Ноктилюки — это маленькие одноклеточные водоросли, достигающие размеров мм. Невооруженным взглядом рассмотреть их невозможно, а в микроскоп видно, что водоросль представляет собой круглое тельце с двумя жгутиками, с помощью которых они хватают добычу и передвигаются.
Только в период размножения в августе-сентябре ноктилюки оказываются в прибрежных слоях.
Хищные ноктилюки питаются мельчайшими рачками, а сами, в свою очередь являются добычей веслоногих рачков. Практически половину всего зоопланктона в Азово-Черноморском бассейне составляют ночесветки. Ночесветки размножаются путем деления, реже образованием мелких почек на основном теле. Водоросль предпочитает прохладную воду, летом спускается на глубину. Одни из них непосредственно поедают водоросли, другие подбирают продукты их разложения, третьи пожирают животных, питающихся водорослями.
Так совершается вечный ход жизни, вечный круговорот веществ в воде, используя солнечную, космическую энергию. Где главную космическую роль в нем играют обыкновенные водоросли планктона. Мировой океан — это особенная экосистема, которая развивается по собственным законам. Вся территория поделена на особые природные зоны, где сформировался свой тип климата, растительный и животный мир.
Каждый из четырех океанов планеты имеет свои особенности. Растительный мир Атлантического океана — это различные виды водорослей и цветковых растений. Наиболее распространенными цветковыми видами является океаническая посидония и зостера. Эти растения встречаются на дне морей бассейнов океана. Что касается поседонии, то это весьма древний вид флоры, и ученые установили ее возраст — лет.
В Атлантическом океане , на восток от Антильских островов, огромное пространство, известное под названием Саргассова моря , там наблюдается высокая плотность бурых водорослей. По внешнему виду можно принять эти водоросли за высшие растения. Цилиндрический разветвленный стебель. На нем сидят узкие листья со средней жилкой.
Ветви сильно укорочены и живо напоминают соцветия. Часть веточек совсем короткие, наверху раздутые в шарики — пузыри с воздухом, очень похожи на ягоды. Один из видов саргасса назвали морским виноградом , или плывучкой ягодоносной. Морскими течениями их отрывает от коренных мест произрастания и несет в более спокойный участок океана.
От Западной Индии к Северному Ледовитому океану движется течение Гольфстрим, а от Африки к Америке, поперек Атлантического океана, направляется экваториальное течение. Вся поверхность океана — зеленое царство планктона. У морских берегов умеренного пояса скалы и камни обрастают различными одноклеточными водорослями и длинными зелеными нитями — нитчатками.
Чуть подальше волнуются великолепные густые заросли. Курчавится обильной зеленью ульва-салат, иногда фиолетового с переливами цвета. С ним переплетаются чьи-то яркие карминовые ветки. Значения температуры и солености имеют решающее значение для микроскопических живых существ, составляющих планктон, а также водорослей.
В теплых водах лучшие условия для фитопланктона. Он обитает в среднем на глубине ста метров и имеет сложный состав. Меняются растения в фитопланктоне в зависимости от широты и от времени года.
Особенности рельефа шельфа и ложа океана определяют жизнедеятельность донных организмов — бентоса. В составе этой группы насчитывается много кишечнополостных и ракообразных. Есть целый ряд особенностей видового состава, характеризующих органический мир Атлантического океана. Богатые рыбой акватории приурочены к районам интенсивного размножения планктона в умеренном и жарком поясах.
В этих же регионах наблюдается разнообразие морских птиц и млекопитающих. Как и в других океанах, доминирующее место в растительном мире занимают водоросли. Их разнообразие и количество зависит от температуры воды и глубины. Так в холодных водах больше всего встречается ламинарий. В умеренном климате растут фуксовые и красные виды водорослей. В теплых тропических зонах очень тепло, и эта среда совсем не подходит для роста водорослей.
Индийский океан богат на красные и бурые водоросли. Это ламинарии, макроцистис и фукусы. Достаточно много растет в акватории зеленых водорослей. Здесь бывают и известковые виды водорослей.
Кроме того, в Индийском океане растут кораллы, создают рифы. Немало в водах встречается и морской травы — посейдонии. В южных морях богатства подводных лесов напоминают наземные леса тропических областей.
И первое место в них принадлежит ламинарии под названием макроцистис. По длине она превосходит самые высокие деревья на Земле. Поднимаясь до дна моря под острым углом, ее ствол разрастается до метров в длину. Голый в нижней части, он несет множество узких листьев, каждый с одним наполненным воздухом пузырем у основания. И вся листовидная часть плавает в воде, добираясь до поверхности ее, где образует густые плавучие заросли и даже чащи.
