13. Водоросли

Определения и обозначения

Водоросли — группа организмов, которые содержат хлорофилл и способны к фотосинтезу. Они могут быть крошечными, состоящими из одной клетки, или крупными и многоклеточными. Общее у них не внешний вид, а способ питания на свету и простое строение тела. Это определение помогает отличать водоросли от организмов, которые лишь окрашивают воду или похожи на них с виду.

Слоевище — тело водоросли, не разделённое на настоящие корень, стебель и листья. Оно может выглядеть как нить, пластинка или кустик, но сходство с частями растения ещё не делает его настоящим органом. У слоевища нет такого разделения функций, какое есть у корней, стеблей и листьев наземных растений. Понятие нужно, чтобы точно описывать тело водоросли и не путать внешний вид с его устройством.

Одноклеточные водоросли — водоросли, организм которых состоит из одной клетки. Эта клетка сама выполняет все необходимые для жизни действия: получает вещества, растёт и размножается. У многоклеточной водоросли тело образовано множеством клеток, которые соединены друг с другом. Сравнение помогает понять, что даже одна клетка может быть целым самостоятельным организмом.

Хлоропласт — часть клетки, где у многих водорослей находится хлорофилл. Хлорофилл улавливает энергию света, которая используется при фотосинтезе — образовании питательных веществ на свету. Без света этот процесс не может идти обычным образом. Знание о хлоропласте объясняет, почему зелёные водоросли особенно нуждаются в освещённых местах.

Как это устроено

В воде и во влажных местах водорослям легче получать воду и растворённые в ней вещества всей поверхностью тела. Поэтому им не нужны настоящие корни, которые у многих наземных растений добывают воду из почвы. У водорослей также нет настоящих стеблей и листьев, а тело остаётся слоевищем. Если водоросль прикреплена к камню или дну, такое прикрепление удерживает её на месте, но не заменяет корень.

Хламидомонада состоит из одной клетки, но в ней есть разные части, нужные для самостоятельной жизни. Два жгутика — тонкие подвижные выросты — помогают ей плавать к освещённому месту. В клетке есть хлоропласт с хлорофиллом, поэтому на свету хламидомонада образует питательные вещества. Она поглощает воду и растворённые вещества, а движение помогает находить условия, подходящие для фотосинтеза.

Хлорелла тоже состоит из одной клетки и содержит хлоропласт, но сама не передвигается: у неё нет жгутиков. Она получает свет и растворённые вещества из окружающей воды, а движение воды может переносить её в разные места. Так хлорелле не нужно активно плавать, чтобы питаться на свету. Если клетка оказывается в подходящих условиях, она может расти и размножаться.

Слоевище многоклеточной водоросли может быть длинным, плоским или разветвлённым. Например, спирогира образует нити, а ламинария имеет широкие листовидные части. Эти части не являются настоящими листьями или стеблем: тело не разделено на такие органы, а воду и растворённые вещества водоросль получает поверхностью слоевища. Поэтому внешний облик помогает описать водоросль, но не даёт основания называть её органы органами наземного растения.

Водоросли размножаются разными способами: одноклеточные могут делиться, а многоклеточные — размножаться спорами или частями слоевища. Для роста и размножения им нужны вода и минеральные вещества, а для фотосинтеза — свет. В воде вещества могут поступать к клеткам из окружающей среды, поэтому водоросли не требуется добывать их корнями. Если условия меняются, например становится темно или водоём пересыхает, рост и фотосинтез затрудняются.

Разнообразие водорослей

Сначала сравните число клеток: оно сразу разделяет одноклеточные и многоклеточные формы. Затем обратите внимание на строение и место обитания. Таблица показывает, что водоросли отличаются друг от друга, хотя у всех есть общие признаки этой группы.

Разбор задач

Задача 1

Условие: ученик увидел зелёный организм в капле воды под микроскопом. По каким признакам можно предположить, что это одноклеточная водоросль? Одного зелёного цвета недостаточно: цвет сам по себе ещё не доказывает, что организм — водоросль. Нужно проверить признаки, связанные со строением клетки и образом жизни.

