Группа отделов Водоросли

Определения и обозначения

Водоросли — преимущественно водные организмы, содержащие хлорофилл и способные к фотосинтезу. Они сильно различаются по размерам и форме: некоторые видны только в микроскоп, а другие образуют крупные подводные заросли. Это определение помогает узнавать водоросли не только по месту обитания, но и по особенностям их жизнедеятельности.

Слоевище — тело водоросли, не разделённое на настоящие органы и ткани. У высших растений корни, стебли и листья имеют разные строение и функции, а слоевище устроено иначе. Термин нужен, чтобы не путать внешне похожие части водоросли с настоящими органами.

Одноклеточные водоросли — организмы, тело которых состоит из одной клетки. Эта клетка получает вещества из окружающей среды, растёт, размножается и при наличии света может фотосинтезировать. Поэтому одна клетка здесь выполняет сразу все жизненные функции организма.

Многоклеточные водоросли — организмы, тело которых состоит из множества клеток, но не имеет настоящих корней, стеблей и листьев. Их слоевище может быть крупным и разделённым на части, похожие на органы растений. Это различие важно: размер и сложная форма ещё не означают, что у водоросли появились настоящие органы.

Как это устроено

Водоросли объединяют прежде всего по способности к фотосинтезу и особенностям строения, хотя их размеры и формы сильно различаются. При фотосинтезе организм использует свет, воду и углекислый газ, чтобы создавать органические вещества. Именно эта способность и наличие пигментов помогают отличить водоросль от многих других обитателей воды. Поэтому одного внешнего сходства или места находки недостаточно для определения.

Слоевище непосредственно соприкасается с водой, а растворённые минеральные вещества поступают через его поверхность. В водной среде вода окружает тело, поэтому водорослям не требуется корень, который у наземных растений помогает поглощать воду из почвы. У крупных форм части слоевища могут прикрепляться к камням или дну, но такое прикрепление не превращает их в настоящие корни. Строение тела связано с условиями, в которых водоросли получают необходимые вещества.

Самая простая форма — одна клетка, как у хламидомонады; у колониальных водорослей клетки живут вместе, образуя группу. У многоклеточных форм клетки составляют большое слоевище, например у спирогиры или морской ламинарии. Между такими формами есть различия в размерах и устройстве, однако ни наличие колонии, ни большая длина слоевища сами по себе не означают, что перед нами высшее растение. Сопоставление форм показывает, насколько разнообразным может быть тело водоросли.

Основные отделы водорослей выделяют по совокупности признаков: учитывают строение, образ жизни и набор пигментов. Пигменты поглощают свет, необходимый для фотосинтеза, а их сочетание влияет на то, какой цвет заметен у организма. У зелёных водорослей преобладает зелёная окраска, а у бурых и красных её оттеняют другие пигменты. Цвет помогает выдвинуть предположение об отделе, но для точного сравнения нужны и другие признаки.

Во время фотосинтеза водоросли производят органические вещества, которыми могут питаться другие организмы, и выделяют кислород. Поэтому они служат производителями в водных экосистемах и поддерживают пищевые цепи. Вклад особенно заметен там, где водорослей много: их вещества становятся пищей для животных и других обитателей водоёма. Так способность отдельной клетки к фотосинтезу влияет на жизнь целой экосистемы.

Сравнение основных отделов водорослей

В таблице собраны общие признаки трёх отделов, но внутри каждого отдела встречается разнообразие. Сначала сравните пигменты и места обитания, затем проверьте, какие формы и строение слоевища характерны для группы. Примеры помогают связать признаки с конкретными организмами.

Разбор задач

Задача 1. Ученик увидел в капле прудовой воды одноклеточный организм с хлоропластом. Объясните, почему его можно отнести к водорослям и какие признаки следует проверить.

