Лекции по Составитель доц. А. Ажиев нукус -2019 лекция 1 предмет, методы и история развития ботаники

ОТДЕЛ ЗЕЛЕНЫЕ ВОДОРОСЛИ - CHLOROPHYTA

(Эбщее число видов около 5700. Распространены зеленые водоросли преимущественно в пресных водоемах, некоторые — в морской воде и очень немногие — в условиях периодического увлажнения на почве, стволах деревьев, заборах, цветочных горшках и т. д.

На примере представителей этого отдела можно проследить два на­правления исторического развития организмов: 1) от одноклеточных од­ноядерных форм до неклеточных мнощддерных; высшая ступень этого направления эволюции — каулерпа (род Caulerpa, рис. 165); 2) от од­ноклеточных форм через колониальные к многоклеточным с более или менее дифференцированными участками таллома, имитирующими по внешнему виду органы высших растений; высшая ступень этого направ­ления эволюции — хара (род Chara, см. рис. 171).
Органы движения у подвижных организмов — жгутики одинаковой длины и формы. Клетки одноядерные, но могут быть л многоядерными (например, у кладофбровых). Хроматофоры зеленой окраски, в боль-шинстве случаев с пиреноидами, разнообразны по форме, величине и по числу их в клетке. Пигменты — хлорофилл, каротиноиды. Запасные ве­щества — крахмал и жиры. Размножение вегетативное, бесполое и по­ловое. Половой процесс известен почти у всех видов и отличается боль­шим разнообразием: изогамия, гетерогамия, оогамия, зигогамия (конъ­югация).
V-Зеленые водоросли делят на 3 класса •: Равножгутиковые, Сцеплян-ки и Харовые.
КЛАСС РАВНОЖГУТИКОВЫЕ — ISOCONTAE
(Самый большой по числу видов класс. Представлен одноклеточ­ными, колониальными, многоклеточ­ными и неклеточными формами^ В жизненном цикле имеется более или менее длительная подвижная фаза. ФКгутики одинаковой длины. КлассНнслючает следующие поряд­ки: Вольвоксовые, Протококковые, Улотриксовые, Сифоновые.
Порядок Вольвоксовые — Volvo-cales. Порядок охватывает одно­клеточные и многоклеточные водо­росли, подвижные в вегетативном состоянии. Наиболее типичные пред­ставители — роды хламидомонада и вольвокс.
Род хламидомонада — Chlamy-domonas — содержит около 320 ви- цов^ Здесь объединены исключи­тельно одноклеточные водоросли.
Род вольвокс — Volvox. Представитель рода — вольвокс шаровид­ный— V. globator (рис. 167). Он встречается в водоемах с хорошо раз­витой водной растительностью (старицы рек, озера). Таллом вольвокса многоклеточный и имеет форму шара от 1 до 2 мм в диаметре. Он состо­ит из 60—75 тыс. клеток, расположенных в один слой по периферии. Внутри шара — полость, заполненная слизью. Каждая клетка снабже­на двумя жгутиками, направленными кнаружи шара, и по своему строе­нию напоминает хламидомонаду. Это вегетативные клетки, не способ­ные к размножению^ Координированное движение вольвокса объясняется тем, что клетки его связаны цитоплазматическими тяжами, проходя­щими через клеточные стенки.
Порядок Протококковые — Protococcales. Сюда относят одноклеточ­ные и колониальные водоросли, во взрослом состоянии лишенные под­вижности. Подвижны только зооспоры и гаметы. Протококковые — оби­татели пресных водоемов, только изредка они встречаются на стволах деревьев, в воздухе или внутри автотрофных растений, например рясок, произрастающих в воде. Очень немногие виды перешли к гетеротрофно­му питанию. У некоторых видов утрачен половой процесс.
Род хлорококк — Chlorococcum (рис. 168, А) объединяет одноклеточ­ные организмы. Клетки округлые, по общей структуре напоминает хла­мидомонаду, но без пульсирующей вакуоли и жгутиков. Встречается в виде зеленого налета на корке стволов деревьев, заборах^ цветочных горшках, иногда является компонентом лишайников. Нередко в значи­тельном количестве накапливаются в почве: до 140 кг на 1 га.]Бесполое размножение осуществляется двужгутиковыми зооспорами, образующи­мися по 8—32 внутри материнской клетки. Половой процесс изогамный.