Эта водоросль так прочно держится за дно своими ризоидами — разветвлениями в виде корней нижней части ствола, — что не боится самых сильных бурь Западного океана, а им «не может противостоять никакая скала. Каждая такая водоросль дает приют множеству живых существ. Основная часть растительного мира Тихого океана — это фитопланктон.
Он состоит преимущественно из одноклеточных водорослей, а это более 1,3 тысяч видов перидинеи, диатомеи. В этой акватории насчитывается около видов водорослей, в то время, как морских трав и цветков всего В зоне тропиков и субтропиков можно встретить коралловые рифы и мангровые растения, а также красные и зеленые водоросли.
Там, где климат более холодный, в умеренной климатической зоне, растут ламинариевые бурые водоросли. Порой на значительной глубине встречаются гигантские водоросли длиною около двухсот метров. Значительная часть растений находится именно в мелководной зоне океана. На больших глубинах растут красные водоросли — багрянки.
Их можно встретить в наших северных, южных и дальневосточных морях. Некоторые багрянки отлично распространяются в неглубоких средних зонах. Они стелются у подножия подводных лесов из крупных водорослей, подобно лишайникам и мхам в наших северных наземных лесах.
Обычно это небольшие нежные кустики всего нескольких сантиметров в вышину. Они то прелестных розовых тонов, то вдруг перемежаются темно-малиновыми кустиками, почти черными, то одеты в пурпур. Одни отливают синевой или матовой зеленью, других словно солнечный луч позолотил, и они зажелтели. Северный Ледовитый океан лежит в полярном поясе, и здесь царит суровый климат. Это отразилось и на формировании мира флоры, который отличается бедностью и небольшим разнообразием.
Основу растительного мира данного океана составляют водоросли. Исследователи насчитали около видов фитопланктона. В основном это одноклеточные водоросли. Они являются основой пищевой цепочки этой акватории.
Однако здесь фитоводоросли активно развиваются. Этому способствует холодная вода, создавая оптимальные условия для их роста. В Северном ледовитом океане Ламинарии относятся к бурым водорослям, имеющим пигменты, кроме зеленого — хлорофилла, и другие — бурые.
Ламинарии замечательны тем, что у них происходит ежегодный листопад: сменяются листовые пластины, а черешки и стебли многолетние. В наших северных морях листопад в подводном ламинариевом лесу начинается во второй половине ноября. В глубоких зонах северных морей дно покрывают ярко-красные кустики багрянок , которые трудно не посчитать за высшие растения. На веточках у них как будто настоящие листья с сетью жилок. Но и это растение — делессерия — тоже водоросль.
Есть багрянки, похожие на красные пластинки, прикрепленные к земле основанием.
Красное море - самое тёплое и чистое на планете - Документальный фильм о подводных глубинах - #1Иногда это только неветвящиеся нити, иногда узкие ленты. Среди таких подножных кустистых лесов выделяются своеобразные багрянки — камнекусты. Так называют их за способность пропитываться известью. В больших реках с очень медленным течением, конечно, водоросли успевают размножаться в пределах ограниченного участка реки при относительно однородных условиях.
Следовательно, здесь может сформироваться до некоторой степени особый для данных условий состав фитопланктона. Однако даже в этом случае исходным «материалом» для данного речного сообщества являются организмы, занесенные течением из выше расположенного участка реки или из боковых притоков. Чаще же всего в реке состав фитопланктона формируется как смесь фитопланктона притоков, в той или иной степени преобразованная под влиянием условий реки.
Наличие в воде запахов естественного происхождения периодически наблюдалось в реках, питающих Москву, Харьков, Днепропетровск, Киев, а также в некоторых водохранилищах Донбасса.
Запахи часто появляются во время цветения водоемов, т. Наиболее распространены диатомовые, сине-зеленые и зеленые равножгутиковые. Харовые водоросли населяют преимущественно пресные водоемы разного типа, особенно часто пруды и озера, но они встречаются и во временных небольших водоемах — ямах и канавах, а также, хотя и значительно реже, в ручьях и реках. Некоторые виды в равной мере могут населять и солоноватые воды, есть и такие, которые живут только в солоноватой воде, соленость которой, однако, составляет не более чем две трети солености морской воды.
В типично морских условиях харовые не встречаются. Наличие в воде запахов естественного происхождения периодически наблюдается в реках и каналах. В водохранилищах запахи часто появляются в период массового развития водорослей, во время так называемого цветения воды.
