Отдел Зелёные водоросли

Отдел включает водоросли зеленого цвета разной морфологической структуры таллома, размерами от 1 мкм до нескольких десятков сантиметров. Хлоропласты содержат хлорофилл a и b, каротиноиды. Запасное вещество — крахмал, изредка масла. Среди них есть как одноклеточные, так и многоклеточные формы.

Типичными представителями одноклеточных зеленых водорослей являются хламидомонада и хлорелла (рис. 7.1, а, 6)

Хламидомонада обитает в мелких водоемах, лужах, канавах, на почве и на снегу. Ее тело имеет овальную, грушевидную или шаровидную форму. Клетка одета плотной оболочкой, нередко отстающей от протопласта. На переднем конце тела хламидомонада несет два одинаковых жгутика, с помощью которых она активно передвигается в воде. Протопласт содержит одно ядро, обычно чашевидный хроматофор, красный глазок (стигма) и пульсирующие вакуоли, находящиеся в передней части клетки.

У хламидомонады два способа размножения — бесполый и половой. В первом случае клетка останавливается, теряет жгутики и протопласт последовательно делится на 2,4 или 8 частей, каждая из которых одевается собственной оболочкой, вырабатывает жгутики и покидает материнскую клетку в виде зооспоры. Достигая размеров материнской особи, хламидомонады снова приступают к размножению.

Рис 7.1. Водоросли: а — хламидомонада; б — хлорелла; в — плеврококк; г — спирогира; д — улотрикс; I — оболочка; 2 — ядро; 3 — хроматофор; 4 — вакуоли; 5 —светочувствительный глазок; 6 — споры; 7 — гаметы; 8 — зигота; 9 — копуляция; 10 — конъюгация.

Половой процесс изогамный или даже оогамный. Гаметы образуются внутри материнской клетки так же, как и зооспоры, но в большем количестве (16,32 или 64), и они, естественно, меньших размеров. Процесс оплодотворения происходит в воде. Оплодотворенная яйцеклетка покрывается многослойной оболочкой и оседает на дно водоема. После периода покоя зигота делится мейотически с образованием четырех дочерних особей хламидомонады.

Хлорелла имеет вид микроскопического неподвижного шарика. Клетка одета гладкой оболочкой, содержит пристенный, цельный, рассеченный или лопастной хроматофор с пиреноидом и ядро. Размножается хлорелла бесполым путем, образуя множество (до 64) неподвижных спор. Половое размножение не отмечено.

Быстрое размножение и очень высокая скорость ассимиляции (примерно в 3—5 раз выше, чем у наземных растений) приводят к тому, что за сутки масса водоросли увеличивается более чем в 10 раз. При этом в клетках накапливаются масла, витамины В, С, К. Белок хлореллы, на долю которого приходится до 50% сухой массы клетки, содержит все незаменимые аминокислоты. Селекционерами получены штаммы хлореллы с высоким содержанием липидов (до 85%) или углеводов (до 60%).

Хлорелла распространена в различных водоемах, на сырой почве, коре деревьев, входит в состав лишайников.

Примером многоклеточных зеленых водорослей являются улотрикс и спирогира (рис. 7.1, г, д). Виды род, аулотрикс обитают преимущественно в пресных, реже в морских и солоноватых водоемах, а также в почве. Водоросли прикрепляются к подводным предметам, формируя ярко-зеленые кустики размером до 10 см и более.

Неразветвленные нити улотрикса, состоящие из одного ряда цилиндрических клеток с толстым целлюлозными оболочками, прикрепляются к субстрату бесцветной конической базальной клеткой, выполняющей функции ризоида. Характерным является строение хроматофора, который имеет вид постенной пластинки, образующей незамкнутый поясок или кольцо (цилиндр). Все клетки, кроме базальной, способны делиться, обусловливая непрерывное нарастание таллома.

Бесполое размножение осуществляется двумя способами: распадением нити на короткие участки, каждый из которых развивается в новую нить, или образованием в клетках четырехжгутико-вых зооспор. Они выходят из материнской клетки, сбрасывают один за другим жгутики, прикрепляются боком к субстрату, покрываются тонкой целлюлозной оболочкой и прорастают в новую нить.

Половой процесс изогамный. После оплодотворения зигота вначале плавает, затем оседает на дно, теряет жгутики, вырабатывает плотную оболочку и слизистую ножку, которой прикрепляется к субстрату. Это покоящийся спорофит. После периода покоя происходит редукционное деление ядра и зигота прорастает зооспорами.

Таким образом, в жизненном цикле улотрикса происходит чередование поколений, или смена половой и бесполой форм развития: нитчатый многоклеточный гаметофит (поколение, формирующее гаметы) сменяется одноклеточным спорофитом — поколением, которое представлено своеобразной зиготой на ножке и способно образовывать споры.

Спирогира распространена в стоячих и медленно текущих водах, где нередко образует большие массы «тины» ярко-зеленого цвета. Она представляет собой тонкую нить, состоящую из длинных цилиндрических, расположенных в один ряд клеток с хорошо заметной клеточной стенкой. Снаружи нити одеты слизистым чехлом.

Характерным признаком спирогиры является лентовидный, спирально изогнутый хроматофор, расположенный в постенном слое цитоплазмы. В центре клетки находится ядро, заключенное в цитоплазматический мешочек и подвешенное на цитоплазмати-ческих тяжах в крупной вакуоле.

Бесполое размножение осуществляется путем разрыва нити на короткие участки, при этом спорообразование отсутствует. Половой процесс — конъюгация. При этом две нити обычно располагаются параллельно друг другу и срастаются при помощи копуляционных выростов или мостиков. Оболочки их в месте соприкосновения растворяются, и образуется сквозной канал, через который сжавшееся содержимое клетки одной нити перемещается в клетку другой и сливается с ее протопластом. Образующаяся в результате оплодотворения зигота после периода покоя прорастает. Этому предшествует редукционное деление ядра: из четырех образовавшихся ядер три отмирают, а одно остается ядром единственного проростка, выходящего через разрыв наружных слоев оболочки зиготы