Розділ 2. РІЗНОМАНІТНІСТЬ РОСЛИН
Тема 1. ВОДОРОСТІ
§ 25. РІЗНОМАНІТНІСТЬ ВОДОРОСТЕЙ. ЗЕЛЕНІ ВОДОРОСТІ
Зелені водорості – найчисельніший відділ водоростей. Він нараховує близько 20 000 видів. Представники цього відділу мають дуже різноманітні зовнішній вигляд та розміри, але всі вони зеленого кольору (подумайте, чому).
До відділу Зелені водорості належать одноклітинні (хламідомонада, хлорела), колоніальні (вольвокс) та багатоклітинні (улотрикс, спірогіра) організми.
Одноклітинні зелені водорості. Якщо взяти крапельку води
Хламідомонада живе в неглибоких водоймах, калюжах, що добре прогріваються. У перекладі з грецької “хламида” означає “одяг”, а “монада” – “найпростіший організм”. Клітина хламідомонади має грушоподібну форму (мал. 62). На передньому, більш вузькому кінці тіла знаходяться два джгутики. За допомогою них хламідомонада рухається. Усередині клітини розташований чашоподібний хлоропласт, у нижній частині
Мал. 62. Хламідомонада:
1 – клітинна оболонка; 2 – ядро; З – скоротливі вакуолі; 4 – джгутик;
5 – вічко; 6 – хроматофор; 7 – цитоплазма
Мал. 63. Хлорела: 1 – материнська клітина; 2 – клітина зі спорами; З – вихід спор
Розмножується хламідомонада як статевим, так і нестатевим способами (мал. 64). Коли умови життя сприятливі, хламідомонада розмножується нестатево (мал. 64, 1). При цьому клітина спочатку втрачає джгутики. Її вміст ділиться на 4 (рідше 8) дочірні клітини з двома джгутиками – зооспори. Оболонка материнської клітини руйнується, і зооспори виходять у воду, перетворюючись на дорослий організм.
При статевому розмноженні у материнській клітині утворюються не зооспори, а гамети (статеві клітини) (мал. 64, 2). Вони подібні до зооспор, але їх кількість набагато більша: 32 або 64 в одній клітині. Після дозрівання гамети виходять із материнської клітини, попарно зливаються та утворюють зиготу. Вона покривається захисною оболонкою і переходить у стан спокою. У такому стані зигота переносить несприятливі умови, наприклад, зиму, а весною з неї виходять спори, з яких розвиваються дорослі особини.
Хлорела – одноклітинна зелена водорість. Майже весь вміст клітини заповнений одним чашкоподібним хлоропластом. Розмножується хлорела дуже інтенсивно, але тільки нестатево.
Мал. 64. Способи розмноження хламідомонади: 1 – нестатевий (зооспорами); 2 – статевий (гаметами)
Ця водорість – зручний об’єкт для наукових досліджень. За кількістю присвячених їй робіт вона займає перше місце серед усіх водоростей. Значна роль у формуванні підвищеного інтересу до неї зумовлена її хімічним складом. У перерахунку на суху речовину хлорела містить білків – 40 %, ліпідів – 20 %, вуглеводів – до 35 % . Є у ній вітаміни групи В, вітамін С. Цікава хлорела й тим, що в ній інтенсивно відбувається фотосинтез. Ця водорість здатна використовувати від 10 до 12 % світлової енергії (проти 1-2 % у наземних рослин). У деяких країнах хлорела після спеціальної обробки, що покращує її засвоєння, використовується у їжу.
Колоніальні форми. Найпоширенішим представником колоніальних водоростей є вольвокс (мал. 13, 2). Його колонії мають вигляд кульок діаметром близько 2 мм. У їх зовнішньому шарі може бути близько двадцяти, а інколи п’ятдесяти тисяч клітин, подібних до хламідомонади, що зростаються одна з одною боковими стінками. У межах колонії вольвоксу спостерігається спеціалізація клітин. Більшість клітин – вегетативні. Між ними розкидані генеративні клітини, які беруть участь у процесі розмноження.
Дослідження особливостей будови вольвоксу дає змогу зробити припущення, що розвиток організмів від одноклітинних до багатоклітинних відбувався через колоніальні форми.
Багатоклітинні водорості. Спірогіра – найпоширеніша прісноводна багатоклітинна зелена водорість (мал. 65). Нитки спірогіри можуть вільно плавати в товщі води. Вони складаються з відносно великих циліндричних клітин, укритих слизовою целюлозною оболонкою. Хроматофор має вигляд спірально закрученої стрічки. У цитоплазмі знаходиться велика вакуоля з клітинним соком, а також ядро, що ніби підвішене на цитоплазматичних тяжах.
До нитчастих зелених водоростей належить також улотрикс. Талом цієї водорості має вигляд нерозгалуженої нитки, яка складається з клітин, подібних за будовою і функціями (мал. 66). Клітини улотрикса короткі, циліндричні, крім тієї, якою його нитка прикріплюється до дна водойми або підводних предметів. Вони здатні ділитися і брати участь у рості водорості.
Улотрикс живе у прісних водоймах і за сприятливих умов розмножується вегетативно (частинками ниток) і нестатево (зооспорами) (мал. 66).
Зооспори – яйцеподібні клітини з чотирма джгутиками – виходять через отвір у боковій стінці клітини. Через деякий час вони прикріплюються до субстрату і проростають.
За несприятливих умов улотрикс розмножується статево (мал. 66). Під час статевого розмноження утворюються гамети. На відміну від зооспор, гамети мають не чотири, а два джгутики. Гамети з однієї або з різних ниток зливаються. Утворена зигота вкривається оболонкою, осідає на дно. Після певного періоду спокою зигота ділиться і дає початок новим ниткам улотрикса.
Мал. 65. Спірогіра: 1 – оболонка клітини; 2 – цитоплазма; 3 – ядро; 4 – хроматофор
Мал. 66. Розмноження улотрикса: 1 – зооспора; 2 – гамета; 3 – зигота; сині стрілки – безстатеве розмноження; червоні стрілки – статеве розмноження
Для допитливих
Хлорела на службі людині
Уявіть собі, що ви стоїте біля озера. У воді ніяких рослин не видно, але вона здається зеленуватою. Зелений колір воді надають мільярди дрібних рослин. Вони такі маленькі, що їх можна розглянути лише при великому збільшенні мікроскопа.
Якщо крапельку такої води помістити під мікроскоп, відразу стане видно безліч прозорих кульок, усередині яких зеленіє хлорофіл. Це рослина хлорела, іноді її називають зеленушка.
Незважаючи на свої малі розміри, хлорела привернула увагу сучасних учених, і не тільки ботаніків, але й конструкторів космічних кораблів, і самих космонавтів. Саме хлорела була відправлена разом з іншими рослинами і тваринами в космос із метою збагачення кабіни корабля киснем, який зелена водорість виділяє під час фотосинтезу, та забезпечення космонавтів їжею. Для життя однієї людини в кабіні космічного корабля достатньо однієї пробірки з водорістю обсягом 10 л. Хлорела так швидко розмножується, що в 1 л води утворюється до 55 г продукту в сухому вигляді.
За вмістом білка урожай водорості хлорели з 1 га дорівнює врожаю пшениці з 25 га і врожаю картоплі з 10 га.
Цікавим є і те, що врожай хлорели не містить відходів: немає коренів, соломи, листків; усе її тіло – поживний харчовий продукт.
(2 votes, average: 3,50 out of 5)