Динамика водорослей характеризуется ярко выраженной сезонностью. Биологической весной апрель - июнь образование альгоценозов на макрофитах происходит заново. К середине июня создаются значительная масса планктона, которая сокращается в летний период июль - август. Осенью август - октябрь биомасса водорослей вновь увеличивается и достигает максимума в октябре. В конце зимы в пробах присутствуют много мелких форм, которые способны к активному размножению.
Таким образом, в сезонной динамике водорослевых альгоценозов отмечается два периода увеличения биомассы - летом и осенью. В разные периоды года вклад отдельных видов в структуру доминантных комплексов претерпевает существенные изменения. Сезонные изменения альгоценозов р. Хопер в целом характеризуются развитием диатомовых в течение всего года, их более 20 видов Bacillariophyta.
В основном это широко распространенные виды Navisyla, Nitzschia, Cynbella, Fragilaria. Диатомовые водоросли представлены бентосными, пеннатными, они присутствуют в течение всего года.
Зеленые водоросли - Chlorophyta - включают более 30 видов. По разнообразию и видовому богатству в сообществах они не только не уступают диатомовым, а даже превосходят их.
Из нитчатых форм присутствуют Spirogyra, Ulothrix, реже Oedogonium. Из сине-зеленых водорослей Cyanophyta выявлено около 15 видов. Обилие сине-зеленых повсеместно возрастает в конце лета за счет распространения Gloecapsa, Anabena и Oscillattoria.
Заметно было постоянное присутствие эвгленовых водорослей Eugleno-phyceae. Наибольшее их сосредоточение наблюдалось в мелководных, хорошо прогретых местах, где идет зарастание, среди группировок нитчатых зеленых Spirogira, Cladophora и сине-зеленых водорослей. По существу, эвгленовые водоросли не достигают большой плотности популяции и в формировании альгоценозов играют лишь соподчиненно-сопутствующую роль.
В той части реки, где идет интенсивное зарастание русла, где разрастаются водные и прибрежно-водные растения, основную часть альгоценозов и биомассы составляют эпифитные диатомовые водоросли и характерные для зарослей водных растений Pandorina morum и зеленых Cryptomonas из Криптофитовых Cryptophyta. Остальное количество рыбы перерабатывается на кормовую муку для животноводства, птице- и звероферм. Кроме того, добываются морские звери тюлени, моржи, котики, нерпы , пищевые моллюски устрицы, мидии и др.
Во внутренних водоемах морях, реках, озерах, водохранилищах добывается около 1 млн т высокоценной рыбы: осетровых, лососевых, сиговых, сазана, леща, судака, тарани, воблы и др. Вырубка леса в бассейне реки отмечено крестами приводит к усыханию малых рек — притоков 1 , снижению уровня грунтовых вод от линии а до линии б , уменьшению влажности почвы, снижению уровня воды в реке и озере 5.
Это вместе с другими факторами ведет к недостатку воды в городе 7 , гибели рыбы 3 , развитию цианей сине-зеленых водорослей и других водных организмов в связи с усиливающейся эвтрофикацией водоемов. Строительство плотины 6 и ирригационной системы 2 в целях накопления воды в реке и нормального режима увлажнения на полях не решает проблемы поддержания уровня грунтовых вод и прекращения усыхания озера.
Напротив, расход воды на испарение в оросительных системах и с поверхности водохранилища усугубляет недостаток речного стока в озеро, задерживает твердый сток, а подпор вод плотиной вызывает подтопление местности, в том числе по городам, ее заболачивание 8.
Ирригация вызывает дополнительное засоление почв, требующих промывки, а значит, большего расхода поливных вод, с которыми в водоем смываются органика и удобрения, что усиливает эвтрофикацию. Водная флора представлена в исследовании двадцатью видами растений, два из которых относятся к водорослям -кладофора, хара и восемнадцать - к высшим растениям. Последние разбиты на две экологические группы - водные и прибрежноводные макрофиты. К первой группе относятся: элодея, роголистник темнозеленый, рдест гребенчатый, рдест пронзеннолистный, рдест курчавый, рдест сплюснутый, телорез, ряска малая, уруть колосистая, ситник, стрелолист, ко второй - лютик жестколистный, рогоз широколистный, камыш озерный, белокрыльник болотный, осока, тростник обыкновенный и сусак.
Растения расположены вдоль береговой линии рек и водоемов небольшими участками, большая часть их находится в заливах. Популяция диатомовых водорослей в ноябре г.
Ридли-Крик, Чсстчр-Кауити, Пенсильвания; река не испытывала отрицательного влияния загрязнения. Нитчатые неветвящиеся ярко-зеленые водоросли этого порядка чрезвычайно широко распространены в пресных водоемах всех континентов.
Даже в холодных ручьях Антарктиды они, хотя и недолго короткое летнее время , радуют глаз своей изумрудной зеленью.
