§ 38. Многообразие водорослей

Определения и обозначения

Зелёные водоросли — группа водорослей, в окраске которых заметен хлорофилл, прежде всего зелёные пигменты. Они живут в пресной и морской воде, а также во влажных местах. Среди них есть организмы из одной клетки и крупные многоклеточные формы. Это название помогает объединить водоросли со сходной окраской, но для точного определения нужно учитывать и другие признаки.

Бурые водоросли — группа, чья бурая окраска связана с дополнительными пигментами, которые влияют на видимый цвет. Большинство из них обитает в морях, где встречаются формы от небольших до очень крупных. Их тело может быть разветвлённым и иметь заметные части, но настоящих органов у него нет. Знание этих особенностей помогает отличать бурые водоросли от зелёных и красных.

Красные водоросли — водоросли, цвет которых связан с красными дополнительными пигментами. Они преимущественно живут в морях, а некоторые способны обитать на глубинах, куда доходит свет. К представителям этой группы относятся порфира и филлофора. Название группы указывает на характерную окраску, но для определения полезно проверить и условия жизни, и строение.

Слоевище — тело водоросли, не разделённое на настоящие ткани и органы. Оно может быть одной клеткой, колонией клеток, нитью, пластиной или крупным разветвлённым образованием. У него нет настоящих корня, стебля и листьев, даже если отдельные части похожи на них внешне. Термин нужен, чтобы правильно описывать тело водорослей и не путать его с органами наземных растений.

Как это устроено

Водоросли различаются размерами и формой тела: одни состоят из одной клетки, другие образуют колонии, а третьи являются многоклеточными. Одной клетке достаточно самой выполнять все необходимые функции, поэтому организм может оставаться микроскопическим. В колонии клетки находятся рядом и могут действовать согласованно, но каждая сохраняет особенности клетки. У многоклеточной водоросли клеток много, поэтому её тело может вырастать крупным и приобретать сложную форму.

Окраска водорослей зависит от набора пигментов, то есть веществ, поглощающих свет. Хлорофилл участвует в фотосинтезе, поэтому он есть у зелёных, бурых и красных водорослей. Дополнительные пигменты поглощают свет других цветов и могут скрывать зелёный оттенок хлорофилла. Разные пигменты помогают использовать свет, который доступен в конкретных условиях, поэтому группы отличаются и окраской, и возможностями обитания.

Зелёные водоросли встречаются в пресных и морских водоёмах, а также на влажной почве и камнях. Вода и влага не дают клеткам высохнуть, а освещённые места обеспечивают свет для фотосинтеза. Хламидомонада — пример одноклеточной зелёной водоросли, а спирогира — многоклеточная нитчатая форма. Сравнение этих представителей показывает, что внутри одной группы могут быть организмы разного размера и строения.

Бурые водоросли преимущественно живут в морях, где могут образовывать крупные заросли. Ламинария хорошо показывает, как устроено большое слоевище: оно прикрепляется к поверхности, имеет вытянутую часть и широкую пластину. Эти части помогают удерживаться и располагаться в воде так, чтобы получать свет. Они похожи на корень, стебель и лист, однако не являются настоящими органами растения.

Красные водоросли главным образом обитают в морях и могут встречаться глубже, чем многие зелёные формы. С глубиной количество света уменьшается, потому что вода поглощает часть солнечных лучей. Красные дополнительные пигменты помогают улавливать те лучи, которые проникают глубже и остаются доступными для фотосинтеза. Поэтому возможность жить на глубине связана не просто с красной окраской, а с особенностями пигментов.

Основные группы водорослей

Сначала сравните окраску и пигменты, затем — место обитания и форму слоевища. В таблице приведены типичные признаки, а не строгие правила без исключений. Для определения группы лучше опираться сразу на несколько характеристик.

Разбор задач

Задача 1

Условие: распределите хламидомонаду, спирогиру и ламинарии по группам водорослей. Нужно соотнести названия организмов с характерными представителями каждой группы. Для этого используем сведения о строении и типичных примерах. Не требуется выводить группу только по месту обитания.

1. Вспоминаем, что хламидомонада — одноклеточная водоросль, известная как представитель зелёной группы. Её название связано с характерными признаками этой группы. Значит, записываем хламидомонаду среди зелёных водорослей.
2. Спирогира — многоклеточная нитчатая водоросль, которую также относят к зелёным. Наличие множества клеток не меняет её принадлежности к группе. Поэтому рядом с хламидомонадой указываем спирогиру.
3. Ламинария — крупная морская водоросль с бурой окраской. Её относят к бурым водорослям, а не к красным, несмотря на то что обе группы преимущественно морские. Сверяем все три названия с характерными представителями групп.

Ответ: хламидомонада и спирогира — зелёные водоросли, ламинария — бурая водоросль. Важно, что зелёная группа включает и одноклеточные, и многоклеточные формы. Поэтому число клеток само по себе не определяет группу.

