13. Водоросли

Определения и обозначения

Водоросли — преимущественно водные организмы, которые содержат хлорофилл и способны к фотосинтезу; они бывают одноклеточными и многоклеточными. Хлорофилл помогает использовать свет, чтобы образовывать питательные вещества. Поэтому водоросли могут сами создавать органические вещества, а не получать их только из готовой пищи.

Слоевище, или таллом, — тело водоросли, не разделённое на настоящие органы и ткани. Оно может быть одной клеткой, нитью или более крупным телом. Это название помогает не путать водоросль с растением, у которого есть настоящие корень, стебель и листья.

Хлоропласт — часть клетки, содержащая хлорофилл и участвующая в фотосинтезе. Именно здесь клетка использует энергию света для образования органических веществ. Знание о хлоропласте помогает понять, как водоросль получает питание и почему ей нужен свет.

Хламидомонада — одноклеточная зелёная водоросль, способная передвигаться с помощью жгутиков. Жгутики — тонкие выросты клетки, которые помогают ей перемещаться в воде. По этому признаку её можно отличить от неподвижной одноклеточной хлореллы.

Как это устроено

Водоросли чаще всего живут в воде, потому что их тело непосредственно соприкасается с окружающей средой и получает из неё воду и растворённые вещества. Некоторые виды обитают на влажной почве или камнях: там тоже достаточно влаги для жизни. Свет нужен им, чтобы в хлоропластах шёл фотосинтез, поэтому водоросли обычно встречаются там, куда проникают солнечные лучи.

Хламидомонада состоит из одной клетки, но эта клетка выполняет все необходимые для жизни функции. Жгутики помогают ей двигаться к подходящим условиям, а светочувствительная часть клетки помогает воспринимать направление света. В хлоропласте находится хлорофилл: благодаря ему клетка использует свет для образования органических веществ из воды и углекислого газа.

Хлорелла, как и хламидомонада, состоит всего из одной клетки и способна к фотосинтезу. Однако жгутиков у неё нет, поэтому она не может активно перемещаться в воде. Это различие показывает, что одноклеточность не обязательно означает способность двигаться: клетка может получать необходимые вещества, не меняя своего положения.

У многоклеточных водорослей тело также не разделено на настоящие корни, стебли и листья, поэтому его называют слоевищем. Клетки слоевища могут отличаться по форме, но у такой водоросли нет органов, как у многих наземных растений. В воде растворённые вещества доступны клеткам с поверхности тела, поэтому водоросли могут обходиться без настоящих корней.

Размножение водорослей приводит к появлению новых клеток или организмов. У одноклеточных видов клетка может разделиться: образовавшиеся клетки-потомки растут и продолжают жить. У многоклеточных водорослей новые клетки тоже возникают при делении, а у некоторых видов размножение происходит с помощью особых клеток-потомков. Такое размножение помогает водорослям увеличивать численность.

Сравнение представителей водорослей

Сравнивай организмы по одной строке таблицы, а затем переходи к следующему признаку. Так легче заметить, что хламидомонада и хлорелла обе одноклеточные, но различаются подвижностью. Спирогира отличается от них многоклеточным нитчатым телом.

Разбор задач

Задача 1. В капле воды обнаружили зелёный одноклеточный организм с жгутиками. Определите, о какой водоросли может идти речь.

1. Сначала отметим, что организм зелёный: это согласуется с наличием хлорофилла у зелёных водорослей.
2. Затем учтём, что он состоит из одной клетки. Значит, речь идёт об одноклеточной водоросли, а не о нитчатой спирогире.
3. Наконец, проверим признак жгутиков: они помогают передвигаться хламидомонаде, тогда как у хлореллы их нет.

Ответ: вероятнее всего, это хламидомонада. Вывод сделан по сочетанию трёх признаков: зелёная, одноклеточная, с жгутиками.

Задача 2. У двух зелёных водорослей тело не разделено на корни, стебли и листья. Одна состоит из одной клетки, другая — из многих. Как называют их тело и чем различается их строение?

1. Сначала найдём общий признак: у обеих водорослей нет настоящих корней, стеблей и листьев.
2. Тело с таким строением называют слоевищем, или талломом. Это название подходит обеим водорослям, независимо от числа клеток.
3. Затем сравним клеточное строение: первая водоросль одноклеточная, а вторая многоклеточная. У многоклеточной водоросли клетки образуют общее тело, например нить.

Ответ: тело каждой водоросли — слоевище. Одна водоросль состоит из одной клетки, а другая — из многих клеток, объединённых в многоклеточное тело.

Задача 3. В затемнённом аквариуме водоросли стали хуже расти. Объясните возможную причину и назовите процесс, который связан со светом.

1. Вспомним, что водоросли содержат хлорофилл и используют свет для фотосинтеза.
2. В темноте света не хватает, поэтому фотосинтез идёт хуже. В результате образуется меньше органических веществ, необходимых для роста.
3. Сделаем вывод о причине: ухудшение роста может быть связано с недостатком света, а связанный со светом процесс называется фотосинтезом.

Ответ: водорослям могло не хватать света для фотосинтеза. Из-за этого они образовывали меньше органических веществ и росли медленнее.

Типичные ошибки

Ошибка — называть слоевище корнем, стеблем или листом. Так думают, если тело водоросли внешне похоже на лист или длинную нить. Проверь себя: есть ли у водоросли настоящие органы и ткани? Если их нет, правильный термин — слоевище.

Ошибка — считать, что все водоросли многоклеточные. Крупные или заметные водоросли легче представить, чем микроскопическую клетку, поэтому об одноклеточных иногда забывают. Вспомни хламидомонаду и хлореллу: каждая из них состоит из одной клетки.

Ошибка — полагать, что любая водоросль активно передвигается. Это впечатление может возникнуть из-за примера хламидомонады, которая плавает с помощью жгутиков. Проверь, есть ли у названной водоросли жгутики: у хлореллы их нет, и она не передвигается активно.

Ошибка — думать, что водоросли живут только в воде. Их чаще находят в водоёмах, поэтому легко забыть о видах на влажной почве и камнях. Чтобы проверить себя, спроси, есть ли там влага: некоторым водорослям достаточно сырой поверхности, хотя вода остаётся для них важным условием.

Связь с другими темами

Чтобы понять тему, нужно знать, что клетка — основная единица строения живых организмов. Также пригодится представление о том, что для фотосинтеза растениям нужен свет. Эти знания помогают связать строение водоросли с её способом получения органических веществ.

Тема водорослей связана с изучением клетки, фотосинтеза и разнообразия растений. На примере хламидомонады видно, как одна клетка выполняет функции целого организма, а спирогира показывает многоклеточное строение. Сравнение разных водорослей помогает увидеть разнообразие живых организмов.

Знания о водорослях пригодятся при изучении водных экосистем — сообществ организмов, живущих вместе в водоёме. Водоросли образуют органические вещества, которыми могут питаться другие организмы, и выделяют кислород. Поэтому они важны для жизни в воде.

Что запомнить

• Водоросли содержат хлорофилл и способны к фотосинтезу.
• Водоросли бывают одноклеточными и многоклеточными.
• Тело водоросли называют слоевищем, или талломом.
• У водорослей нет настоящих корней, стеблей и листьев.
• Хламидомонада передвигается с помощью жгутиков.
• Хлорелла — одноклеточная неподвижная водоросль.