В народе их обычно именуют тиной: небольшими рыхлыми подушками плавают они летом у поверхности воды в прудах, озерах и тихих заводях рек. Каждая из таких дерновин-подушек, наполненная пузырьками выделяемого водорослями кислорода, состоит из множества нитей, переплетающихся между собой табл.
Слизистые на ощупь нити могут также свободно лежать на дне стоячего водоема или устилать на протяжении многих метров дно рек и ручьев, прилепляясь к песчинкам и камням. Каждая нить сложена из ряда одноядерных цилиндрической формы клеток, ширина которых у разных видов колеблется от 3 до — мкм. Клетки довольно плотно примыкают друг к другу. Распад нитей на отдельные клетки происходит, да и то не у всех представителей, только при неблагоприятных условиях.
Следовательно, значение воздушного пути заноса водорослей в пещеру Шульган-Таш невелико. Методика оценки. Оценка изменений. В настоящее время имеется достаточная информация об изменениях, вызванных загрязнением, в сообществе водорослей и простейших, чтобы подойти к разработке критериев оценки качества воды.
При загрязнении воды озера или реки можно использовать в качестве критерия изменения в микробиальных структурах сообщества. Соответствующие данные обычно основаны на идентификации видов [9] или методах, дающих аналогичную информацию, но требующих формальной идентификации [10а, ]. Однако мы еще не понимаем надлежащим образом связи этих изменений с функцией целого сообщества.
Водосборы, облесенные или лишенные леса в результате вырубки, являются частями более крупного ландшафта, который может включать другие малые водосборы, дренирующие их ручьи, озеро, куда впадают некоторые водотоки, и крупную реку, которая вытекает из данного района. Некоторые последствия вырубки леса могут распространяться вниз по течению.
Увеличение притока питательных веществ в сочетании с доступом солнечного света вызывает пышное развитие водорослей в реке, протекающей по территории с вырубленным лесом; это обогащение питательными веществами передается более крупной реке, в которую она впадает. Три экосистемы — лес, река и озеро — связаны между собой потоком питательных веществ. Неорганические питательные вещества имеют те же циклы, так что, например, для атома калия в течение одного лета вполне возможен круговорот от почвы через деревья и назад в почву, вынос с водосбора и сток по реке и круговорот через планктонные организмы озера.
Если, допустим, атом калия покидает озеро вместе с речными водами, то он может попасть в реку Мерримак и далее, покинув Новую Англию, в Атлантический океан. Особый тип клеточного покрова — перипласт — характерен для криптофитовых. Он представляет собой совокупность плазмалеммы и расположенного над и под ней белкового компонента.
Эти слои часто состоят из белковых шестиугольных пластинок [4]. Клетки синезелёных водорослей обычно окружены слизистыми обвёртками. В одних случаях слизь образуется в небольшом количестве, в других вокруг клетки возникают более или менее стойкие и чёткие слизистые обвёртки [6]. Если клеточная оболочка пластичная, клетка может быть способна к так называемому метаболическому движению — скольжению за счёт небольшого изменения формы тела.
У прокариотических клеток отсутствуют ограниченные мембраной органеллы ядро , пластиды , митохондрии , диктиосомы, тельца Гольджи, жгутики , что характерно для цианобактерий. Мезокариотическая клетка панцирные жгутиконосцы из группы динофлагеллят несёт чётко ограниченное ядро, но в его строении сохраняются примитивные черты.
Эукариотические водоросли обычно содержат одно чётко дифференцированное ядро , хотя существуют виды, у которых количество ядер увеличивается. Так, для кладофоры характерны клетки с несколькими десятками ядер, ещё больше ядер у водяной сеточки сотни ядер. У большинства водорослей ядра очень мелкие, около 1 мкм в диаметре; у ряда видов они значительно крупнее — в среднем до 4 мкм, а у отдельных видов могут достигать 45 мкм Bryopsis из Siphonales. У одноклеточных водорослей ядро располагается ацентричио, у многоклеточных — чаще всего в центре [6].
Ядро содержит генетический материал клетки , ядрышко , кариоплазму и окружено двойной мембраной с порами в ней [3]. Митоз водорослей может протекать по-разному. В зависимости от поведения ядерной оболочки различают закрытый, полузакрытый и открытый митозы.
При закрытом митозе у харовых, золотистых, примнезиофитовых, криптофитовых расхождение хромосом происходит без нарушения ядерной оболочки. При полузакрытом митозе встречается среди зелёных, примнезиофитовых, красных, бурых водорослей и др. При открытом митозе у эвгленовых ядерная оболочка исчезает в профазе [4]. Фотосинтетические пигменты находятся в особых органоидах — хроматофорах хроматофорами называют хлоропласты водорослей. Хроматофор имеет две красные , зелёные , харовые водоросли , три эвглены, динофлагелляты или четыре охрофитовые водоросли мембраны.