1. Наличие хлоропласта указывает на то, что клетка может использовать свет для фотосинтеза, но одного этого признака недостаточно для уверенного вывода.
2. Проверьте, действительно ли организм состоит из одной клетки и есть ли в ней пигменты, связанные с фотосинтезом. Учитывайте также строение и особенности жизнедеятельности, а не только то, что организм найден в воде.
3. Сопоставьте признаки: одноклеточное строение и способность к фотосинтезу соответствуют особенностям многих водорослей.

Ответ: организм можно отнести к водорослям, если подтверждены его одноклеточное строение и способность к фотосинтезу. Одного места обитания или наличия хлоропласта для окончательного определения мало.

Задача 2. Сравните спирогиру и хламидомонаду: укажите, чем различаются их формы существования и как устроено их тело.

1. Определите, сколько клеток образует каждый организм. Хламидомонада — одноклеточная водоросль, а спирогира — многоклеточная нитчатая водоросль.
2. Сравните тело: у хламидомонады жизненные функции выполняет одна клетка, а у спирогиры клетки соединены в длинную нить.
3. В обоих случаях тело является слоевищем, поскольку у него нет настоящих корней, стеблей и листьев. Разница в количестве и расположении клеток не меняет этого признака.

Ответ: хламидомонада одноклеточная, спирогира многоклеточная и нитчатая. Тело обеих водорослей — слоевище.

Задача 3. На берегу моря найдены крупные бурые водоросли, а на глубине — красные. Объясните, почему окраска помогает различать отделы и почему водоросли могут жить на разных глубинах.

1. Сначала свяжите окраску с пигментами: у бурых и красных водорослей различается их набор, поэтому внешний цвет помогает предположить отдел.
2. В воде свет постепенно ослабевает и меняется его состав с глубиной. Пигменты разных водорослей позволяют использовать свет, который доступен в конкретных условиях.
3. Не делайте вывод только по цвету или глубине: для определения учитывают и другие признаки, а условия обитания могут различаться.

Ответ: окраска отражает особенности пигментов, а их способность поглощать свет связана с возможностью фотосинтеза на разной глубине. Цвет и место находки помогают сравнивать водоросли, но не являются единственными признаками отдела.

Типичные ошибки

Называть части слоевища корнем, стеблем или листом — ошибка: внешне они могут быть похожи на органы высших растений. Так происходит из-за привычки узнавать растение по очертаниям тела. Проверьте себя: у настоящих органов есть особенности строения и функции, а тело водоросли не разделено на такие органы.

Считать водорослями все организмы, которые живут в воде, неверно, потому что водоём населён организмами разных групп. Это заблуждение возникает, когда место обитания принимают за главный признак. Чтобы проверить себя, спросите, способен ли организм к фотосинтезу и соответствует ли его строение признакам водорослей.

Представление, что все водоросли многоклеточные и крупные, не учитывает микроскопические формы. Обычно крупные водоросли заметнее, поэтому их проще вспомнить. Проверьте себя на примере хламидомонады: она состоит всего из одной клетки, но относится к водорослям.

Определять отдел только по видимому цвету тоже неправильно. Окраска связана с пигментами, однако оттенок не всегда можно точно оценить, а цвет — лишь один из признаков. Для проверки сравните также строение слоевища и особенности обитания; не делайте вывод по одному внешнему признаку.

Связь с другими темами

Для понимания водорослей полезно знать, что такое клетка, фотосинтез и пигменты, поглощающие свет. Позже понятие слоевища поможет сравнить водоросли с высшими растениями, тело которых разделено на органы и ткани. Знания о водорослях пригодятся и при изучении водных экосистем: они показывают, как организмы-производители создают органические вещества и поддерживают пищевые цепи.

Что запомнить

• Водоросли способны к фотосинтезу.
• Тело водоросли называют слоевищем.
• У слоевища нет настоящих корней, стеблей и листьев.
• Водоросли бывают одноклеточными и многоклеточными.
• Отделы водорослей различают, в частности, по особенностям пигментов.
• Водоросли образуют органические вещества и выделяют кислород.