1. Под микроскопом выясняем, что организм состоит из одной клетки, а не из множества соединённых клеток.
2. Ищем в клетке хлоропласт с хлорофиллом: он позволяет использовать свет для фотосинтеза.
3. Учитываем, что организм найден в воде, где одноклеточные водоросли часто получают воду и растворённые вещества.

Ответ: одна клетка, хлорофилл и обитание в воде позволяют предположить, что перед нами одноклеточная водоросль. Для уверенного определения одного цвета недостаточно, поэтому нужно рассмотреть строение клетки.

Задача 2

Условие: водоросль прикреплена ко дну, но у неё не обнаружены корни, стебель и листья. Как объяснить, что это всё же многоклеточный организм? Здесь важно не смешивать прикрепление с наличием корней, а внешний вид — с настоящими органами. Сначала определим, из чего состоит тело, а затем объясним его положение на дне.

1. Устанавливаем, что тело образовано множеством клеток: значит, организм многоклеточный.
2. Называем тело слоевищем, потому что оно не разделено на настоящие корень, стебель и листья.
3. Объясняем, что участок прикрепления удерживает водоросль на месте, но не является корнем и не превращает слоевище в корневую систему.

Ответ: водоросль многоклеточная, потому что состоит из множества клеток, а её тело — слоевище. Прикрепление ко дну помогает удерживаться, но настоящих корней у неё нет.

Задача 3

Условие: сравните хламидомонаду и спирогиру, укажите, какая из них одноклеточная, какая многоклеточная, и назовите одно отличие строения. Чтобы ответить, сперва сравним число клеток, а затем посмотрим на форму тела. Такой порядок помогает не перепутать отдельную клетку с нитчатым слоевищем.

1. Хламидомонада — одноклеточная водоросль: весь организм представляет собой одну клетку.
2. Спирогира — многоклеточная водоросль, её слоевище имеет вид длинной нити.
3. Называем отличие: у хламидомонады есть жгутики для движения, а спирогира образует нити из многих клеток.

Ответ: хламидомонада одноклеточная, спирогира многоклеточная. Хламидомонада может плавать благодаря жгутикам, а спирогира имеет нитчатое слоевище.

Типичные ошибки

Ошибка — называть слоевище листом или стеблем. Так думают, потому что некоторые водоросли внешне похожи на растения с такими органами. Проверьте себя: если тело не разделено на настоящие органы, это слоевище, даже если оно похоже на лист или стебель.

Ошибка — считать, что все водоросли одноклеточные. Такое представление возникает, когда сначала знакомятся с микроскопическими формами вроде хламидомонады. Вспомните спирогиру и ламинарию: они многоклеточные, поэтому при ответе нужно учитывать разнообразие водорослей.

Ошибка — думать, что водоросли встречаются только в морях. Морские водоросли хорошо заметны, поэтому легко забыть о других местах обитания. Проверьте утверждение по примерам: хламидомонада и спирогира живут в пресных водоёмах, а некоторые водоросли встречаются во влажных местах.

Ошибка — принимать место прикрепления ко дну за корень. Оно может напоминать корень тем, что удерживает водоросль, но сходство функций не означает одинакового строения. Проверьте себя: у водоросли нет настоящей корневой системы, а прикрепляющая часть лишь помогает ей оставаться на месте.

Связь с другими темами

Чтобы понять строение водорослей, нужно знать, что клетка — основная единица строения живых организмов. Представление о фотосинтезе помогает объяснить, зачем водорослям хлорофилл и свет. Это связывает тему с изучением клеток и разнообразия растений.

Знания о водорослях пригодятся при изучении экосистем водоёмов — сообществ организмов, связанных друг с другом и со средой обитания. Водоросли служат пищей другим организмам и выделяют кислород, поэтому влияют на жизнь всего водоёма. Понимание этих связей помогает увидеть, что даже маленькие организмы важны для природы.

Что запомнить

• Водоросли содержат хлорофилл и способны к фотосинтезу.
• Тело водоросли называют слоевищем.
• У водорослей нет настоящих корней, стеблей и листьев.
• Водоросли бывают одноклеточными и многоклеточными.
• Многие водоросли живут в воде, некоторые — во влажных местах.
• Водоросли служат пищей и источником кислорода для обитателей водоёмов.