§ 12. Водоросли

Определения и обозначения

Водоросли — преимущественно водные организмы, способные к фотосинтезу, то есть образованию органических веществ с использованием света. Среди них есть как одноклеточные, так и многоклеточные формы. Благодаря фотосинтезу водоросли создают питательные вещества и выделяют кислород.

Слоевище — тело водоросли, не разделённое на настоящие органы и ткани. Оно может быть устроено просто, но выполняет необходимые для жизни функции целиком или с участием отдельных клеток. У высших растений, например цветковых, есть корни, стебли и листья, а у водорослей таких настоящих органов нет.

Хламидомонада — одноклеточная подвижная зелёная водоросль. В её клетке есть оболочка, цитоплазма, ядро, хлоропласт, светочувствительный глазок и два жгутика. Хлоропласт нужен для фотосинтеза, глазок воспринимает свет, а жгутики помогают двигаться в воде.

Хлорелла — одноклеточная неподвижная зелёная водоросль. Её клетка имеет оболочку, ядро и хлоропласт, но не имеет жгутиков, поэтому самостоятельно плавать она не может. При размножении внутри материнской клетки образуются дочерние клетки, что позволяет ей увеличивать численность.

Как это устроено

Водоросли относят к растениям прежде всего потому, что они способны к фотосинтезу. Для него нужны свет, вода и углекислый газ, а результатом становятся органические вещества и кислород. Чаще всего водорослям доступны вода и свет в водоёмах, поэтому они обычно живут там, но могут расти и на влажной почве или камнях.

Слоевище может состоять всего из одной клетки или включать множество клеток. Даже если клеток много, их тело не образует настоящих корней, стеблей и листьев, как у высших растений. Поэтому водоросль не следует представлять как маленькое цветковое растение: её клетки могут выполнять разные задачи, но органы такого типа у неё не сформированы.

Хламидомонада живёт в воде, и её строение помогает находить подходящие условия. Два жгутика тянут клетку вперёд, а светочувствительный глазок помогает реагировать на направление света. Это полезно, потому что для фотосинтеза водоросли нужен свет; хлоропласт содержит зелёный пигмент хлорофилл и улавливает его энергию.

Хлорелла отличается от хламидомонады отсутствием жгутиков: она неподвижна и не перемещается в поисках света. Её округлая клетка содержит хлоропласт и может самостоятельно фотосинтезировать при наличии света. При делении внутри материнской клетки формируются дочерние клетки, которые затем выходят наружу и продолжают жить.

У многоклеточной спирогиры клетки соединены в длинную нить, поэтому её слоевище выглядит как зелёная нить. В клетках расположены ядро и лентовидный хлоропласт, закрученный спиралью; он участвует в фотосинтезе. Спирогира может размножаться частями слоевища, когда нить распадается, а также половым способом, при котором участвуют клетки двух нитей.

Сравнение зелёных водорослей

Чтобы сравнить организмы, выберите в таблице нужный признак и проследите его по всем трём столбцам. Так легче заметить, что хламидомонада и хлорелла одноклеточные, но отличаются подвижностью. Спирогиру можно узнать по многоклеточной нитчатой форме и спиральному хлоропласту.

Разбор задач

Задача 1. У одноклеточной водоросли есть два жгутика и красный глазок. Определите организм и объясните роль этих частей.

1. Число клеток указывает, что речь идёт об одноклеточной водоросли, но этого признака недостаточно для определения вида.
2. Сочетание двух жгутиков и глазка характерно для хламидомонады; жгутики обеспечивают движение в воде.
3. Глазок воспринимает свет, помогая клетке выбирать направление движения к освещённым участкам.

Ответ: это хламидомонада; жгутики нужны для движения, а глазок помогает реагировать на свет.

Задача 2. Сравните хламидомонаду и хлореллу по подвижности, строению и способу размножения.

1. Сначала сопоставьте подвижность: хламидомонада перемещается с помощью жгутиков, а хлорелла неподвижна и жгутиков не имеет.
2. Затем найдите общее: обе водоросли одноклеточные, у них есть хлоропласт, и они способны к фотосинтезу.
3. Сравните размножение: хлорелла образует дочерние клетки внутри материнской; для хламидомонады характерно деление клетки.

Ответ: обе водоросли одноклеточные и фотосинтезируют, но хламидомонада подвижна и имеет жгутики, а хлорелла неподвижна. Обе размножаются делением клетки; у хлореллы дочерние клетки формируются внутри материнской.

Задача 3. В пробе из пресного водоёма найдены длинные зелёные нити, состоящие из клеток с лентовидным спиральным хлоропластом. Назовите водоросль, объясните, почему её тело называют слоевищем, и укажите возможные способы размножения.

1. Сопоставьте признаки: зелёная нить из клеток и спиральный хлоропласт указывают на спирогиру.
2. Её тело называют слоевищем, потому что оно не разделено на настоящие корни, стебли и листья.
3. По способам размножения назовите два варианта: нить может распасться на части, а также возможно половое размножение.

Ответ: это спирогира. Её тело — нитчатое слоевище без настоящих органов; размножается она частями слоевища и половым способом.

Типичные ошибки

Ошибка — считать слоевище настоящим корнем, стеблем или листом. Это происходит потому, что тело водоросли тоже может быть заметным и вытянутым, например в виде нити. Проверьте себя: настоящие органы высших растений различаются, а у слоевища такой системы органов нет.

Неверно думать, что все водоросли многоклеточные. К такому выводу можно прийти, если видеть только крупные нити или плавающие скопления водорослей. Вспомните примеры: хламидомонада и хлорелла состоят из одной клетки, а спирогира — многоклеточная.

Хламидомонаду иногда путают с хлореллой, потому что обе — зелёные одноклеточные водоросли. Однако у хламидомонады есть жгутики и она подвижна, а у хлореллы жгутиков нет. Чтобы проверить определение, ищите признаки движения и строения, а не опирайтесь только на цвет или число клеток.

Ещё одна ошибка — считать, что водоросли встречаются только в воде. Так думают из-за названия и потому, что многие виды живут в водоёмах. Но некоторые растут на влажной почве, камнях и других поверхностях; при определении организма учитывайте не только место находки, но и его строение.

Связь с другими темами

Для изучения водорослей нужно знать строение растительной клетки и роль хлоропластов в фотосинтезе. Понятия «клетка» и «слоевище» помогут дальше сравнивать одноклеточные и многоклеточные организмы и разбираться в разнообразии растений. Водоросли также важны для понимания водных экосистем: в ходе фотосинтеза они образуют органические вещества и выделяют кислород.

Что запомнить

• Водоросли способны к фотосинтезу.
• Тело водоросли называют слоевищем.
• Слоевище не разделено на настоящие органы и ткани.
• Водоросли бывают одноклеточными и многоклеточными.
• Хламидомонада подвижна и имеет жгутики.
• Хлорелла одноклеточна и неподвижна.
• Спирогира — многоклеточная нитчатая водоросль.