderm, și un strat intermediar între miez și cortex. Miezul servește pentru transportul produselor fotosintetice și îndeplinește o funcție mecanică.
- roşu [spectacol]
.
Alge roșii (alge violete)- un grup extins printre algele de fund. Foarte rar întâlnit în corpurile de apă dulce (specii batrachospermum) și în murdăria terestră (porphyridium). Colorate în diferite nuanțe de roșu, unele sunt gălbui, măslinii sau verzi-albăstrui.
Pigmenti: clorofilele a si d (acesta din urma se gaseste doar in algele rosii), caroteni, xantofile, R-ficoeritrina, R-ficocianina. Aproape toate algele roșii sunt pluricelulare, sub formă de filamente, filamente ramificate, tufișuri, iar unele au organe asemănătoare tulpinii și frunzelor. Nu există astfel de lucruri dimensiuni mari ca cele maro. Toate sunt atașate de substrat. Celulele sunt acoperite cu un înveliș format din două straturi: cel interior este celuloză și cel exterior este pectină. Celulele cel mai simplu organizate sunt mononucleare, în timp ce cele foarte organizate sunt multinucleate. Există unul sau mai multe cloroplaste. O particularitate a algelor roșii este prezența celulelor glandulare speciale la unii reprezentanți. Celulele care alcătuiesc talul sunt conectate prin pori.
Înmulțirea vegetativă este rară. Într-un proces asexuat, zoosporii sunt complet absenți. Procesul sexual este oogamie.
Purpleworts au o structură unică a oogonului (carpogon) și procese complexe de dezvoltare a zigotului. Nu există etape în mișcare în ciclul de dezvoltare.
- Zigotul, înainte de a da naștere sporofitului, suferă o dezvoltare complexă, în urma căreia se formează spori (carpospori), dând naștere sporofitului. [spectacol]
.
Euglena alge Euglena
- organisme microscopice. Forma celulelor este în principal eliptică și în formă de fus. Cloroplastele sunt stelate, în formă de panglică, de formă mare lamelară.
- Pigmenti: clorofile a, b, caroten, xantofile. Unele euglenoide au un pigment roșu, astaxantina, care reglează cantitatea de lumină care ajunge la cloroplaste. În condiții de lumină intensă, pigmentul se acumulează în partea periferică a celulei și ascunde cloroplastele. [spectacol]
.
Celula devine roșie. Nu există membrană de celuloză; rolul său este jucat de un strat compact de citoplasmă; unele au o carcasă care nu este strâns legată de protoplast. La capătul anterior al corpului se află o depresiune (faringe), din fundul căreia se extind unul sau doi flageli. Euglenaceae se deplasează prin schimbarea formei corpului și cu ajutorul unui flagel, rotindu-se simultan în jurul axei longitudinale. În euglenoidele vii, în partea din față a celulei există o pată roșie - stigma, care acționează ca un organ sensibil la lumină. Se reproduc prin diviziune longitudinală. Prezența procesului sexual nu a fost stabilită. Ei trăiesc în principal în corpuri mici de apă dulce, unele în unele salmastre. verde
Pigmenti: clorofile a si b, caroteni si multe xantofile. La unele specii și în anumite stadii de dezvoltare, culoarea verde poate fi mascată de pigmentul roșu hematocrom. Forme unicelulare, coloniale și pluricelulare. Dimensiuni: de la cele mai mici celule unice cu un diametru de 1-2 microni la plante macroscopice care măsoară zeci de centimetri lungime. În algele verzi se găsesc toate tipurile principale de reproducere asexuată și sexuală și toate tipurile principale de modificări ale formelor de dezvoltare.
- Characeae [spectacol]
.
algele Charovaya- un grup deosebit de alge, în aparență care amintește de plantele superioare. Distribuit pe scară largă în iazurile și lacurile cu apă dulce, în special în apele dure, calcaroase; se găsește în golfurile maritime și în apele continentale salmastre. Ele formează desișuri. Înălțimea talilor lor este de obicei de 20-30 cm, dar poate ajunge la 1 și chiar 2 m. Au aspectul unor lăstari verzi stufători, sub formă de fir sau tulpini, cu o structură articulară-verticioasă: pe lăstarii principali, numiți convențional. tulpinile, spiralele lăstarilor laterali sunt situate la o oarecare distanță unele de altele - în mod condiționat, frunzele sunt, de asemenea, segmentate în structură. Locațiile spiralelor se numesc noduri, iar secțiunile tulpinii dintre ele se numesc internoduri.
