§ 9. Общая характеристика водорослей

Определения и обозначения

Водоросли — преимущественно водные организмы, способные к фотосинтезу. Они бывают разными по размерам и строению: от невидимых без увеличения одиночных клеток до крупных форм, заметных невооружённым глазом. Это понятие объединяет организмы, которые используют свет, но не имеют настоящих корней, стеблей и листьев.

Слоевище, или таллом, — тело водоросли, не разделённое на настоящие органы и ткани. Оно может выглядеть как лист или ветвистый стебель, однако внешнее сходство не означает одинакового строения. Термин помогает отличать тело водоросли от тела растений, в котором органы и ткани выполняют разные функции.

Хроматофор — содержащая пигменты структура клетки водоросли. Пигменты поглощают свет, необходимый для фотосинтеза, а разные их сочетания могут влиять на окраску водоросли. По этому признаку удобно объяснять, как клетки используют свет и почему водоросли бывают не только зелёными.

Ризоиды — выросты, с помощью которых некоторые водоросли прикрепляются к поверхности. Они удерживают тело на камне, грунте или другом основании, но не устроены как настоящие корни. Это различие важно: одинаковое внешнее назначение ещё не означает одинаковое строение и функции.

Как это устроено

Водоросли относят к фотосинтезирующим организмам, потому что их клетки способны использовать энергию света для образования органических веществ. Для улавливания света служат пигменты, среди которых у многих водорослей есть хлорофилл. Пигменты находятся в клеточных структурах, поэтому свет может быть использован внутри клетки, а не просто отражён от поверхности. Набор пигментов у разных водорослей отличается, и этим отчасти объясняется разнообразие их окраски.

Тело водоросли называют слоевищем, потому что в нём нет настоящих органов и тканей, характерных для растений. У одноклеточной формы всё тело — одна клетка, а у многоклеточной оно состоит из множества клеток, которые могут различаться по форме и расположению. Однако одно лишь наличие многих клеток не создаёт корней, стеблей и листьев. Поэтому при описании водоросли говорят о слоевище, даже если оно крупное и внешне сложное.

Одноклеточная водоросль состоит из одной клетки, которая выполняет необходимые для жизни функции и может фотосинтезировать. У колониальной формы несколько клеток объединены в группу; вместе они образуют колонию, но не обязательно формируют органы. Многоклеточная водоросль состоит из большого числа клеток, поэтому её тело может быть крупнее и иметь более сложную форму. При этом ни колония, ни многоклеточное слоевище сами по себе не становятся телом с настоящими органами и тканями.

В воде водоросль соприкасается с растворёнными веществами, нужными для жизни, а свет может достигать её клеток в освещённых местах. Поэтому водоросли встречаются как свободно плавающими, так и прикреплёнными к подводным поверхностям. Если течение или движение воды может унести организм, прикрепление помогает удержаться на месте. Для этого у некоторых видов есть ризоиды: они фиксируют водоросль, но не превращаются в корни.

Водоросли встречаются в морях, пресных водоёмах и на влажных поверхностях, потому что способны жить там, где есть достаточно воды и света. Влага необходима клеткам, а свет позволяет фотосинтезировать; условия в разных местах могут различаться. Одни водоросли свободно перемещаются в толще воды, другие прикреплены к субстрату. Различия в пигментах, размерах и способе существования помогают им осваивать разные местообитания.

Общая характеристика водорослей

Сравнивайте столбцы по одному признаку: так легче увидеть, что количество клеток меняется, а настоящих органов у описанных форм нет. Таблица показывает общие варианты организации, а не обязательные правила для каждого вида. Прикрепление также зависит от образа жизни конкретной водоросли.

Разбор задач

Одна клетка с хлорофиллом

Условие. В образце найдена одна клетка с хлорофиллом, способная к фотосинтезу. Нужно определить, может ли она быть водорослью. Для ответа важно не смешивать способ организации тела и способность фотосинтезировать.