Род хлорелла — Clorella (рис. 168, Б) также объединяет однокле­точные организмы, широко распространенные в пресных водоемах, мо­рях, почве, на корке стволов деревьев. Споры хлореллы не имеют жгу­тиков и пассивно переносятся токами воды. Такие неподвижные споры называют апланоспорами. Они образуются в материнской клетке в чис­ле 8, затем, разрастаясь, разрывают ее стенку и освобождаются. Хлорел­ла характеризуется очень быстрым темпом размножения. Половой про­цесс отсутствует. Она относится к числу полезнейших водорослей: в ее клетках накапливается много запасных веществ, витаминов и антибиотиков. В сухом веществе хлореллы содержится до 50% полноценных белков, жирные масла, витамины В, С и К.
Порядок Улотриксовые—Ulotrichales. Объединяет 6—8 семейств и около 100 родов разнообразных многоклеточных водорослей, утративших подвижность и прикрепленных к субстрату. Нитчатый таллом улотриксо-вых бывает простым или ветвистым. Он состоит из одного ряда клеток. Деление клеток осуществляется только в поперечной плоскости, поэто­му таллом растет только в длину. Исключение составляют пластинчатые формы, имеющие нитчатое строение на ранних этапах онтогенеза (се­мейство Ульвовые). Клетки таллома чаще всего одноядерные, кроме видов семейства Кладофоровые. Половой процесс изогамный, лишь у представителей двух семейств — Кладофоровые и Эдогониевые — гете-рогамный.
\УРод улотрикс—Ulotrix (рис. 169). Улотрикс опоясанный — U. гопа-ta — нитчатая, никогда не ветвящаяся водоросль, распространенная в реках. Прикрепляется к субстрату бесцветной базальной клеткой. Ос­тальные клетки одинаковы. Хроматофор имеет форму кольца или полу­кольца и занимает постенное положение. При бесполом размножении в любой из клеток, кроме базальной, образуются четырехжгутиковые зооспоры. Половой процесс изогамный. Гаметы мелкие, двужгутиковые, также могут образовываться в любой из клеток. Копулируют только га­меты от разных особей (гетероталлизм). Редукционное деление проис­ходит в зиготе. В результате образуются зооспоры, прорастающие во взрослые нити. Весь жизненный цикл растения осуществляется в гапло­идной фазе, диплоидна только зигота.
Многоядерные нитчатые водоросли объединяют в особое семейство Кладофоровые — Cladophoraceae.
Род кладофора — Cladophora. Ветвящийся нитчатый таллом состоит из крупных многоядерных клеток. Цилиндрический, как бы продыряв­ленный хроматофор содержит много пиреноидов. Иногда хроматофоры в большом числе, мелкие, дисковидные. Клеточная стенка слоистая, не ослизняющаяся. Бесполое размножение осуществляется четырехжгути-ковыми зооспорами. Половой процесс изогамный или гетерогамный. В жизненном цикле наблюдается изоморфная смена фаз: одинаковые морфологически особи приспособлены либо для бесполого, либо для по­лового размножения, причем зооспора дает начало гаметофазе, зиго­та — спорофазе.
Порядок Сифоновые — Siphonales. Порядок представляет большой общебиологический интерес. Сифоновые характеризуются своеобразным строением таллома, не расчлененного на клетки. Это как бы одна гигант­ская клетка с единым протопластом, в котором, однако, находится мно­жество ядер и хроматофоров. Клеточные стенки нередко образуют вырос­ты— перемычки, соединяющие противоположные стенки (арматура). Нередко целлюлозные стенки пропитаны известью, что способствовало сохранению их остатков в древнейших геологических отложениях. Внеш­няя форма таллома сложна и часто имитирует листостебельное рас­тение.
Типичный представитель — морская водоросль каулерпа — Caulerpa prolifera (см. рис. 165). Стелющийся по субстрату таллом ее достигает 50 см в длину, а иногда и больше. Внешне он напоминает корневище с придаточными корнями и крупными листьями. Полость таллома вовсе не имеет перегородок, но пересекается целлюлозными тяжами, пред­ставляющими собой «опорные балки». Размножение зооспорами у кау­лерпы отсутствует, иногда она размножается вегетативно частями тал­лома. Половой процесс изогамный. Весь жизненный цикл каулерпы про­ходит в диплоидной фазе. Редукционное деление имеет место перед образованием изогамет. Vs*