Celulele nodurilor și internodurilor sunt diferite: un internod este o celulă uriașă alungită care nu este capabilă de diviziune; nodul este format din mai multe celule mononucleare mici colectate într-un disc, diferențierea în timpul procesului de diviziune și formând ramuri laterale și un spire.
Cloroplastele sunt numeroase și au forma unor corpuri mici în formă de disc (seamănă cu boabele de clorofilă).
Pigmenti: clorofilele a si b, carotenii, xantofilele (asemanatoare cu algele verzi). Structura organelor sexuale de reproducere formate în partea de sus a majorității segmentelor - frunze - este deosebită. Organele feminine - oogonia - și organele masculine - anteridiile - sunt pluricelulare, de obicei se dezvoltă pe aceeași plantă (rar dioice).
Rolul algelor în natură, importanța lor economică
Algele, ca și plantele superioare de pe uscat, sunt o sursă de substanțe organice și producători de oxigen în corpurile de apă. Datorită activității algelor (în principal diatomee, albastru-verzi și verzi) se formează roci (diatomite, depozite silicioase, unele calcare). Unele alge (alge albastru-verzi plictisitoare), care distrug rocile, participă la formarea solurilor primare.
În combinație cu alte organisme (bacterii, ciuperci), algele participă la procesul de autopurificare a apei.
Cu toate acestea, dezvoltându-se în cantități mari, algele (albastru-verde, unele verzi, diatomee, pirofite) pot duce la „înflorirea apei”, în timpul cărora un număr semnificativ de organisme se instalează la fund, procesele de degradare se intensifică, cantitatea de oxigen scade brusc. iar concentrația de dioxid de carbon crește. Acest lucru duce la uciderea peștilor de vară. „Înflorirea” afectează negativ alimentarea cu apă (filtrele se înfundă, apa capătă un gust și un miros neplăcut).
ÎN agricultură algele sunt folosite ca îngrășăminte organice (alge albastre-verzi care fixează azot, alge marine și, de asemenea, masa de alge albastru-verzi care este colectată în timpul „înfloririi” corpurilor de apă). Algele provoacă formarea de humus, îmbunătățesc aerarea solului și îi afectează structura.
Algele sunt materii prime pentru producerea unor substanțe organice valoroase: alcooli, amoniac, lacuri, acizi organici etc. (sapropeli); iod, brom (alge brune); lipici (varec); agar-agar (alge roșii, phyllophora), caroten, substanțe biologic active. Folosit în industria microbiologică, cercetare spațială. Pentru producția de hârtie și carton se folosesc Cladophora și Rhizoclonium, care cresc în cantități mari în rezervoarele din Siberia de Vest. Algele marine sunt folosite în industria alimentară, precum și direct în alimentație (alge marine, salata de mare, nostok).
În hidrobiologia sanitară, algele sunt folosite ca indicatori care arată gradul de contaminare a apei cu substanțe organice. Algele sunt folosite pentru purificarea apelor industriale.
Până la jumătatea secolului al XX-lea, toate plantele au fost împărțite în inferiorŞi superior. LA la cel mai de jos au fost atribuite plante bacterii, ciuperci, mucegai mucegai, alge, licheni. Reprezentanții acestor grupuri sunt extrem de eterogene, dar sunt caracterizați de unii semne generale: absența țesuturilor și diferențierea corpului în rădăcină, tulpină, frunză (adică absența organelor).
În prezent bacteriiŞi ciuperci separate în regnuri independente de organisme vii și mucegai slimeŞi lichenii sunt considerate ca grupuri (diviziuni) separate în regat ciuperci.
Plantele se caracterizează prin următoarele caracteristici:
– fotosinteză aerobă;
– prezența cloroplastelor în celule;
– substanță de rezervă – amidon;
– membrana celulara densa de celuloza;
– imobilitate relativă.
