Водоросли — низшие растения

Определения и обозначения

Водоросли — низшие растения, обитающие главным образом в воде, а также во влажных местах. Их называют низшими, потому что тело не разделено на настоящие органы и не имеет настоящих тканей. Это определение помогает отличать водоросли от растений, у которых есть корень, стебель и листья. Оно также напоминает, что внешнее сходство с такими органами ещё не означает, что они действительно есть.

Слоевище, или таллом, — тело водоросли, не разделённое на корень, стебель и листья. У него нет частей, которые можно было бы считать настоящими органами растения. Термин нужен, чтобы точно назвать тело водоросли и не принимать его форму за устройство высшего растения. Слоевище может быть очень простым или состоять из множества клеток.

Одноклеточная водоросль — водоросль, организм которой состоит из одной клетки. Эта клетка выполняет все необходимые для жизни функции: получает вещества из среды, питается, растёт и размножается. Такое определение показывает, что для самостоятельной жизни не всегда требуется много клеток. При рассмотрении одноклеточной формы важно помнить: перед нами целый организм, а не часть более крупного тела.

Колония водорослей — группа связанных между собой клеток, которые вместе образуют заметное скопление. При этом клетки колонии могут сохранять самостоятельность и не становиться единым многоклеточным организмом. Понятие помогает отличить колониальную форму от многоклеточной: число клеток у них может быть большим, но связь между клетками устроена по-разному. Поэтому одного подсчёта клеток недостаточно, чтобы определить форму существования водоросли.

Как это устроено

Водоросли называют низшими растениями, потому что их клетки не объединены в настоящие ткани и органы, такие как корень, стебель и листья. Тело водоросли — слоевище — может выглядеть как нить или пластинка, но это не превращает его части в настоящие органы. У высших растений разные органы выполняют особые задачи, например корень закрепляет растение и поглощает воду. Водорослям такое разделение обычно не нужно: их тело находится в воде или во влажной среде, откуда клетки получают необходимые вещества.

Жизнь в воде связана с тем, что вода и растворённые в ней вещества окружают клетки слоевища. Они могут поступать в клетки непосредственно из среды, поэтому для их получения не требуется настоящий корень. Слоевище не имеет и проводящих тканей, которые у некоторых наземных растений переносят воду на большие расстояния. Такая связь строения и среды объясняет, почему многие водоросли хорошо живут в воде, хотя отдельные виды встречаются и на влажной суше.

По числу клеток и их объединению различают одноклеточные, колониальные и многоклеточные водоросли. У одноклеточной формы одна клетка самостоятельно выполняет все жизненные функции; у колонии несколько связанных клеток остаются в значительной степени самостоятельными. Многоклеточная водоросль состоит из множества клеток, образующих общее слоевище, а некоторые его части могут различаться по форме. Значит, разница между формами определяется не только количеством клеток, но и тем, насколько они связаны и зависят друг от друга.

Большинство водорослей получает органические вещества благодаря фотосинтезу. Хлорофилл — зелёное вещество в клетках — улавливает свет, а его энергия помогает образовать органические вещества из воды и углекислого газа. Поэтому водоросли нуждаются в освещении, а в темноте фотосинтез не идёт. Образованные вещества служат материалом и источником энергии для роста и жизнедеятельности организма.

Водоросли размножаются, а их быстрый рост позволяет им населять водоёмы. При фотосинтезе они создают органические вещества, которыми могут питаться другие обитатели воды, и выделяют кислород. Поэтому водоросли входят в основу пищевых связей водоёма и участвуют в поддержании условий, необходимых для жизни. Их значение связано не только с тем, что они сами растут в воде, но и с тем, что они дают другим организмам пищу и кислород.

Формы строения водорослей

Сравнивайте формы по устройству тела, а не только по размеру или внешнему виду. Особенно важно понять, состоят ли водоросли из одной клетки, из связанных клеток колонии или из единого многоклеточного слоевища. Примеры в таблице показывают характерные варианты, но у водорослей встречается большое разнообразие форм.

Разбор задач

В образце водного организма обнаружена одна клетка с хлоропластом. Определите, к какой группе водорослей по строению его можно отнести. В условии прямо указано, что организм состоит из одной клетки. Хлоропласт — часть клетки, где содержится хлорофилл, поэтому он указывает на возможность фотосинтеза, но не меняет числа клеток.

1. Сначала выясняем, сколько клеток образуют организм: в условии названа одна клетка.
2. Сопоставляем число клеток с формами существования: одноклеточная водоросль состоит из одной клетки.
3. Делаем вывод по строению, не путая наличие хлоропласта с отдельной формой существования.

