Характеристика відділів царства Рослин. Нижчі рослини. Водорості

Загальна характеристика та значення у природі. Справжні водорості – це найдавніша група рослинних організмів, яка включає до 30 тис. видів. Розміри водоростей залежать від рівня їх організації. Їх тіло може бути утворене однією клітиною або колонією клітин, або ж багатоклітинним верствищем. Справжніх тканин немає. Вегетативні органи відсутні. Розміри одноклітинних водоростей складають від 0,25 до 30 мікронів. Представники багатоклітинних видів досягають 10–12 та навіть 50 м (бурі водорості). Усі водорості містять пігмент хлорофіл (від грецьк. хлорос" – зелений і "філон" – лист), але в багатьох з них є інші пігменти, які й надають рослинам специфічне забарвлення.

Водорості розповсюджені у морських та прісних водоймищах, у вологому середовищі та на суші. В залежності від екологічних властивостей водорості поділяють на планктонні, бентосні (донні), наземні, ґрунтові, водорості гарячих джерел, водорості снігу, льоду.

Планктонні та бентосні – служать основними утворювачами органічних речовин у водоймах. Від їх чисельності залежить чисельність різних рослинноїстівних безхребетних та хребетних тварин (молюсків, риб та ін.). Біомаса водоростей Світового океану оцінюється у 1,7 млрд. тон, біомаса тварин – у 32,5 млрд. тон. Таким чином біомаса тварин майже у 20 разів перевищує рослинну біомасу.

Виникає питання, як же забезпечується їжею тваринне населення морських водойм? Відповідь полягає у надзвичайно високій продуктивності фітопланктону, який складає 550 млрд. тон на рік. Безперервне розмноження водоростей утворює кормову базу для численних морських тварин, продукція яких складає 56,2 млрд. тон на рік, тобто у 10 разів менше. Ця цифра відповідає правилу екологічної піраміди, яка відображує втрати енергії у цілях живлення.

Наземні водорості поселяються і в твердих субстратах, де є постійна або періодична вологість: на корі дерев, валунах, скелях, на тинах чи дахах та ін. На протязі свого життя вони оточені повітрям, джерелом води для них є дощ або роса. Наземні місця мешкання заселюються одноклітинними, колоніальними, нитяними водоростями. Вони утворюють порошковидні слизові нальоти, або м’які та тверді скоринки. При пересиханні чи перемерзанні наземні водорості знаходяться у стані анабіозу, у сприятливих умовах їх ріст встановлюється.

До умов життя у ґрунті пристосувались біля 2000 видів різних водоростей. Основна їх маса виявляється у поверхневому шарі глибиною до 1см. На глибині 10см і більше вони зустрічаються у нечисленній кількості. В ґрунтових водоростях широко розповсюджені пристосування, які дозволяють їм переносити засуху. Вони полягають в утворенні слизових чохлів, зібраних із полісахаридів і здібних швидко поглинати та стримувати велику кількість води.

Водорості грають величезну роль у накопиченні органічних речовин у ґрунтах. Біомаса водоростей на різних ґрунтах складає від 0,6 до 1,5 тон на 1га та неодноразово обновлюється за вегетаційний період. Органічні речовини, які виділяють водорості, живі тіла та продукти розпаду клітин водоростей служать їжею багатьом ґрунтовим організмам: бактеріям, грибам, найпростішим, червам та ін. Водорості впливають також на структуру ґрунту. Так нитяні водорості оплітають часточки ґрунту, склеюють слизом і тим самим закріплюють їх. Водорості, які мешкають у гарячих джерелах та на снігу, свідчать про високу пристосованість цих організмів до життя у самих різних, в тому числі, екстремальних умовах.

У формуванні опадових порід велику роль грали і грають одноклітинні водорості діатомеї, які будують свій панцир з кремнезему. Деякі дослідники стверджують, що лише діатомові водорості синтезують 50% органічних речовин, які створюються взагалі на Землі. Вважають, що у Світовому океані ці водорості витягують за рік від 70 до 150ּ10⁹ тон кремнезему. Відмираючи, водорості спускаються на дно, де утворюють опади, складені з їх панцирів.