Conform unei clasificări, regatul Planteîmpărțit în trei subregate: Bagryanka(alge roșii), Alge marine adevărateŞi Plante superioare.
Corpul vegetativ stacojiuŞi alge adevărate nu este împărțit în organe și țesuturi. Ele sunt adesea numite în modul vechi plante inferioare. Totuși acum stacojiuŞi alge marine adevărate aparțin regatului Protista.
Plante superioare, spre deosebire de cele inferioare, sunt organisme complexe, pluricelulare diferențiate în organe și țesuturi, adaptate să trăiască într-un mediu terestru.
alge marine - un grup colectiv de protisti fotosintetici predominant acvatici. Au apărut în Proterozoic în urmă cu aproximativ 800–900 de milioane de ani.
Conceptul de „alge” suferă de o mare incertitudine în termeni științifici. Cuvântul „alge” în sine înseamnă doar că sunt cele mai simple organisme care trăiesc în apă. Cu toate acestea, plantele cu semințe pot fi găsite și în apă ( nufăr, linte de rață), spori mai mari (mușchi fontinalis, coada-calului râu, lacul Poloshnik, ferigă salvinia) plante acvatice secundare. În plus, bacteriile fotosintetice trăiesc și în corpurile de apă ( cianobacteriile), care nu sunt plante sau protisti, dar sunt capabile de fotosinteză aerobă (numite adesea albastru-verde alge). Pe de altă parte, un număr semnificativ de alge microscopice cresc și pe uscat (spre deosebire de algele „acvatice”, aceste alge „terestre” tolerează ușor uscarea și prind foarte repede viață la cea mai mică umiditate).
Sunt cunoscute peste 40.000 de specii de alge, care anterior au fost grupate în 9 divizii: rosu, diatomee, verde, maro, pirofit, galben-verzui, auriu, carofite, euglenic.În prezent, problema numărului și compoziției diviziunilor algelor, ca reprezentanți ai regatului Protista, nu a fost complet rezolvată. Ceea ce au în comun algele este capacitatea lor de a avea o metodă de nutriție autotrofă datorită prezenței unui aparat fotosintetic (totuși, la unele alge, alături de alimentația autotrofă, există și alimentația heterotrofă). Diferite grupuri de alge diferă în setul de pigmenți, structura cloroplastelor, produsele fotosintetice și numărul și structura flagelilor. Se crede că diviziunile algelor provin din diferite grupuri de organisme unicelulare, de exemplu. nu sunt direct legate între ele. Plantele terestre purtătoare de clorofilă provin probabil din ele.
Știința care studiază algele este algologie(din lat. algele- alge marine).
Structura celulară. Organizarea celulei majorității algelor diferă puțin de organizarea celulelor vegetale tipice, dar are și caracteristici proprii (Fig. 4.7.).
Celula majorității algelor este acoperită cu dens coajă, constând în principal din substanţe celulozice şi pectinice.
Învelișul de alge este stratificat (eterogen, 2-3 straturi). De regulă, straturile interioare sunt celuloză, iar cele exterioare sunt pectină, care protejează celula de efectele nocive ale acizilor și altor reactivi.
Multe alge depun componente suplimentare în coaja lor: carbonat de calciu ( Characeae), acid alginic ( maro), fier de calcat ( roșu, volvox). U diatomeeÎn loc de celuloză, membrana celulară conține siliciu(întărește matricea cochiliei, creând o structură asemănătoare cochiliei).
Doar câteva alge sunt „goale” (adică fără coajă, înconjurate doar de plasmălemă); peliculă - strat elastic dens de proteine ( Zigotul, înainte de a da naștere sporofitului, suferă o dezvoltare complexă, în urma căreia se formează spori (carpospori), dând naștere sporofitului.)
și sunt capabili să-și schimbe cu ușurință forma corpului.
CU
Orez. 4.7.
Structura unei celule de alge. A - chlamydomonas; B – spirogyra(parte a firului).
Sub carcasă există un protoplast, care include citoplasmăŞi miez(sâmburi). La majoritatea algelor, citoplasma este situată într-un strat subțire de perete, înconjurând un mare vacuola centrală cu seva celulară.