Также он имеет собственный сильно редуцированный генетический аппарат, что позволяет предположить его симбиогенез происхождение от захваченной прокариотной или, у гетероконтных водорослей, эукариотной клетки. Внутренняя мембрана выпячивается внутрь, образуя складки — тилакоиды , собранные в стопки — граны: монотилакоидные у красных и синезелёных, двух- и больше у зелёных и харовых, трёхтилакоидные у остальных. На тилакоидах, собственно, и расположены пигменты.
Хроматофоры у водорослей имеют различную форму мелкие дисковидные, спиралевидные, чашевидные, звёздчатые и т. Эволюция хроматофоров шла в направлении увеличения улавливающей свет поверхности без увеличения их объёма: от пластинчатых через лентовидные к зернистым — наиболее сходным по форме с хлоропластами высших растений [7]. Располагаются хроматофоры обычно вдоль стенок, но также могут заполнять цитоплазму зелёные, бурые, красные водоросли или локализоваться в центре клетки Zygnema , десмидиевые [3].
У некоторых водорослей, помимо хлоропластов, в клетках встречаются лейкопласты и их разновидность — амилопласты [8]. По особенностям молекулярной структуры фотосинтетические пигменты водорослей подразделяют на три основные группы: хлорофиллы , каротиноиды , билины. Хлорофиллы выполняют наиболее важную роль среди фотосинтетических пигментов. Пластиды водорослей из разных отделов отличаются по составу хлорофиллов.
Так, глаукоцистофитовые, красные и эвстигматофициевые водоросли содержат только хлорофилл а , зелёные, эвгленовые и хлорарахниофитовые содержат хлорофиллы а и b.
Ответы на вопросы. Как изменить цвет воды в пруду? Рыба для Алтая. Пруд на 5 сотках. Раки в пруду.Только у празинофициевых могут присутствовать три формы хлорофилла: а , b и с. Остальные отделы эукариотических водорослей содержат хлорофиллы а и с. У всех фотосинтезирующих прокариотических водорослей присутствует хлорофилл а , хлорофиллы b и с встречаются у прохлорофитов, хлорофилл d обнаружен только у Acaryochloris marina. Каротиноиды выполняют роль светособирающих пигментов, фотозащитную функцию, стабилизируют липидную фракцию мембран.
Различают две основные группы каротиноидов — каротины и ксантофиллы. Наряду с универсальным ксантофиллом зеаксантином существуют ксантофиллы, характерные для отдельных групп водорослей. Так, большинство охрофитовых содержат фукоксантин , динофитовые — перидинин, цианобактерии — эхиненон и миксоксантофилл.
Фикобилипротеины являются компонентами светособирающих антенн у синезелёных, глаукоцистофитовых, красных и криптофитовых водорослей. Они представляют собой белки, ковалентно соединённые с одной или несколькими фикобилиновыми группами. К фикобилипротеинам относятся фикоэритрины , фикоэритроцианин , фикоцианины и аллофикоцианины. У глаукоцистофитовых, красных и синезелёных водорослей фикобилиновые пигменты собраны в фикобилисомах , которые расположены на тилакоидных мембранах.
Фикобилисомы имеют полудисковидную или полусферическую форму. Ближе всего к мембране тилакоида расположены аллофикоцианины, затем фикоцианины и по периферии — фикоэритрины и фикоцианоэритрин [4].
У многих в хроматофоре имеются плотные образования — пиреноиды. Это тельца, содержащие большое количество рубискокарбоксилазы рубиско , ответственные за концентрацию углерода, вокруг которых откладывается крахмал [3]. Рубиско у водорослей известна в двух формах — I и II. Форма I присутствует у некоторых бактерий, цианобактерий , всех водорослей, исключая динофитовых , и высших растений.
Она состоит из восьми больших и восьми малых субъединиц. Форма II встречается у некоторых эубактерий и большинства динофитовых и состоит из двух больших субъединиц [4]. Синтезированный крахмал может откладываться вокруг пиреноидов в виде глобул. Полагают, что возникновение пиреноидов у водорослей привело к возникновению специализированных пластид хлоро-, хромо- и лейкопластов у высших растений [7].
Продукты фотосинтеза, в данный момент излишние, сохраняются в форме различных запасных веществ. Набор запасных веществ специфичен для каждого отдела. У зелёных водорослей это крахмал , у красных — багрянковый крахмал, у диатомовых — масло, у бурых — ламинарин, спирт маннитол , реже масло [7]. Митохондрии встречаются в клетках эукариотических водорослей, причём их число на клетку варьирует.
