10. Подцарство Настоящие водоросли. Подцарство Багрянки

Определения и обозначения

Слоевище (таллом) — тело водоросли, не разделённое на настоящие корень, стебель и листья. Оно может быть одной клеткой или состоять из множества клеток. Это понятие помогает не путать водоросль с растением, у которого сформированы органы.

Настоящие водоросли — группа водорослей, к которой относятся, в частности, зелёные и бурые формы. Их представители различаются размерами: от микроскопических организмов до крупных обитателей моря. Название группы помогает сравнивать их особенности, не считая всех водорослей одинаковыми.

Багрянки — красные водоросли, в клетках которых есть особые пигменты. Благодаря этим пигментам они могут улавливать свет, проникающий в воду на значительную глубину. Это объясняет, как багрянки способны жить там, где условия освещения отличаются от поверхности.

Ризоиды — выросты, с помощью которых некоторые водоросли прикрепляются к камням и другим подводным предметам. Они удерживают слоевище, но не всасывают воду и минеральные вещества так, как это делают корни растений. Поэтому ризоиды нельзя называть корнями, даже если они похожи на них внешне.

Как это устроено

Водоросли относят к растениям, потому что многие из них имеют хлорофилл и фотосинтезируют: с помощью света создают органические вещества. Но наличие фотосинтеза ещё не означает, что организм имеет органы и ткани, как дерево или травянистое растение. У водоросли тело — слоевище, поэтому в нём нет настоящих корней, стеблей и листьев. Такое строение подходит организмам, живущим в воде, где вещества могут поступать к клеткам через поверхность тела.

Цвет водоросли зависит от пигментов — веществ, которые поглощают свет. Разные пигменты поглощают свет разных цветов, а отражённый свет влияет на то, как мы видим организм. Состав пигментов также помогает использовать свет для фотосинтеза в конкретных условиях. Поэтому окраска водорослей не просто украшение, а связана с тем, какой свет доступен в среде.

Зелёные водоросли встречаются в освещённых пресных водоёмах и в морях, где получают достаточно света для фотосинтеза. Среди них есть одноклеточная хламидомонада и многоклеточная спирогира: значит, водоросли не имеют одного-единственного размера и строения. У одноклеточной формы все жизненные процессы происходят в одной клетке, а многоклеточные формы образуют нити или другие слоевища. Такие различия позволяют зелёным водорослям жить в разных условиях водоёмов.

Бурые водоросли обычно крупные и преимущественно обитают в морях. В морской среде крупное слоевище может расти, не высыхая, а окраска связана с содержащимися в клетках пигментами. У ламинарии можно различить части, похожие на лист и стебель, однако это части слоевища, а не настоящие органы. Внешнее сходство не означает одинакового строения: у водорослей нет сложной системы органов высших растений.

Багрянки содержат красные пигменты, которые позволяют использовать свет, проникающий глубже в воду. На глубине свет слабее и его состав меняется, поэтому набор пигментов может дать багрянкам преимущество для фотосинтеза в таких условиях. При этом багрянка не всегда выглядит ярко-красной: другие пигменты тоже влияют на её видимую окраску. Значит, глубину обитания нельзя определить только по тому, какого цвета водоросль кажется глазу.

Сравнение основных групп водорослей

Сначала сравните пигменты и места обитания, а затем проверьте, какого размера бывает слоевище у каждой группы. Названия частей тела сами по себе не доказывают, что у водоросли есть настоящие органы. Таблица показывает общие особенности групп, но не означает, что каждый представитель обладает всеми признаками одновременно.

Разбор задач

Задача 1. Определите, почему тело хламидомонады нельзя назвать корнем, стеблем и листьями. Нужно выяснить, есть ли у неё органы, похожие на органы высших растений, или всё тело устроено иначе.