Majoritatea algelor au doar 1 nucleu pe celulă, dar, de exemplu, cladofori sunt câteva zeci de ele și plasă de apă (hidrodicția) – câteva sute. Se numesc celule cu un număr mare de nuclei cenocitară.
Celulele de alge conțin toate organoizi tipic pentru celulele vegetale: reticul endoplasmatic, ribozomi, complex Golgi, mitocondrii, cloroplaste si altele.
Cu toate acestea, cloroplaste alge ( cromatofori) diferă de cloroplastele vegetale într-o mare varietate de forme, locație în celulă și un set de pigmenți.
Pot avea formă de cupă ( chlamydomonas), spirală ( spirogyra), lamelar ( melosira), cilindric ( ulothrix), stelat ( zygnema) etc. (Fig. 4.7., 4.8.).
ÎN 
cloroplaste sunt diverse pigmenti: clorofile a, b, c, d; carotenoide(portocale), fucoxantina(maro), ficocianina(albastru), ficoeritrina(roşu).
ÎN
Orez. 4.8.
Unele forme cloroplaste de alge. 1 – în formă de stea zygnema; 2 – cilindric ulotrix; 3 – lamelar Melosirs.
Algele unicelulare au și un ochi roșu fotosensibil - stigmatizarea(prinde și transformă lumina, necesară orientării în spațiu) , vacuole pulsatile(eliminați excesul de apă din celulă, îndepliniți o funcție excretorie) Şi flageli(folosit pentru mișcare) . Aproape toate algele, cu excepția roşu, poate forma celule mobile.
Structura corpului. Algele pot fi unicelular (Chlamydomonas, Chlorella), colonial (ochiuri de apă, Volvox, Pandorina)Şi pluricelular(filamentos - spirogyra, cladophora; lamelar - fucus, varec; carofita - hara, nitella). Dimensiunile lor variază de la microscopice (1 micron - chlorella) până la gigant (până la 60 m lungime – macrocystis giantis).
Este reprezentat corpul unei alge multicelulare talus, sau talus, nu are țesuturi și organe reale (frunze, tulpini și rădăcini), deși unele au părți similare extern (Fig. 4.9.).
Talus algele se disting printr-o mare varietate de structuri morfologice, reflectând principalele etape ale evoluției lor. Se disting următoarele structuri morfologice principale ale algelor:
– ameboid - aceasta este structura morfologică primară și cea mai primitivă caracteristică organismelor unicelulare și se caracterizează prin absența unei forme constante a celulei, a membranei și a flagelilor. Aceste alge, precum amibele, se deplasează cu ajutorul pseudopodelor ( Distribuit pe scară largă în corpurile de apă de pe planeta noastră (ape proaspete, salmastre, mări).Şi galben-verde);
– monadic structura - caracteristică organismelor unicelulare și se caracterizează prin prezența în astfel de celule a unuia, doi sau mai mulți flageli, datorită cărora se mișcă ( pirofit, auriu, euglenic); în cele mai înalt organizate, celulele care servesc pentru reproducerea asexuată și sexuală au o structură monadică;
– cocoid - caracterizat prin celule imobile cu un perete celular dens, solitare sau conectate în colonii ( verde, auriu, la diatomee - aceasta este singura structură);
– palmeloid - este o unire a multor celule cocoide scufundate în mucus comun, dar fără conexiuni plasmatice ( verde);
– filamentos - conectarea prin intermediul unor fire citoplasmatice de celule imobile în filamente, care pot fi simple și ramificate, cu viață liberă și atașate, adesea unite în colonii mucoase (verde, galben-verde etc.);
–
eterogen - Aceasta este o structură filamentoasă complicată, constând din fire care se târăsc de-a lungul substratului și fire verticale care se extind din ele ( verde, auriu, roșu, maro);
– lamelar - caracterizat prin tali multicelulari sub formă de plăci formate din unul, două sau mai multe straturi de celule ( verde, maro, rosu);
– sifonal - talul se caracterizează prin absența partițiilor celulare și un număr mare de nuclee este în principal alge marine (; verde, galben-verde)
– carofita - un talus multicelular mare cu o structură segmentată liniar, în care se disting „lăstarul”, „frunzele” și rizoizii principale ( Characeae).