Так, в клетках синуровых водорослей их несколько, а у эвгленовых может быть единственная митохондрия в виде сети. Митохондрии могут по-разному располагаться в клетке — в центре, по её периферии, у монадных представителей они расположены у основания жгутиков. Митохондрии в клетках водорослей значительно более разнообразны по форме и строению в сравнении с митохондриями высших растений.
Они могут быть округлыми, нитевидными, удлинёнными, в виде сети или неправильных очертаний.
Их форма может варьировать в одной и той же клетке на разных стадиях жизненного цикла. Размеры митохондрий также значительно варьируют у разных видов водорослей. Мелкие митохондрии округлой или овальной формы имеют размеры 0, мкм. Нитевидные митохондрии могут достигать в длину 2 мкм и более при ширине 0,4 мкм.
Длина гигантских митохондрий в гаметах Bryopsis в 2 раза превышает длину клетки [6]. Как и у других эукариот, митохондрии покрыты оболочкой, состоящей из двух мембран.
Внутренняя мембрана образует складки — кристы. Кристы различаются по форме: дисковидные имеют вид теннисных ракеток — уплощённые, округлые с суженным основанием у эвгленовых, трубчатые у страменопил , примнезиофитовых, динофитовых , хлорарахниофитовых , пластинчатые у зелёных, красных, криптомонад и глаукоцистофитовых водорослей.
10 простых аквариумных растений без СО2.Самыми примитивными считаются дисковидные кристы [4]. Вакуолярная система водорослей может быть представлена вакуолями различных размеров, причём у ряда видов одноклеточных водорослей крупная вакуоль обычно занимает определённое место в клетке. У многоклеточных, особенно у водорослей с паренхиматозным типом структуры, в процессе дифференцировки клеток меристемальных зон в различные в функциональном отношении клетки — покровные и проводящие однако это всё ещё не настоящие ткани — увеличивается объём и количество вакуолей.
Дифференцированные клетки содержат крупную центральную вакуоль. Степень развития вакуолярной системы варьирует в клетках водорослей с гетеротрихальной структурой слоевища например, клетки горизонтальной части слоевища Fritschiella tuberosa значительно более вакуолизированы по сравнению с клетками вертикальной части; ризоиды также сильно вакуолизированы [6].
Жгутики водорослей имеют единый план строения. Снаружи они покрыты жгутиковой мембраной, внутри находится пучок белковых микротрубочек аксонема в виде кольца 9 пар , в центре которого расположены две одинарные микротрубочки. В основании жгутика находится короткоцилиндрическое базальное тело , погружённое в поверхностные слои цитоплазмы.
Число жгутиков варьирует у разных представителей, может быть представлено 1, 2 или многими жгутиками. Место прикрепления терминальное к концу клетки или латеральное сбоку клетки. Жгутики могут быть гладкими или нести на своей поверхности латеральные выросты — мастигонемы о таких жгутиках говорят, что они «перистые» , длиной мкм, имеющие вид тонких волосков, диаметр которых варьирует у разных видов водорослей от 5 до и даже до 25 нм некоторые жёлто-зелёные водоросли [6].
Если клетка несёт жгутики, одинаковые по морфологии, то они называются изоморфные, если жгутики имеют разное строение, то они называются гетероморфные. Клетки, несущие равные по длине жгутики, называются изоконтные, разные — гетероконтные.
С помощью жгутика клетка передвигается в среде. У охрофитовых один жгутик простой, второй — с мастигонемаи перистый. У красных водорослей жгутики отсутствуют [3] [8]. Главным центром организации микротрубочек ЦОМТ служит клеточный центр центросома.
У некоторых водорослей, как и животных, центросома содержит пару центриолей. Однако у многих водорослей центриолей нет, а в качестве ЦОМТ выступают другие структуры [8]. Цитокинез может происходить по-разному у разных групп водорослей. У большинства деление клетки осуществляется бороздой, при этом борозда деления растёт от периферии клетки к центру за счёт впячивания мембраны.
Огромное разнообразие водорослей можно свести к нескольким типам строения таллома , которые соответствуют основным ступеням морфологической дифференциации тела водорослей в процессе их эволюции [6]. Эволюция структур талломов шла от монадных форм через коккоидные к нитчатым [9].
Одноклеточные водоросли, имеющие постоянную форму тела, жгутик и , часто стигму , а пресноводные — сократительную вакуоль. Клетки в вегетативном состоянии активно двигаются с помощью жгутиков. Скорость их движения на порядка превышает таковую подвижных микроорганизмов, не обладающих жгутиковым аппаратом [6].