1. Вспоминаем определение слоевища: это тело, не разделённое на настоящие корень, стебель и листья.
2. Хламидомонада — одноклеточная водоросль. Её клеточные структуры выполняют отдельные функции, но сами по себе не являются органами растения.
3. Сравниваем устройство: органы высших растений состоят из тканей и имеют разные строение и функции, а у хламидомонады одна клетка образует организм целиком.

Ответ: тело хламидомонады — слоевище, а не корень, стебель и листья. Одноклеточные структуры водоросли нельзя приравнивать к органам высшего растения.

Задача 2. Сравните спирогиру и ламинарии по среде обитания, окраске и строению тела. Важно учесть, что часть слоевища может быть похожа на орган растения, не являясь им.

1. Определяем группы: спирогира — зелёная водоросль, ламинария — бурая.
2. Сравниваем среду: зелёные водоросли встречаются в пресных и морских водоёмах, а бурые преимущественно обитают в морях.
3. Сопоставляем строение: спирогора образует многоклеточное нитчатое слоевище, а у ламинарии оно крупное и имеет части, напоминающие листья и стебель.
4. Проверяем вывод об органах: сходство частей ламинарии с листьями и стеблем не делает их настоящими органами.

Ответ: спирогора — зелёная нитчатая водоросль, а ламинария — крупная бурая морская водоросль. Обе имеют слоевище, хотя оно устроено и выглядит по-разному.

Задача 3. На разной глубине обнаружены водоросли разных цветов. Объясните, почему багрянки могут жить глубже многих зелёных водорослей. Для ответа свяжите глубину, доступность света и пигменты.

1. Вода задерживает часть света, поэтому с глубиной освещение становится слабее и меняется его состав.
2. Сравниваем пигменты: у багрянок есть красные пигменты, которые помогают поглощать свет, проникающий глубоко.
3. Делаем вывод: возможность использовать доступный на глубине свет помогает багрянкам фотосинтезировать в таких условиях.

Ответ: багрянки могут жить глубже многих зелёных водорослей благодаря пигментам, позволяющим использовать проникающий туда свет. Их видимый цвет при этом не обязательно бывает ярко-красным.

Типичные ошибки

Ошибка: называть слоевище корнем, стеблем и листьями. К ней приводит сходство отдельных частей крупных водорослей с органами растений. Проверьте себя: если тело не разделено на настоящие органы, это слоевище.

Ошибка: считать все водоросли только одноклеточными или только крупными и многоклеточными. Часто запоминают один знакомый пример и переносят его на всю группу. Для проверки сравните хламидомонаду и ламинарию: первая одноклеточная, вторая имеет крупное многоклеточное слоевище.

Ошибка: путать ризоиды с корнями. Внешне выросты могут напоминать корневую систему, поэтому легко приписать им такую же роль. Спросите себя, что они делают: ризоиды прикрепляют водоросль к субстрату, но не становятся настоящими корнями.

Ошибка: определять место обитания только по цвету водоросли. Так ошибаются, если принимают окраску за прямую подсказку о глубине или типе водоёма. Цвет связан с пигментами, но не задаёт единственное место жизни; учитывайте также группу водоросли и условия среды.

Связь с другими темами

Чтобы понять, почему водоросли относят к растениям, пригодятся знания о признаках растений, фотосинтезе и роли хлорофилла. Они помогают объяснить, как свет используется для образования органических веществ и почему пигменты важны для жизни водорослей. Позже эти знания пригодятся при изучении других групп растений.

Водоросли — часть жизни водоёмов: ими питаются организмы, а сами они могут служить пищей для животных. Поэтому тема связана с пищевыми цепями и круговоротом веществ. Если понять, где растут водоросли и как они получают энергию, легче представить их роль в водной экосистеме.

Что запомнить

• Тело водоросли называется слоевищем.
• Слоевище не разделено на настоящие корень, стебель и листья.
• Зелёные водоросли встречаются в пресных и морских водоёмах.
• Бурые водоросли преимущественно обитают в морях.
• Багрянки содержат красные пигменты и могут жить на глубине.
• Ризоиды помогают прикрепляться к подводному субстрату.