1. Сначала определяем организацию тела: образец состоит из одной клетки, значит, он одноклеточный.
2. Затем проверяем способность к фотосинтезу: хлорофилл поглощает свет и помогает клетке использовать его при фотосинтезе.
3. Сопоставляем признаки: среди водорослей есть одноклеточные фотосинтезирующие формы, поэтому описание им подходит.

Ответ. Да, это может быть одноклеточная водоросль. Одной клетки достаточно для тела некоторых водорослей, а наличие хлорофилла и способность фотосинтезировать согласуются с их общими признаками. Однако только одного признака не всегда достаточно, чтобы точно определить конкретный вид.

Многоклеточное тело без органов

Условие. У организма есть многоклеточное тело, но не обнаружены корни, стебель, листья и настоящие ткани. Требуется охарактеризовать его тело. Нужно учесть, что количество клеток и наличие органов — разные характеристики.

1. Отмечаем, что тело состоит из множества клеток, поэтому организм многоклеточный.
2. Проверяем, разделено ли тело на настоящие органы и ткани: по условию этого нет.
3. Подбираем термин для такого тела: у водорослей оно называется слоевищем, или талломом.

Ответ. Если организм относится к водорослям, его многоклеточное тело называют слоевищем. Многоклеточность не означает, что у него обязательно есть органы, как у обычного растения. При внешнем сходстве с листом или стеблем решающим остаётся строение, а не форма.

Выросты для прикрепления

Условие. Водоросль прикреплена к камню выростами, похожими на корни. Нужно решить, можно ли считать эти выросты настоящими корнями. Для этого сравним их назначение и строение, а не только внешний вид.

1. По условию выросты помогают водоросли удерживаться на камне — это функция прикрепления.
2. Такие выросты называют ризоидами; они не являются настоящими корнями, даже если напоминают их внешне.
3. Настоящие органы определяют по строению и выполняемым функциям, а не по одному сходству формы.

Ответ. Нет, эти выросты нельзя считать настоящими корнями: это ризоиды. Их основная роль — прикрепление к поверхности. Сходство по назначению не делает их корнями и не означает, что они устроены как корень растения.

Типичные ошибки

Ошибка: считать любую водоросль многоклеточной. Так думают, если в первую очередь вспоминают крупные формы, заметные в воде. Но водоросли бывают одноклеточными, колониальными и многоклеточными. Проверь себя вопросом: описывается одна клетка, группа клеток или тело из множества клеток?

Ошибка: называть слоевище корнем, стеблем и листьями. Такая путаница возникает, когда тело водоросли внешне напоминает части растения. Однако форма не доказывает, что перед нами настоящие органы: слоевище ими не разделено. Чтобы проверить себя, выясни, есть ли у организма соответствующие ткани и строение органов.

Ошибка: принимать ризоиды за корни. Ризоиды действительно могут удерживать водоросль на поверхности, поэтому их сравнивают с корнями. Но сходство функции прикрепления не означает, что это один и тот же орган. Проверь себя: если выросты лишь прикрепляют водоросль и не являются настоящими корнями, называй их ризоидами.

Ошибка: думать, что водоросли живут только в воде. Такую мысль подсказывает их название и то, что большинство видов действительно водные. Некоторые водоросли встречаются на влажной почве, камнях или коре, где сохраняется необходимая влага. Чтобы проверить себя, различай преимущественную среду обитания и единственно возможную.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужно знать строение клетки и представлять, что такое фотосинтез: тогда понятно, какую роль играют пигменты и почему водорослям нужен свет. Сравнение слоевища с органами растений пригодится при изучении разнообразия растительного мира. Водоросли также важны для понимания водных экосистем: фотосинтезирующие организмы создают органические вещества и служат пищей другим обитателям. Поэтому сведения о них помогают разбираться в пищевых цепях и роли организмов-производителей.

Что запомнить

• Водоросли способны к фотосинтезу.
• Тело водоросли называют слоевищем, или талломом.
• Слоевище не разделено на настоящие органы и ткани.
• Водоросли бывают одноклеточными, колониальными и многоклеточными.
• Ризоиды служат для прикрепления, а не являются корнями.
• Водоросли обитают в воде и на влажных поверхностях.