Reproducere. Algele se înmulțesc asexuatŞi sexual mod.
Are loc reproducerea asexuată vegetativ sau dispute.
Vegetativ Reproducerea în organismele unicelulare se realizează prin diviziune celulară (mitoză), în organismele coloniale și filamentoase - prin părți ale talului sau prin organe speciale (de exemplu, noduli în characeae alge).
În unele alge filamentoase ( Spirogira) firul (corpul, talul) se desparte într-un mod strict definit și în același timp se formează două fire noi - fragmentare.
Într-un număr de alge filamentoase (de exemplu, ulothrix) celulele individuale devin rotunjite, acumulează o cantitate mare de nutrienți de rezervă și pigmenți, iar membranele lor se îngroașă. Astfel de celule sunt numite akinete. Ele sunt capabile să supraviețuiască în condiții nefavorabile în care celulele obișnuite de alge vegetative mor și firele lor sunt distruse. Când apar condiții favorabile Akinetesînmuguresc în fire.
Spor reproducerea se realizează folosind aplanospori(spori fixați) sau zoospor(mobil - în majoritatea algelor)), format prin divizarea protoplastului celulelor obișnuite sau în celule speciale - sporangii.
Sexual reproducerea se realizează cu ajutorul celulelor germinale - gameti (gametogamie), după fuziunea lor se formează zigot, care produce un nou individ sau zoospori. Gameti se formează în celule care nu diferă de cele vegetative sau în celule speciale - gametangia(gametangium feminin - oogonium, bărbat – anteridiu). Numai characeae gametangiile algelor sunt pluricelulare. Principalele tipuri de reproducere sexuală - izo-, hetero-Şi oogamie. Se găsește și în alge conjugare - fuziunea protoplastelor celulelor nespecializate nemotile ( spirogyra) Și hologamie - fuziunea a două organisme adulte unicelulare mobile (unele volvox).
În algele primitive (de exemplu, chlamydomonas) fiecare individ este capabil să formeze atât spori, cât și gameți, în funcție de perioada anului și de condițiile externe (de exemplu, temperatură). În altele, funcțiile de reproducere asexuată și sexuală sunt îndeplinite de diferiți indivizi - sporofite(formează spori) și gametofite(formează gameți). Într-un număr de alge există o strictă alternarea generatiilor - haploid gametofitși diploid sporofit.
Grupuri de mediu. Majoritate algele trăiește în rezervoare de apă dulce și în mări. Cu toate acestea, există și terestre, sol și alte grupuri ecologice de alge.
Se disting următoarele grupuri de mediu alge:
– acvatic: – fitoplancton - o colecție de alge predominant mici, care plutesc pasiv în coloana de apă ( Volvox, Pandorina, Fragilaria, Euglena, Chlamydomonas); – fitobentos – o colecție de alge care trăiesc la fundul rezervoarelor sau care cresc peste diferite obiecte acvatice, precum și acumulări de tip vată verde care plutesc pe suprafața apei, numite noroi(chara, nitella, cladophora, ulotrix, spirogyra, pinnularia, novicula, kelp, fucus);
– sol(aerofit, câteva sute de specii) – alge care formează plăci și pelicule colorate diferit pe copaci ( pleurococ, clorococ, chlorella, trentepoly), pietre, pământ umed, acoperișuri și pereți ai caselor (cosmarium, pinnularia), pe garduri etc.;
– sol - algele care trăiesc la suprafața solului sau în orizonturile sale cele mai de sus (în Republica Belarus există ~ 200 de specii: diatomee, verde, galben-verde: Chlamydomonas, Chlorella, Chlorococcus, Navicula, Pinnularia);
– criofiton - alge de gheață și zăpadă (~ 350 de specii de culori diferite; fenomenul de „zăpadă roșie” - o acumulare de alge unicelulare chlamydomonas înzăpezit; culoarea verde a zăpezii - rafidonem înzăpezit; culoarea maro a zăpezii și a gheții - ancylonema nordenskiöld);
etc.
1. Sens. În corpurile de apă, acestea sunt principala sursă de materie organică -
producători.
Estimările actuale sugerează că oceanul reprezintă cel puțin jumătate din producția primară a lumii în termeni de carbon fix.