Живлення або споживання водоростей автотрофне. Деякі одноклітинні водорості, наприклад, ґрунтові, які мешкають у глибоких горизонтах, можуть переходити на гетеротрофне живлення. Запасні поживні речовини відкладаються у вигляді крохмалю, рідше – олії.

У процесі фотосинтезу водоростями виділяється кисень, який розчиняється у воді і є необхідним для дихання риб і інших водних тварин.

Водорості розмножуються безстатевим та статевим шляхом.

Безстатеве розмноження здійснюється за допомогою зооспор. У клітині водорості утворюються зооспори – клітини грушоподібної форми, що мають ядро і хроматофори, а також джгутики, за допомогою яких зооспори пересуваються у воді після виходу з материнської клітини. Згодом зооспора прикріплюється до субстрату і дає початок новій водорості.

Статеве розмноження водоростей зустрічається у трьох формах: ізогамія, гетерогамія і оогамія.

Ізогамія (від грецьк. "ізос" – рівний і "гамос" –шлюб) відбувається так. У клітинах водорості утворюється безліч найдрібніших гамет (статевих клітин), що мають джгутики і схожі на зооспори. Усі гамети схожі між собою, відрізняються лише рухливістю: більш рухомі чоловічі гамети, менш рухомі – жіночі. Після злиття гамет утворюється зигота. Згодом зигота поділяється, росте дочірній організм. Клітини, що утворюють гамети, називаються гаметангіями.

Гетерогамія (від грецьк. "гетеро" – різний, "гамос" – шлюб) більш складний процес. У клітинах водорості утворюються морфологічно різні гамети. В одних клітинах дрібні рухомі чоловічі гамети, мікрогамети. В інших – великі жіночі гамети, макрогамети. Після їхнього злиття утворюється зигота, яка дає початок новій водорості.

Оогамія є найбільш складною формою статевого розмноження (від грецьк. "оон" – яйце). На рослині утворюються два типа особливих материнських клітин. Одні мають назву антеридії (від грецьк. "антерос" – квітучий). У них утворюються дрібні рухомі чоловічі гамети, які називають сперматозоїдами. Це чоловічі статеві клітини.

Другий тип клітин називають оогонії (від грецьк. "оон" – яйце, "гоне" – народження). Вони містять по одній великій нерухомій клітині – яйцеклітині. Після злиття сперматозоїда та яйцеклітини утворюється зигота, з якої після деякого спокою виростає нова рослина.

Господарське значення водоростей неухильно зростає. Водорості мають велике економічне значення для людини. Багато видів водоростей вживається в їжу в Японії, Китаї, Індії, Англії, Ірландії, Норвегії, Росії та інших країнах. Деякі види багряних водоростей вживаються в їжу під збірною назвою морського салату. Широко відома морська капуста з ламінарії.

Переробка водоростей як харчового продукту проводиться на заводах у широких масштабах.

З багрянок добувається агар-агар, з бурих і червоних водоростей одержують йод і бром, а також калійні солі. Водорості багаті вітамінами. З ламінарій і інших водоростей одержують клей, що використовується в паперовій і текстильній промисловості. Суха перегонка водоростей дає вугілля, смолу, метиловий спирт, ацетон та ін.

У приморських районах водорості використовуються на корм худобі і для удобрення ланів як органічне добриво. Водорості планктону і бентосу, осідаючи на дно водоймища, утворюють відкладення органічного мулу, що називається сапропелем. Він використовується в хімічній промисловості, у сільському господарстві (корм і добриво) і в медицині – грязелікування.

Систематики поділяють водорості на 10–12 відділів. Серед них найбільш поширені представники зелених водоростей, діатомових, бурих, червоних водоростей.

Дата добавления: 2015-06-30