Ответ: организм можно отнести к одноклеточным водорослям. Хлоропласт подтверждает, что клетка может участвовать в фотосинтезе, но решающим признаком здесь является одна клетка. Чтобы определить форму существования, сначала считают клетки организма.

У водоросли тело состоит из множества клеток, но не разделено на корень, стебель и листья. Нужно объяснить, почему её нельзя считать высшим растением. Большое число клеток само по себе не означает, что у организма появились настоящие органы. Важно рассмотреть, как устроено его тело.

1. Устанавливаем, что тело состоит из многих клеток, то есть водоросль многоклеточная.
2. Проверяем наличие настоящих органов: в условии сказано, что корня, стебля и листьев нет.
3. Называем такое тело слоевищем и соотносим его с признаками низших растений.

Ответ: это многоклеточная водоросль со слоевищем, а не высшее растение. Её нельзя считать высшим растением, потому что тело не разделено на настоящие органы. Многоклеточность не отменяет главного признака, по которому различают эти группы.

Водоросль поместили в прозрачный сосуд с водой и оставили на свету. Нужно объяснить, какие условия позволят ей образовывать органические вещества и почему. Прозрачный сосуд пропускает свет, а вода обеспечивает среду, из которой клетки получают воду и растворённые вещества. Для образования органических веществ водоросли нужен фотосинтез.

1. Проверяем, поступает ли к водоросли свет: прозрачные стенки сосуда пропускают его внутрь.
2. Учитываем наличие хлорофилла: он улавливает свет, необходимый для фотосинтеза.
3. Объясняем результат: на свету из воды и углекислого газа образуются органические вещества.

Ответ: органические вещества будут образовываться, если водоросль содержит хлорофилл, получает достаточно света и имеет доступ к воде и углекислому газу. Свет нужен для фотосинтеза, а вода и углекислый газ служат исходными веществами. Если сосуд непрозрачен или водоросль находится в темноте, фотосинтез не будет идти.

Типичные ошибки

Ошибка — называть части слоевища корнем, стеблем или листьями. Иногда водоросль похожа на растение с такими органами, и внешнее сходство сбивает с толку. Но настоящие органы отличаются строением и выполняемыми функциями, а у водоросли тело остаётся слоевищем. Проверьте себя: есть ли у тела водоросли настоящее разделение на корень, стебель и листья?

Неверно считать, что все водоросли одноклеточные. Такое мнение может появиться, если знакомство с темой начинается с микроскопических форм. Среди водорослей есть одноклеточные, колониальные и многоклеточные организмы. Чтобы проверить вывод, выясните, из скольких клеток состоит организм и как эти клетки объединены.

Колонию иногда принимают за многоклеточный организм только потому, что в ней много клеток. Однако связанные клетки колонии могут сохранять самостоятельность, а у многоклеточной формы клетки образуют единое тело. Ошибку допускают, если обращают внимание только на количество клеток. Проверьте себя: образуют ли клетки единое слоевище и насколько они зависят друг от друга?

Ошибка — полагать, что водоросли питаются готовыми органическими веществами. Их легко спутать с организмами, которые получают пищу от других живых существ. Большинство рассматриваемых водорослей содержит хлорофилл и на свету образует органические вещества при фотосинтезе. Чтобы проверить себя, вспомните, есть ли у водоросли хлорофилл и получает ли она свет.

Связь с другими темами

Чтобы разобраться в теме, полезно знать, что такое клетка: одноклеточная водоросль и каждая клетка слоевища устроены на клеточном уровне. Также пригодятся понятия хлорофилла и фотосинтеза. Хлорофилл улавливает свет, а фотосинтез объясняет, как водоросль образует органические вещества из воды и углекислого газа.

Эти знания помогут при изучении разнообразия растений и жизни водоёмов. Водоросли создают органические вещества, которые используются в пищевых цепях другими организмами, и выделяют кислород. Поэтому их строение и образ жизни связаны с тем, как устроены водные сообщества и откуда в них берутся пища и кислород.

Что запомнить

• Водоросли — низшие растения.
• Тело водоросли называется слоевищем, или талломом.
• У водорослей нет настоящих корней, стеблей и листьев.
• Водоросли бывают одноклеточными, колониальными и многоклеточными.
• Большинство водорослей образует органические вещества при фотосинтезе.
• Водоросли живут преимущественно в воде или во влажной среде.