Подводният свят винаги е привличал хората със своята яркост, безпрецедентна красота, разнообразие и неизследвани мистерии. Удивителни животни, зашеметяващи растения с различни размери - всички тези необичайни организми не оставят никого безразличен. Освен видимите за окото едри представители на флората има и най-малките, видими само под микроскоп, но от това те не губят своето значение и значение в общата биомаса на океана. Това са едноклетъчни водорасли. Ако вземем общото производство на органична материя, произведена от подводни растения, тогава повечето от тях се произвеждат от тези малки и невероятни същества.
Ворасли: общи характеристики
По принцип водораслите са подцарство на нисшите растения. Те принадлежат към тази група поради причината, че тялото им не е диференцирано в органи, а е представено от непрекъснат (понякога разчленен) талус или талус. Вместо коренова система, те имат устройства за закрепване към субстрата във форматаризоиди.
Тази група организми е много многобройна, разнообразна по форма и структура, начин на живот и местообитания. Разграничават се следните отдели на това семейство:
- червен;
- кафяв;
- зелено;
- златен;
- диатоми;
- cryptophytes;
- жълто-зелено;
- euglena;
- динофити.
Всеки от тези отдели може да включва едноклетъчни водорасли и представители с многоклетъчен талус. Срещат се и следните форми на организми:
- колониален;
- нишковиден;
- свободно плаващ;
- приложени и други.
Има много знаци за класификация. Един от най-важните, определящи в практическо отношение, е методът на усвояване на енергия. Всички представители на зелените едноклетъчни водорасли са автотрофи, повечето многоклетъчни организми от същия клас също извършват фотосинтеза. Съществуват обаче също хетеротрофни, миксотрофни и дори паразитни форми.
Нека проучим по-подробно структурата, жизнената дейност и размножаването на представители на точно едноклетъчни организми, принадлежащи към различни класове водорасли. Нека да оценим ролята им в природата и човешкия живот.
Характеристики на структурата на едноклетъчните водорасли
Какви са специфичните характеристики, които позволяват на тези малки организми да съществуват? Първо, въпреки че имат само една клетка, тя изпълнява всички жизненоважни функции на целия организъм:
- растеж;
- развитие;
- храна;
- дишане;
- репродукция;
- движение;
- избор.
Функцията на раздразнителност също е присъща на тези едноклетъчни организми.
В своята вътрешна структура едноклетъчните водорасли нямат особености, които да изненадат заинтересован изследовател. Всички същите структури и органели като в клетките на по-силно развити организми. Клетъчната мембрана има способността да абсорбира заобикалящата влага, така че тялото може да бъде потопено под вода. Това позволява на водораслите да се заселят по-широко не само в моретата, океаните и други водни тела, но и на сушата.
Всички представители имат ядро с генетичен материал, с изключение на синьо-зелените водорасли, които са прокариотни организми. Клетката включва също стандартни задължителни органели:
- митохондрии;
- цитоплазма;
- ендоплазмен ретикулум;
- Апарат на Голджи;
- лизозоми;
- рибозоми;
- клетъчен център.
Характеристика може да се нарече наличието на пластиди, съдържащи един или друг пигмент (хлорофил, ксантофил, фикоеритрин и други). Интерес представлява и фактът, че едноклетъчните водорасли могат да се движат свободно във водния стълб с помощта на един или повече флагели. Въпреки това, не всички видове. Има и форми, прикрепени към субстрата.
Разпространение и местообитания
Поради малкия си размер и някои структурни характеристики, едноклетъчниводораслите са успели да се разпространят по цялото земно кълбо. Те обитават:
- свежи води;
- морета и океани;
- bogs;
- повърхности от скали, дървета, камъни;
- полярни равнини, покрити със сняг и лед;
- аквариуми.
Където и да ги срещнете! И така, едноклетъчни ностококови водорасли, примери за синьо-зелени или цианобактерии, са обитатели на вечната замръзналост на Антарктида. Имайки различни пигменти в състава си, тези организми украсяват снежнобялия пейзаж по невероятен начин. Те боядисват снега в розови, люлякови, зелени, лилави и сини тонове, което, разбира се, изглежда много красиво.