Задача 2

Условие: у водоросли крупное бурое слоевище, она растёт в море. Назовите вероятную группу и объясните выбор. В задаче даны сразу три признака: размер, окраска и место жизни. Используем их вместе, а не выбираем один решающий признак.

1. Сначала замечаем бурую окраску: она указывает на бурые дополнительные пигменты. Сам по себе оттенок не всегда достаточен, поэтому продолжаем проверку. Нужно выяснить, согласуются ли с ним остальные данные.
2. Затем учитываем, что большинство бурых водорослей обитает в морях. Морская среда соответствует условию, хотя встречаются морские представители и других групп. Это подтверждающий, но не единственный признак.
3. Наконец, крупное слоевище характерно, например, для ламинарии. Сочетание крупного тела, бурой окраски и морского образа жизни хорошо подходит бурым водорослям. По совокупности признаков выбираем эту группу.

Ответ: вероятнее всего, это бурая водоросль. К выводу привели окраска, крупное слоевище и морское место обитания. Если бы был дан только один признак, уверенность в определении была бы ниже.

Задача 3

Условие: сравните зелёную водоросль из пресного водоёма и красную морскую водоросль; укажите признаки для определения групп и объясните, почему места обитания недостаточно. Здесь нужно не просто назвать группы, но и показать, как сопоставлять сведения. Пресная вода и море — важные подсказки, но встречаются исключения и сходные условия жизни.

1. Для первой водоросли учитываем зелёную окраску и наличие характерных для зелёных форм пигментов. Пресный водоём согласуется с этой группой, поскольку многие зелёные водоросли там живут. Значит, несколько признаков указывают на зелёную водоросль.
2. У второй водоросли красная окраска связана с дополнительными пигментами, а морское место обитания типично для красных водорослей. Возможна жизнь на глубине, куда проникает подходящий для фотосинтеза свет. Поэтому совокупность признаков соответствует красной группе.
3. Проверяем, достаточно ли только места обитания. В морях живут не только красные водоросли, но и бурые, а зелёные встречаются не исключительно в пресной воде. Следовательно, нужно дополнительно учитывать пигменты и строение слоевища.

Ответ: первая водоросль, вероятно, зелёная, вторая — красная. Их группы предположены по сочетанию окраски, пигментов и места обитания. Одной информации о водоёме недостаточно, потому что разные группы могут встречаться в сходных условиях.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что все водоросли живут только в воде. Так думают, потому что название группы тесно связано с водоёмами и многие представители действительно водные. Однако отдельные водоросли встречаются на влажной почве, камнях и других поверхностях. Проверяйте себя вопросом: есть ли у организма доступ к влаге и свету, а не только находится ли он в водоёме?

Ошибка — называть части слоевища корнем, стеблем и листьями. Крупная водоросль, например ламинария, может выглядеть так, будто у неё есть похожие части, поэтому их легко перепутать с органами растения. Но слоевище не разделено на настоящие органы и ткани. Чтобы проверить себя, уточните, является ли часть настоящим органом или только напоминает его по форме и выполняемой задаче.

Ошибка — определять группу только по месту обитания. Её допускают, потому что одни водоросли часто встречаются в пресной воде, а другие — в море. Но разные группы могут жить в сходных условиях, поэтому такой признак не даёт точного ответа. Сверьте место жизни с окраской, пигментами и строением слоевища.

Ошибка — думать, что бурые и красные водоросли не содержат хлорофилла. Их окраска заметно отличается от зелёной, поэтому может показаться, что хлорофилла у них нет. На самом деле зелёный пигмент присутствует, но дополнительные пигменты маскируют его цвет. Проверка простая: различайте наличие пигмента и то, какой оттенок виден снаружи.

Связь с другими темами

Чтобы разобраться в многообразии водорослей, нужно знать, что они способны к фотосинтезу. При фотосинтезе организмы используют свет, поэтому пигменты помогают им поглощать световые лучи. Эта связь объясняет, почему окраска важна не только для внешнего вида. Она также помогает понять, где разные водоросли могут получать достаточно света.

Знание групп водорослей пригодится при изучении экосистем водоёмов — сообществ организмов и их среды обитания. Водоросли участвуют в пищевых цепях и служат пищей для разных животных. Понимание их разнообразия помогает увидеть, как особенности организмов связаны с условиями жизни. Оно также понадобится при изучении значения водорослей в природе и жизни человека.

Что запомнить

• Тело водоросли называют слоевищем.
• Водоросли бывают одноклеточными, колониальными и многоклеточными.
• К основным группам относятся зелёные, бурые и красные водоросли.
• Окраска водорослей зависит от сочетания пигментов.
• Зелёные водоросли живут не только в пресной воде, но и в морях и влажных местах.
• Бурые и красные водоросли преимущественно обитают в морях.