Часто встречается объединение нескольких монадных клеток в колонию , окружённую общей слизью, в некоторых случаях они даже соединяются между собой посредством плазмодесм. У высокоорганизованных форм с многоклеточным талломом часто имеются расселительные стадии — зооспоры и гаметы , имеющие монадную структуру.
Подвижность монадных водорослей обусловливает полярность строения их клеток и колоний. Обычно на переднем полюсе клетки или вблизи от него прикрепляются жгутики. Основная форма клетки — каплевидная, радиально- или билатерально-симметричная, с более или менее суженным передним жгутиковым полюсом. Однако нередко монадные организмы отклоняются от этой основной формы и могут быть асимметричными, спиралевидными, иметь суженный задний конец и т.
Полярность монадных организмов проявляется и в расположении внутриклеточных структур. На переднем конце клетки нередко расположена разнообразно устроенная глотка, обычно выполняющая экскреторную функцию.
Лишь у немногих бесцветных фаготрофных жгутиковых глотка функционирует как клеточный рот цитостом и служит для приёма твёрдой пищи [6]. Монадный таллом имеют очень многие представители зелёных , жёлто-зелёных , золотистых , эвгленовых водорослей, а также динофлагеллят и криптомонад [1]. Монадный тип структуры оказался эволюционно перспективным.
На его основе развились другие, более сложные структуры, связанные с утратой подвижности в вегетативном состоянии [6]. Одноклеточные водоросли, лишённые твёрдой клеточной оболочки, и вследствие этого неспособные сохранять постоянную форму тела.
Благодаря отсутствию клеточной стенки и наличию особых внутриклеточных структур клетка способна к ползающему движению посредством псевдоподий чаще всего у водорослей встречаются ризоподии — нитевидные длинные, тонкие, разветвлённые, иногда анастомозирующие псевдоподии [4]. Для некоторых видов характерно образование синцития путём слияния нескольких амёбоидных клеток.
Амёбоидное строение могут вторично приобретать некоторые монадные формы путём отбрасывания или втягивания жгутиков. Амёбоидный тип строения таллома встречается только у хлорарахниофитов , динофитовых и охрофитовых [4].
Многие амёбоидные организмы сохраняют признаки более высокоорганизованных предковых форм полярность в строении клетки, наличие базальных тел, способность временно образовывать жгутики, выделять прочные клеточные покровы или формировать репродуктивные клетки монадной структуры. Таким образом, амёбоидный тип структуры у водорослей является, по мнению многих учёных, выражением крайней специализации, эволюционным тупиком, возникшим в результате приспособления монадных форм к особым условиям существования в биотопах, богатых органикой [6].
Постоянное, достаточно крупное, как правило, прикреплённое к субстрату, образование из нескольких неподвижных клеток, имеющих органеллы, свойственные монадным формам сократительные вакуоли, стигма, жгутики или их производные.
Клетки часто погружены в общую слизистую массу, непосредственно между собой не объединяются — отсутствуют плазмодесмы. Клетки могут иметь жгутики, с помощью которых они ограниченно передвигаются в пределах колониальной слизи Gloeococcus , либо жгутики сохраняются в неподвижных клетках в сильно редуцированном состоянии Asterococcus , Chlorangiella. Виды родов Apiocystis , Tetraspora , Paulschulzia , Schizochlamys и др.
Нередко псевдоцилии достигают значительной длины и могут обильно ветвиться [6]. Возникновение гемимонадного типа таллома было важным этапом на пути морфологической эволюции водорослей в направлении от подвижных монадных к типично растительным неподвижным формам, крупным арогенезом , определившим дальнейший путь развития всего растительного мира [6].
Одноклеточные, лишённые каких-либо органоидов передвижения и сохраняющие постоянную форму тела в вегетативном состоянии клетки. Чаще всего имеется утолщённая клеточная стенка или панцирь, могут быть различные выросты, поры и прочее для облегчения парения в толще воды. Многим водорослям с данной структурой свойственно образование колоний. Некоторые диатомеи и десмидиевые способны к активному передвижению путём выделения слизи.
Клетки с коккоидной структурой имеют протопласт растительного типа с тонопластом, без сократительных вакуолей , стигм , жгутиков или псевдоцилий. Утрата признаков монадной структуры в строении клетки у организмов, ведущих растительный неподвижный образ жизни, приобретение новых структур, свойственных растительным клеткам,— следующий крупный шаг арогенного характера в эволюции водорослей по растительному пути.