Зелени едноклетъчни водорасли, примери за които са: chlorella, trentepolia, chlorococcus, pleurococcus - живеят на повърхността на дърветата, покривайки кората им със зелено покритие. Те правят повърхността на камъните, горния слой вода, парцели земя, отвесни скали и други места да придобият същия цвят. Принадлежат към групата на сухоземните или въздушните водорасли.
По принцип представители на едноклетъчните водорасли ни заобикалят навсякъде, просто е възможно да ги забележим само с помощта на микроскоп. Червени, зелени и златисти водорасли, както и цианобактерии живеят във вода, въздух, повърхности на продукти, земя, растения и животни.
Възпроизвеждане и начин на живот
Начинът на живот на това или онова водорасло трябва да се обсъжда във всеки отделен случай. Някой предпочита да плува свободно във водния стълб, образувайки фитобентос. Други видовесе поставят вътре в организмите на животните, влизайки в симбиотична връзка с тях. Други просто се прикрепят към субстрата и образуват колонии и нишки.
Но възпроизвеждането на едноклетъчни водорасли е процес, подобен за всички представители. Това е обичайното вегетативно разделяне на две, митоза. Сексуалният процес е изключително рядък и само при неблагоприятни условия на съществуване.
Асексуалното размножаване се свежда до следните етапи.
- Подготвителна. Клетката расте и се развива, натрупва хранителни вещества.
- Органелите на движението (флагелите) са намалени.
- След това започва процесът на репликация на ДНК и едновременното образуване на напречно стеснение.
- Центромерите разтягат генетичния материал по различни полюси.
- Стягането се затваря и клетката се разделя наполовина.
- Цитокинезата протича едновременно с всички тези процеси.
Резултатът е нови дъщерни клетки, идентични с майката. Те завършват липсващите части на тялото и започват самостоятелен живот, растеж и развитие. Така жизненият цикъл на едноклетъчен индивид започва и завършва с разделяне.
Характеристики на структурата на зелените едноклетъчни водорасли
Основната характеристика е наситеният зелен цвят, който има клетката. Това се обяснява с факта, че пигментът хлорофил преобладава в състава на пластидите. Ето защо тези организми са в състояние да извършват процеса на фотосинтеза, произвеждайки сами органична материя за себе си. Това ев много отношения те имат общо с най-високите сухоземни представители на флората.
Също така, структурните характеристики на зелените едноклетъчни водорасли са в следните общи модели.
- Резервното хранително вещество е нишесте.
- Органела като хлоропласт е заобиколена от двойна мембрана, която се намира във висшите растения.
- Жгутиците, покрити с косми или люспи, се използват за придвижване. Може да има от едно до 6-8.
Очевидно структурата на зелените едноклетъчни водорасли ги прави специални и ги доближава до високо организирани представители на сухоземни видове.
Кой принадлежи към този отдел? Най-известните представители:
- chlamydomonas;
- volvox;
- хлорела;
- плеврокок;
- евглена зелена;
- Акросифония и други.
Нека разгледаме по-отблизо няколко от тези организми.
Chlamydomonas
Този представител принадлежи към такъв отдел като зелени едноклетъчни водорасли. Chlamydomonas е предимно сладководен организъм, който има някои структурни особености. Характеризира се с положителен фототаксис (движение към източника на светлина), поради наличието на фоточувствително око в предния край на клетката.
Биологичната роля на хламидомонадата е, че тя е производител на кислород в процеса на фотосинтеза, ценен източник на храна за добитъка. Също така, именно тези водорасли причиняват "цъфтежа" на резервоарите. Неговите клетки лесно се култивират визкуствени условия, така че генетиците избраха хламидомонада за обект на лабораторни изследвания и експерименти.