Algele (în primul rând fitoplanctonul) sunt o verigă foarte importantă în ecosistemele acvatice, majoritatea lanțurilor trofice încep cu ele.
2. Participa la ciclurile biogeochimice ale substantelor.
Ele îmbogățesc hidrosfera și atmosfera cu oxigen, algele eliberând ~ 50% din tot oxigenul în atmosferă. Dioxidul de carbon este fixat. Participați la ciclul Ca și Si.
3. Participa la formarea solului.
5. 4. Intră în simbioză cu alte organisme. chlorella Ele participă la procesul de autoepurare naturală a apelor reziduale și poluate, regenerarea aerului în sisteme închise (în timpul zborurilor spațiale, scufundări) și pot fi folosite pentru purificarea apei contaminate cu radionuclizi (
capabile să acumuleze radionuclizi).
6. Sunt indicatori ai poluării mediului și a salinității. 7. Folosit de oameni ca produse alimentare (), kelp, alaria, ulva, porphyra
îngrășăminte și aditivi pentru hrana animalelor, sursă de vitamine (A, B 1, B 2, B 12, C și D) și biostimulatori.
Aparent, aproape toate algele pot fi mâncate, deoarece nu există forme otrăvitoare printre ele. De exemplu, pe Insulele Sandwich, din 115 specii de alge disponibile, populația locală mănâncă aproximativ 60. Algele roșii sunt deosebit de bogate în vitamine violet . Cel mai cunoscut ca remediu terapeutic și profilactic este algele marine ( alge de zahăr
), utilizat împotriva unor afecțiuni gastro-intestinale, scleroză, gușă, rahitism și alte boli.
8. Sunt materii prime pentru industrie. roşu Agar-agar (din ), algin (din maro
) obținute din alge sunt folosite în industria alimentară (la producția de marmeladă, bezele, înghețată etc.; ca aditiv la pâine - nu se învețește atât de repede), industria hârtiei (conferă densitate și luciu), farmaceutică industrie (pentru producerea de creme, unguente), în cercetare științifică (mediu solid pentru cultivarea microorganismelor).(acumulări de diatomee moarte) este utilizat în aproape 50 de industrii. Calitățile lor valoroase sunt porozitatea ridicată și greutatea specifică scăzută. O cantitate mare de diatomee este folosită pentru a prepara cărămizi ușoare; folosit ca aditiv la ciment. Dar este folosit pe scară largă ca material de filtrare în producția de uleiuri, grăsimi, în industria zahărului și în industria chimică.
Unele substante sunt folosite in parfumerie, pentru a produce lipici (acizi alginici), etc. Sunt folosite pentru a produce acizi organici, alcooli, lacuri etc.
Din ), algin (din algele primesc iod și brom.
9. Împreună cu bacteriile, ele provoacă „înflorirea” apei.
„Înflorirea” se observă pe vreme destul de caldă, când există o mulțime de nutrienți în apă (această situație este foarte adesea creată artificial de oameni, când apele uzate industriale sunt deversate în apă sau când îngrășămintele din câmpuri pătrund în râuri și lacuri). Ca urmare, începe o reproducere explozivă a producătorilor primari, iar aceștia, încălcând toate legile naturii, încep să moară înainte de a avea timp să fie mâncați. Odată cu descompunerea ulterioară a reziduurilor, are loc o proliferare la fel de intensă a bacteriilor aerobe (descompunetoare), iar apa este complet lipsită de oxigen. Ca urmare, peștii și alte animale și plante încep să moară. Toxinele produse în timpul înfloririi apei, în special în timpul proliferării cianobacteriilor (alge albastre-verzi), cresc moartea animalelor.
Alge marine- Acestea sunt cele mai simple și mai vechi plante de pe Pământ. Ele sunt clasificate ca plante inferioare, întrucât corpul lor nu are rădăcini, tulpini și frunze, precum și țesuturile care le formează; Corpul algelor este omogen, adică nu există nicio diferențiere. Printre alge există forme unicelulare, coloniale și multicelulare. Este clar că vorbirea despre lipsa de diferențiere a corpului algelor are sens numai în raport cu formele multicelulare.
