Прудовая накипь, водоросли и гигантские водоросли – все это примеры водорослей. Водоросли – это протисты с характеристиками растений, которые обычно встречаются в водной среде. Как и растения, водоросли – это эукариотические организмы, которые содержат хлоропласты и способны к фотосинтезу. Как и животные, некоторые водоросли обладают жгутиками, центриолями и способны питаться органическими веществами в своей среде обитания. Размер водорослей варьируется от одноклеточных до очень крупных многоклеточных, и они могут жить в различных средах, включая соленую воду, пресную воду, влажную почву или на влажных камнях. Крупные водоросли обычно называют простыми водными растениями. В отличие от покрытосеменных и высших растений, водоросли лишены сосудистой ткани, корней, стеблей, листьев или цветов. В качестве основных продуцентов водоросли составляют основу пищевой цепи в водной среде. Они являются источником пищи для многих морских организмов, включая креветок и криля, которые, в свою очередь, служат основой питания для других морских животных.
Водоросли могут размножаться половым, бесполым путем или сочетанием обоих процессов через смену поколений. Типы, которые размножаются бесполым путем, естественным образом делятся (в случае одноклеточных организмов) или выделяют споры, которые могут быть подвижными или неподвижными. Водоросли, которые размножаются половым путем, обычно вызывают производство гамет, когда определенные раздражители окружающей среды, в том числе температура, соленость и питательные вещества, становятся неблагоприятными. Эти виды водорослей производят оплодотворенное яйцо или зиготу, чтобы создать новый организм или спящую зигоспору, которая активируется благоприятными стимулами окружающей среды.
Водоросли можно разделить на семь основных типов, каждый из которых имеет разные размеры, функции и цвет. Различные подразделения включают:
Euglenophyta (эвгленоиды)
Chrysophyta (золотисто-коричневые водоросли и диатомовые водоросли)
Pyrrophyta (огненные водоросли)
Chlorophyta (зеленые водоросли)
Rhodophyta (красные водоросли)
Paeophyta (бурые водоросли)
Xanthophyta (желто-зеленые водоросли)
Эвгленофита
Эвглены – протисты пресной и соленой воды. Как и клетки растений, некоторые эвгленоиды автотрофны. Они содержат хлоропласты и способны к фотосинтезу. У них отсутствует клеточная стенка, но вместо этого они покрыты богатым белком слоем, называемым пленкой. Как и клетки животных, другие эвгленоиды гетеротрофны и питаются богатым углеродом материалом, содержащимся в воде и других одноклеточных организмах. Некоторые эвгленоиды могут какое-то время выживать в темноте с помощью подходящего органического материала. Характеристики фотосинтезирующих эвгленоидов включают глазное пятно, жгутики и органеллы (ядро, хлоропласты и вакуоль).
Благодаря своим фотосинтетическим способностям эвглена была классифицирована вместе с водорослями в типе Euglenophyta. Ученые теперь считают, что эти организмы приобрели эту способность из-за эндосимбиотических отношений с фотосинтезирующими зелеными водорослями. Таким образом, некоторые ученые утверждают, что эвглена не следует классифицировать как водоросли и относить к типу Euglenozoa.
Хризофита
Золотисто-коричневые водоросли и диатомовые водоросли – самые распространенные типы одноклеточных водорослей, насчитывающие около 100 000 различных видов. Оба встречаются в пресной и соленой воде. Диатомовые водоросли встречаются гораздо чаще, чем золотисто-коричневые водоросли, и состоят из многих видов планктона, обитающего в океане. Вместо клеточной стенки диатомовые водоросли заключены в оболочку из кремнезема, известную как панцирь, которая различается по форме и структуре в зависимости от вида. Золотисто-коричневые водоросли, хотя и в меньшем количестве, могут соперничать по продуктивности с диатомовыми водорослями в океане. Обычно они известны как нанопланктон, с клетками всего 50 микрометров в диаметре.
Pyrrophyta (огненные водоросли)
Огненные водоросли – это одноклеточные водоросли, обычно встречающиеся в океанах и некоторых источниках пресной воды, которые используют жгутики для движения. Они разделены на два класса: динофлагелляты и криптомонады. Динофлагелляты могут вызывать явление, известное как красный прилив, при котором океан кажется красным из-за их большого количества. Как и некоторые грибы, некоторые виды Pyrrophyta биолюминесцентны. Ночью они заставляют океан казаться пылающим. Динофлагеллаты также ядовиты тем, что они продуцируют нейротоксин, который может нарушить правильную мышечную функцию человека и других организмов. Криптомонады похожи на динофлагелляты и могут также вызывать опасное цветение водорослей, в результате чего вода приобретает красный или темно-коричневый цвет.