Однако покрытые клеточной оболочкой клетки коккоидных водорослей ещё не приобрели способности к вегетативному делению клеток и поэтому неспособны к образованию крупных многоклеточных слоевищ [6]. Коккоидный тип дифференциации таллома широко распространён у водорослей.
Он отсутствует у эвгленовых, примнезиофитовых, криптофитовых [4]. В эволюционном плане коккоидную структуру рассматривают как исходную для возникновения многоклеточных слоевищ, а также сифонального и сифонокладального типов структуры [6]. Колонии, представляющие собой группы пачки или нитеобразные образования , которые возникают в результате деления одной исходной клетки и заключены в растягивающуюся оболочку этой клетки.
Сарциноидный тип дифференциации таллома встречается только у зелёных водорослей. Клетки соединены в нить, простую или разветвлённую. Нити могут свободно плавать в толще воды, прикрепляться к субстрату, либо объединяться в колонию. В простейших случаях слоевища нитчатой структуры слагаются из клеток, морфологически подобных друг другу.
Вместе с тем у многих водорослей на участках нитей, утончающихся или расширяющихся к концам, клетки отличаются по форме от остальных. Морфологические отличия часто имеют также конечные клетки. Различия в строении концов нити наиболее отчётливы при прикреплённом образе жизни. При этом нередко нижняя клетка превращается в бесцветный ризоид или стопу, лишённые хлоропластов [6]. Вегетативное размножение нитчатых водорослей осуществляется обычно распадом нити на отдельные фрагменты.
Рост нитей может идти четырьмя путями: диффузным — делятся все клетки нити, интеркалярным — зона роста расположена в середине нити, апикальным — делением конечных клеток, и базальным — делением клеток у основания таллома. Клетки в нити не имеют жгутиков и могут быть связаны между собой плазмодесмами.
Нитчатый тип дифференциации таллома широко представлен у охрофитовых , зелёных , красных и синезелёных водорослей [4]. Возникновение нитчатого слоевища было качественно новым этапом в развитии растительного мира, на котором сформировался ряд важных свойств многоклеточных растений. Он послужил отправным пунктом для развития других, более сложных типов структуры [6]. Разнонитчатый тип структуры возник на базе нитчатого вследствие морфологической дифференциации различных многоклеточных его участков в связи с приспособлением их к выполнению разных функций [6].
У водорослей с данным типом строения таллома есть две системы нитей — стелющиеся по субстрату горизонтальные и отходящие от них вертикальные. Горизонтальные нити тесно смыкаются, либо могут сливаться в псевдопаренхиматозную пластинку и выполняют, в основном, опорную функцию и функцию вегетативного размножения, вертикальные нити — преимущественно ассимиляторную функцию.
Последние обычно несут на себе органы размножения [6]. Иногда может наблюдаться редукция, либо чрезмерное развитие тех или иных нитей, приводящее к вторичной утрате или нарушению характерных черт гетеротрихального строения при редукции вертикальных нитей, например, таллом может представлять собой простую однослойную пластинку, полностью прикреплённую к субстрату, — виды рода Coleochaete.
Гетеротрихальный тип дифференциации таллома встречается у охрофитовых , зелёных и красных водорослей [4]. Возникновение и развитие функционально-морфологической дифференциации нитчатого слоевища было важным событием арогенного характера в морфологической эволюции водорослей, обусловившим появление новых крупных таксонов, завоевание новых экологических ниш, послужившим отправным пунктом для развития паренхиматозного и псевдопаренхиматозного типов структуры [6].
Представлен слоевищами, которые образовались в результате срастания разветвлённых нитей, нередко сопровождаемого морфофункциональной дифференциацией получающихся ложных тканей.
В пределах этого типа структуры наблюдается постепенное усложнение талломов от наиболее примитивных, с несрастающимися, а лишь переплетающимися, объединёнными плотной слизью нитями некоторые Nemaliales и Chordariales до одноосевого слоевища, образующегося в результате срастания участков одной обильно разветвлённой нити Dumontia incrassata и до многоосевого слоевища, образующегося вследствие срастания многих ветвящихся нитей Scinaia furcellata.
В многоосевых слоевищах, нередко достигающих крупных до м размеров обычно наблюдается дифференциация «тканей» на наружный коровый слой, состоящий из мелких тёмноокрашенных клеток, выполняющих ассимиляционную функцию, центральный осевой слой, состоящий из крупных, слабоокрашенных или бесцветных клеток, выполняющих опорную и проводящую функцию, а иногда также на промежуточный слой, включающий крупные бесцветные запасающие продукты ассимиляции клеток [6].
Псевдопаренхиматозный тип структуры — тупиковая ветвь в морфологической эволюции водорослей.