Corpul algelor multicelulare se numește talus, sau talus.
Cu toate acestea, algele includ grupuri destul de diferite de plante. Fiecare are propriile sale caracteristici și chiar propria sa origine.
După cum sugerează și numele, algele trăiesc în apă. Asta este adevărat. Algele cresc în principal în corpurile de apă dulce și sărată. Cu toate acestea, formele unicelulare pot trăi și în locuri umede (scoarță de copac, sol). Dacă se usucă, algele unicelulare pot intra într-o etapă de repaus.
Formele unicelulare sunt predominant de culoare verde, care este determinată de pigmentul de clorofilă găsit în cloroplaste. Clorofila este implicată în procesul de fotosinteză.
Algele multicelulare sunt verzi, maro și roșii. Toate conțin în celulele lor clorofilă, necesară fotosintezei. Cu toate acestea, celulele algelor maro și roșii conțin și alți pigmenți care determină culoarea lor specifică. Astfel, algele brune au o culoare maro-gălbuie a talilor. Culoarea algelor roșii este mai variată: de la roșu și galben la albăstrui și verzui. Algele roșii conțin o mulțime de pigmenți roșii și albaștri.
Reprezentanții algelor verzi trăiesc atât în apă dulce, cât și în apă sărată. Algele brune și roșii se găsesc predominant în mări și oceane.
La algele verzi, talul arată ca fire sau panglici lungi plate. Forma și dimensiunea talilor de alge brune sunt foarte diverse. Există atât forme microscopice, cât și gigantice. Forma corpului poate fi filamentoasă, lamelară, stufoasă sau sferică.
În timpul procesului de evoluție, unele alge verzi au intrat în strânsă simbioză cu ciupercile și au format licheni. Lichenii pot fi considerați ca un grup special separat de organisme.
Algele sunt în primul rând organisme autotrofe, adică obțin materie organică prin fotosinteză. Cu toate acestea, unele alge sunt capabile să absoarbă substanțe organice gata preparate din mediul extern, adică sunt capabile de nutriție heterotrofă.
Celulele majorității algelor, ca toate plantele, au un perete celular. Cu toate acestea, printre alge există forme ameboide care nu au perete celular.
Amidonul este o substanță de stocare a carbohidraților în plante. Cu toate acestea, pe lângă amidon, algele conțin glicogen (caracteristic animalelor).
Ca toate plantele, algele sunt capabile de reproducere asexuată și sexuală. Reproducerea asexuată are loc atât pe cale vegetativă, cât și prin formarea de spori. Înmulțirea vegetativă poate apărea ca urmare a împărțirii corpului în părți, prin formarea de ramuri și noduli speciali.
Grupul ecologic și condițiile de viață
Departamentul de alge brune (Phaeophyta) are aproximativ 1.500 de specii.
Algele brune vii aproape numai în mări(doar câteva specii se găsesc în corpurile de apă dulce). Adâncimea habitatului este relativ mică, pentru cele mai multe specii - 5-15 m, dar unele specii sunt distribuite la o adâncime de 40-100 m și chiar 200 m sunt incluse grup ecologic de bentonice(de jos) organisme.
Structura algelor brune
Precursorii cloroplastelor de alge brune sunt bacterii apropiate Heliobacterium chlorum. Principalul pigment fotosintetic este clorofila a, pigmenții auxiliari sunt carotenoizii, inclusiv fucoxantina maro și xantofilele galbene. Pigmenții auxiliari ai algelor brune extind spectrul de lumină pe care îl absorb în regiunea albastru-verde.
Substanță de rezervă - glucide solubile asemănătoare amidonului varec.
Talul (talul) este doar multicelular. Talii mari, uneori de mulți metri de alge brune, sunt ținuți pe linia de plutire datorită bulelor de aer situate în talus. Mulți reprezentanți ai algelor brune prezintă diferențiere tisulară. În interiorul talului trec fasciculele vasculare, care amintește de floemul plantelor superioare. Aspect sistemul vascular asociată cu nevoia de transport nutrienti dar talul multimetru - de la părțile superioare, fotosintetice, ale plantei până la cele inferioare, în care condițiile pentru fotosinteză sunt mai rele.