Chlorophyta (зеленые водоросли)
Зеленые водоросли в основном обитают в пресноводных средах, хотя несколько видов можно найти в океане. Подобно огненным водорослям, зеленые водоросли также имеют клеточные стенки из целлюлозы, а у некоторых видов есть один или два жгутика. Зеленые водоросли содержат хлоропласты и подвергаются фотосинтезу. Существуют тысячи одноклеточных и многоклеточных видов этих водорослей. Многоклеточные виды обычно группируются в колонии размером от четырех до нескольких тысяч клеток. Для размножения некоторые виды производят неподвижные апланоспоры, транспорт которых зависит от водных потоков, в то время как другие производят зооспоры с одним жгутиком для плавания в более благоприятной среде. Типы зеленых водорослей включают морской салат, водоросли конский хвост и кодиум толстопальцевый.
Родофита (красные водоросли)
Красные водоросли обычно встречаются в тропических морских районах. В отличие от других водорослей, у этих эукариотических клеток отсутствуют жгутики и центриоли. Красные водоросли растут на твердых поверхностях, включая тропические рифы, или прикрепляются к другим водорослям. Их клеточные стенки состоят из целлюлозы и множества различных типов углеводов. Эти водоросли размножаются бесполым путем с помощью моноспор (стенчатых сферических клеток без жгутиков), которые переносятся водными потоками до прорастания. Красные водоросли также размножаются половым путем и сменяют поколения. Красные водоросли образуют несколько различных видов водорослей.
Phaeophyta (бурые водоросли)
Бурые водоросли – одни из самых крупных видов водорослей, состоящих из разновидностей водорослей и ламинарии, встречающихся в морской среде. У этих видов есть дифференцированные ткани, включая закрепляющий орган, воздушные карманы для плавучести, стебель, фотосинтетические органы и репродуктивные ткани, которые производят споры и гаметы. Жизненный цикл этих простейших предполагает смену поколений. Некоторые примеры бурых водорослей включают сорняк саргассум, камнепад и гигантскую водоросль, которые могут достигать 100 метров в длину.
Xanthophyta (желто-зеленые водоросли)
Желто-зеленые водоросли – наименее плодовитые виды водорослей, их насчитывается всего от 450 до 650 видов. Это одноклеточные организмы с клеточными стенками из целлюлозы и кремнезема, и они содержат один или два жгутика для движения. В их хлоропластах отсутствует определенный пигмент, из-за чего они кажутся более светлыми. Обычно они формируются в небольшие колонии из нескольких клеток. Желто-зеленые водоросли обычно обитают в пресной воде, но их можно найти в соленой воде и влажной почве.
Ключевые выводы
Водоросли – это протисты, характеристики которых напоминают характеристики растений. Чаще всего они встречаются в водной среде.
Существует семь основных типов водорослей, каждый из которых имеет свои особенности.
Euglenophyta (эвгленоиды) – пресноводные и соленые водные простейшие. Некоторые эвгленоиды автотрофны, другие – гетеротрофны.
Chrysophyta (золотисто-коричневые водоросли и диатомовые водоросли) – наиболее распространенные типы одноклеточных водорослей (около 100 000 различных видов).
Pyrrophyta (огненные водоросли) – одноклеточные водоросли. Они встречаются как в океанах, так и в пресной воде. Они используют жгутики для передвижения.
Chlorophyta (зеленые водоросли) обычно обитают в пресной воде. Зеленые водоросли имеют клеточные стенки из целлюлозы и фотосинтезируют.
Rhodophyta (красные водоросли) в основном встречаются в тропической морской среде. Эти эукариотические клетки не имеют жгутиков и центриолей, в отличие от других типов водорослей.
Paeophyta (бурые водоросли) – одни из самых крупных видов. Примеры включают водоросли и ламинарии.
Xanthophyta (желто-зеленые водоросли) – наименее распространенный вид водорослей. Они одноклеточные, целлюлоза и диоксид кремния составляют их клеточные стенки.