§ 14. Водоросли

Определения и обозначения

Водоросли — организмы, преимущественно живущие в воде и содержащие хлорофилл. В отличие от обычных наземных растений, их тело не имеет настоящих корней, стеблей и листьев. Это помогает отличать водоросль даже тогда, когда она зелёная и похожа на растение.

Слоевище, или таллом, — тело водоросли, не разделённое на настоящие органы. Оно может состоять из одной клетки или из множества клеток. По этому признаку можно понять, что водоросль устроена проще цветкового растения.

Хроматофор — структура клетки водоросли, содержащая пигменты. Пигменты улавливают свет, а хроматофор участвует в фотосинтезе. Благодаря ему клетка получает энергию для образования органических веществ.

Ризоиды — тонкие нитевидные выросты, которыми некоторые водоросли прикрепляются к камням, грунту или другим поверхностям. Они не являются корнями и обычно не образуют корневую систему. Их главная задача — удерживать водоросль на месте.

Как это устроено

Хлорофилл поглощает энергию солнечного света. Используя эту энергию, водоросль из воды и углекислого газа создаёт органические вещества, например сахара, и выделяет кислород. Поэтому для фотосинтеза нужны свет, вода и растворённые в ней вещества: без света процесс не идёт.

Тело водоросли называют слоевищем, потому что его части не превращены в настоящие органы. У одноклеточной водоросли все жизненные процессы выполняет одна клетка, а у многоклеточной клетки образуют простое тело. Поэтому слоевище может быть шаровидным, нитчатым или иметь вид крупной пластинки.

Хламидомонада — одноклеточная зелёная водоросль. Два жгутика помогают ей двигаться в воде, светочувствительный глазок помогает находить освещённое место, а хроматофор улавливает свет и обеспечивает фотосинтез. Вакуоли участвуют в удалении лишней воды, поддерживая работу клетки.

Хлорелла тоже состоит из одной клетки и имеет хроматофор, но жгутиков у неё нет, поэтому самостоятельно плавать она не может. Спирогира образует длинные нити из клеток и обычно живёт в пресной воде. Ламинария крупнее и сложнее по внешнему виду, но её тело также является слоевищем, а не настоящим стеблем с листьями и корнями.

Водоросли размножаются делением клеток, частями слоевища, спорами и половыми клетками. В водоёмах они создают органические вещества и кислород, поэтому служат пищей многим животным и участвуют в пищевых цепях. Человек использует водоросли в пищу, медицине, промышленности и для получения удобрений.

Сравнение водорослей

Сначала сравнивайте число клеток и строение тела, затем — движение и место обитания. Последняя строка показывает, что все три организма создают органические вещества благодаря фотосинтезу.

Разбор задач

Зелёный организм в капле воды

Ученик увидел в капле воды зелёный организм, состоящий из одной клетки. Нужно определить, можно ли назвать его водорослью, и выбрать признак для проверки. Одной клетки недостаточно для окончательного вывода, потому что одноклеточными бывают разные организмы.

1. Устанавливаем строение: организм одноклеточный.
2. Проверяем, есть ли в клетке хлорофилл или хроматофор с пигментами.
3. Если хлорофилл есть, выясняем, способен ли организм к фотосинтезу на свету.

Ответ: организм можно отнести к водорослям, если в его клетке есть хлорофилл и он фотосинтезирует. Главный признак, который нужно проверить, — наличие хлорофилла. Зелёная окраска сама по себе служит только подсказкой.

Сравнение хламидомонады и хлореллы

Обе водоросли состоят из одной клетки, живут в воде или во влажной среде и получают органические вещества при фотосинтезе. Значит, сначала выделяем общие признаки, а затем сравниваем части клетки, связанные с движением. Так становится ясно, почему их образ жизни различается.

1. Называем общее: одноклеточное тело, хлорофилл и способность к фотосинтезу.
2. У хламидомонады находим жгутики, с помощью которых она плавает.
3. У хлореллы отмечаем отсутствие жгутиков, поэтому самостоятельно двигаться она не может.

Ответ: хламидомонада и хлорелла имеют по одной клетке и фотосинтезируют. Хламидомонада активно движется жгутиками, а хлорелла не имеет жгутиков и не передвигается самостоятельно.

Водоросль с нитевидными выростами

На камне обнаружена зелёная многоклеточная водоросль с выростами для прикрепления. Нужно назвать её тело и объяснить, почему выросты не являются корнями. Для этого сравним их функцию с функцией корня у наземного растения.

1. Определяем, что тело не разделено на настоящие корни, стебель и листья.
2. Называем такое тело слоевищем, или талломом.
3. Устанавливаем функцию выростов: они удерживают водоросль на камне, а не образуют корневую систему.

Ответ: тело водоросли называется слоевищем. Нитевидные выросты — ризоиды, а не корни, потому что их основная роль состоит в прикреплении к поверхности. Наличие ризоидов не превращает слоевище в растение с настоящими органами.

Типичные ошибки

Слоевище считают корнем, стеблем или листом. Ошибка возникает потому, что водоросль может иметь части, похожие на органы растения. Проверяйте, разделено ли тело на настоящие органы: у водорослей оно остаётся слоевищем.

Ризоиды называют корнями. Их легко перепутать с корнями из-за нитевидной формы и прикрепления к грунту. Проверьте функцию: ризоиды удерживают водоросль, но не являются корневой системой.

Считают, что все водоросли многоклеточные. Такое мнение появляется при знакомстве с крупными морскими водорослями. Вспомните хламидомонаду и хлореллу: они состоят всего из одной клетки.

Думают, что фотосинтез идёт без света. Хлорофилл не создаёт органические вещества сам по себе, ему нужна энергия света. Проверьте условие процесса: есть ли свет, вода и растворённые вещества.

Связь с другими темами

Перед изучением водорослей полезно вспомнить растительную клетку и роль хлорофилла. Это позволит понять, почему зелёная клетка может создавать органические вещества на свету.

Знания о водорослях нужны при изучении водных экосистем и пищевых цепей. Водоросли образуют органическое вещество и служат пищей многим обитателям водоёмов.

Сравнение слоевища с корнями, стеблями и листьями помогает изучать разнообразие растений. Так легче увидеть, как усложнялось строение организмов в ходе развития живой природы.

Что запомнить

• Водоросли содержат хлорофилл и способны к фотосинтезу.
• Тело водоросли называют слоевищем, или талломом.
• Слоевище не разделено на настоящие корни, стебли и листья.
• Водоросли бывают одноклеточными и многоклеточными.
• Ризоиды служат для прикрепления, а не являются корнями.
• Водоросли обитают преимущественно в воде.