Orez. Structura algelor brune
Reproducere
La algele brune, formele de reproducere sexuală sunt izogamia, heterogamia și oogamia. Există o alternanță de generații, de obicei heteromorfă. Reproducere asexuată - zoospori și bucăți de talus (reproducție vegetativă).
Semnificația algelor brune
Algele brune formează „păduri subacvatice” întregi la adâncimi relativ mici,înconjurând cu un zid continuu coastele tuturor mărilor şi oceanelor ambelor emisfere. Aceste „păduri subacvatice” oferă hrană, adăpost și locuri de reproducere pentru o gamă largă de vieți marine, inclusiv multe pește comercial. După ce algele mor, ele formează detritus, care este hrana organismelor planctonice.
Algele brune sunt omniprezente, dar cele mai multe specii mari găsit în mările de latitudini temperate și nordice.
Orez. 1. Alge brune: a) macrocystis (Macrocystus); c) sargasum; c) fucus (Fucus); d) varec (Laminaria)
Reprezentanți tipici ai departamentului
Algele brune sunt răspândite în mările din Orientul Îndepărtat varec (alge marine), Lungimea talului este de 5-6 m Algele marine sunt folosite ca hrană de către popoarele din Asia de Sud-Est.
Pe coasta Pacificului America de Sud alge brune gigantice găsite macrocystis. Talul său uriaș atinge o lungime de 50-60 m Interesant, crește într-un singur sezon.
În zona litorală (partea fundului expus la reflux) a mărilor nordice, desișurile extinse sunt formate din fucus(lungimea talului de până la 2 m).
Atlanticul de Sud (Marea Sargasso) se caracterizează prin acumulări uriașe de alge brune Sargassum.„Sargasso” înseamnă „struguri” în spaniolă și, într-adevăr, grupurile de bule de aer care țin talul acestor alge pe linia de plutire seamănă cu ciorchinii de struguri. Speciile Sargassum găsite în Marea Sargasso sunt singurele alge brune care plutesc pe suprafața apei, mai degrabă decât să fie atașate de fund.
Importanța economică
Celulele de alge brune sunt acoperite deasupra unei cochilii de celuloză cu un strat de carbohidrat special - pectină, constând din acid alginic sau sărurile acestuia (alginați). Când sunt amestecați cu apă (într-un raport de 1:300), alginații formează o soluție vâscoasă.
Alginații sunt utilizați extrem de larg:
- în industria alimentară (la producerea marmeladelor, sucuri, bezele etc.);
- în parfumerie (producția de creme, paste, geluri etc.);
- în medicină și industria farmaceutică (în producția de unguente, paste, fire chirurgicale solubile);
- în industria chimică (în producția de lacuri, vopsele, adezivi care nu își pierd calitățile la congelare și dezghețare; materiale plastice, plastifianți, fibre sintetice);
- în tipărirea cărților (pentru îmbunătățirea calității tipăririi);
- alginații fac țesături naturale nedecolorate și impermeabile, sunt utilizați pentru îmbunătățirea calității solului de turnare în turnătorie, pentru fabricarea electrozilor (îmbunătățirea calității sudurilor) și în multe alte sectoare ale economiei naționale.
Alcoolul hexahidric se obține din algele brune manitol, folosit ca înlocuitor de sânge, ca medicament în tratamentul diabetului zaharat, precum și în industria ușoară și chimică (în producția de hârtie, lacuri, vopsele, explozivi iar pentru îmbrăcămintea pielii).
Se consumă alge brune (varza de mare). pentru mâncare.
Algele brune se folosesc și cum medicament: ca laxativ ușor, în tratamentul bolilor vasculare și, de asemenea, ca sursă de iod și oligoelemente pentru bolile glandei tiroide. Iod a fost obținut pentru prima dată din alge brune, iar în trecut acestea au fost principala materie primă pentru producerea acestuia. În prezent, amploarea acestei producții a scăzut drastic datorită apariției unor surse de iod mai rentabile.
Algele brune pot fi folosite ca indicatori de depozit de aur, deoarece sunt capabili să-l acumuleze în celulele talului.
Algele brune sunt folosite și în agricultură - ca îngrășăminteŞi pentru hrana animalelor.