Хлорела
Едноклетъчното водорасло хлорела също принадлежи към зеленото подразделение. Основната му разлика от всички останали е, че живее само в прясна вода, а клетката му е лишена от флагели. Способността за фотосинтеза позволява използването на хлорела като източник на кислород в космоса (на кораби, ракети).
Вътре в клетката се съдържа уникален комплекс от хранителни вещества и витамини, благодарение на които това водорасло е високо ценено като фуражна основа за добитъка. Дори и за човек, яденето му би било много полезно, тъй като 50% от протеина в състава му превъзхожда по енергийна стойност много зърнени храни. Въпреки това, той все още не се вкоренява като храна за хората.
Но хлорела се използва успешно за биологично пречистване на водата. Можете да наблюдавате този организъм в стъклен съд със застояла вода. По стените се образува хлъзгаво зелено покритие. Това е хлорела.
Green Euglena
Едноклетъчно водорасло е Euglena green, което принадлежи към отдела Euglena. Необичайната, удължена форма на тялото със заострен край го прави различен от другите. Освен това има светлочувствително око и флагел за активно движение. Интересен факт е, че Euglena е миксотроф. Може да се храни хетерогенно, но в повечето случаи осъществява процеса на фотосинтеза.
Дълго време имаше спорове за собствеността върху товаорганизъм към всяко царство. Според някои признаци това е животно, според други - растение. Той живее в резервоари, замърсени с органични остатъци.
Pleurococcus
Това са заоблени зелени организми, които живеят върху скали, земя, камъни, дървета. Те образуват синкаво-зелено покритие върху повърхностите. Те принадлежат към семейството на водораслите Chaetophore от зеления отдел.
Именно чрез плеврокока можете да се ориентирате в гората, тъй като той се установява само от северната страна на дърветата.
Диатомеи
Едноклетъчните водорасли са диатомеи и всички придружаващи го видове. Заедно те образуват диатомеи, които се различават по една интересна особеност. Отгоре клетката им е покрита с красива шарена обвивка, върху която е нанесен естествен модел от силициеви соли и неговия оксид. Понякога тези модели са толкова невероятни, че изглеждат като някаква архитектурна структура или сложна рисунка от художник.
С течение на времето мъртвите представители на диатомеите образуват ценни находища от скали, които се използват от хората. В състава на клетката преобладават ксантофилите, така че цветът на тези водорасли е златист. Те са ценна храна за морските животни, тъй като съставляват значителна част от планктона.
Червени водорасли
Цветът на тези видове варира от светлочервен до оранжев до кестеняв. В състава на клетката преобладават други пигменти, които потискат хлорофила. Интересуваме се от червени водорасли, едноклетъчни форми.
До тази групапринадлежи към класа на водораслите Bangui, който включва приблизително 100 вида. Повечето от тях са едноклетъчни. Основната разлика е преобладаването на каротините и ксантофилите, фикобилините над хлорофила. Това обяснява оцветяването на представителите на ведомството. Има няколко от най-често срещаните организми сред едноклетъчните червени водорасли:
- порфиридий.
- chrootse.
- geotrichum.
- астероцит.
Основните местообитания са океанските и морските води на умерените ширини. В тропиците те са много по-рядко срещани.
Порфиридий
Всеки може да наблюдава къде живеят едноклетъчните водорасли от този вид. Те образуват кървавочервени филми по земята, стените и други мокри повърхности. Те рядко съществуват сами, най-вече се събират в колонии, заобиколени от слуз.
Използва се от хората за изследване на процеси като фотосинтеза в едноклетъчни организми и образуване на полизахаридни молекули в организмите.
Chrootse
Това водорасло също е едноклетъчно и принадлежи към отдела на червените, класа на банги. Основната му отличителна черта е образуването на лигавичен "крак" за закрепване към субстрата. Интересното е, че този „крак“може да надвиши размера на самото тяло с почти 50 пъти. Слузта се произвежда от самата клетка в процеса на живот.
Този организъм се установява върху почви, образувайки също забележимо червено покритие, хлъзгаво на допир.
