§ 22. Водоросли. Общая характеристика

Определения и обозначения

Водоросли — преимущественно водные организмы, способные к фотосинтезу. Они бывают очень маленькими, заметными только под микроскопом, и крупными, как некоторые морские формы. Водоросли важны для водоёмов: они создают органические вещества и выделяют кислород. При знакомстве с ними нужно помнить, что по одной лишь окраске определить организм нельзя.

Слоевище, или таллом, — тело водоросли, не разделённое на настоящие корень, стебель и листья. У него могут быть части, похожие на эти органы, но сходство внешнего вида не означает одинакового строения и работы. Это понятие помогает описать тело водоросли, не приписывая ей органы, которых у неё нет. Слоевище может состоять из одной клетки или включать множество клеток.

Хроматофор — часть клетки водоросли, содержащая пигменты и участвующая в фотосинтезе. Пигменты поглощают свет, без которого фотосинтез невозможен. У разных водорослей набор пигментов может отличаться, поэтому их окраска бывает не только зелёной. Этот термин помогает понять, где в клетке происходит важный для питания процесс.

Ризоиды — выросты, которыми некоторые водоросли прикрепляются к камням и другим поверхностям. Они могут напоминать корни, но не являются настоящими корнями и не выполняют их функции. Ризоиды помогают водоросли удерживаться на месте, например при движении воды. Это название нужно, чтобы отличать приспособление для прикрепления от органа растения.

Как это устроено

Большинство водорослей населяет пресные и морские водоёмы, потому что вода окружает их тело и обеспечивает условия для жизни. Однако водная среда не обязательна для каждой водоросли: некоторые виды поселяются на влажной почве, коре деревьев и других поверхностях. Там сохраняется влага, а значит, клетки могут получать воду и растворённые вещества. Если такое место высыхает или оказывается в темноте, условия для жизни и фотосинтеза становятся хуже.

Вода и растворённые в ней вещества поступают к водоросли через поверхность тела, поэтому ей не всегда нужны специальные органы для их получения. На влажной поверхности организм также может получать воду непосредственно из окружающей среды. Для фотосинтеза необходим свет, а углекислый газ поступает из воздуха или воды. Поэтому место обитания должно обеспечивать водоросли влагой и доступом к свету.

Тело водоросли бывает одноклеточным или многоклеточным, но у него нет настоящих органов и тканей, характерных для высших растений. Даже крупное слоевище не обязательно разделено на корень, стебель и листья. Клетки могут быть объединены в нити или другие формы, однако это не превращает их в органы цветкового растения. Такое разнообразие строения позволяет водорослям жить в разных условиях.

В клетках водорослей есть пигменты, которые поглощают свет. Полученная энергия используется при фотосинтезе: из воды и углекислого газа образуются органические вещества, необходимые организму. При этом выделяется кислород. Так водоросли сами создают питательные вещества, а в водоёмах становятся пищей для многих организмов.

Водоросли различаются размером, формой слоевища, окраской и местом обитания. Хламидомонада и хлорелла — одноклеточные формы, а спирогира и ламинария состоят из множества клеток. Спирогира образует нитчатые скопления в пресной воде, тогда как ламинария растёт в море и может достигать больших размеров. Примеры показывают, что слово «водоросль» обозначает не один внешний облик, а большую группу организмов.

Разнообразие водорослей и особенности их строения

Сначала сравните, состоит ли организм из одной клетки или из многих, затем обратите внимание на форму тела. Последний столбец помогает связать особенности водоросли с её местом обитания. Таблица показывает, что водоросли отличаются друг от друга, хотя все они способны к фотосинтезу.

Разбор задач

Условие: в капле прудовой воды найден одноклеточный организм зелёного цвета. Нужно объяснить, какие признаки могут указывать на то, что это водоросль. Одной окраски для вывода недостаточно, поэтому нужно проверить и другие признаки. Рассуждаем по порядку.

1. Сначала устанавливаем, что организм состоит из одной клетки: это не мешает считать его водорослью, потому что среди водорослей есть одноклеточные формы.
2. Затем выясняем, есть ли в клетке пигменты, поглощающие свет. Они позволяют организму использовать свет для фотосинтеза.
3. Наконец, учитываем способность к фотосинтезу и место находки — пресную воду. Совокупность этих признаков подходит для водоросли.

Ответ: организм можно отнести к водорослям, если он одноклеточный, содержит фотосинтезирующие пигменты и способен к фотосинтезу. Зелёная окраска и нахождение в пруду служат подсказками, но сами по себе не доказывают принадлежность к водорослям. Для уверенного вывода нужно учитывать строение и способность создавать органические вещества на свету.

Условие: сравните тело водоросли и цветкового растения, назвав два сходства и два различия. Важно сравнивать не только внешний вид, но и то, как устроено тело. Сначала найдём общие признаки, затем — разные.

1. Оба организма состоят из клеток — это первое сходство.
2. Водоросли и многие цветковые растения способны к фотосинтезу — это второе сходство.
3. У водоросли тело представляет собой слоевище, а у цветкового растения есть настоящие корень, стебель и листья. Это различие в строении органов.
4. Слоевище не разделено на настоящие органы и ткани так, как тело цветкового растения. Поэтому нельзя называть части слоевища корнем, стеблем и листьями.

Ответ: сходства — клеточное строение и способность многих представителей к фотосинтезу; различия — слоевище водоросли не разделено на настоящие органы, а у цветкового растения корень, стебель и листья имеются. В сравнении не следует утверждать, что фотосинтезируют только водоросли. Названия органов нужно применять только к тем организмам, у которых они действительно есть.

Условие: многоклеточная водоросль прикрепилась к камню выростами, похожими на корни. Нужно объяснить, почему эти выросты не считают настоящими корнями. Внешнее сходство может сбить с толку, поэтому следует выяснить, для чего служат выросты. Также нужно вспомнить, как устроено тело водоросли.

1. Определяем назначение выростов: они удерживают водоросль на камне, то есть помогают прикрепиться.
2. Сравниваем это назначение с корнем растения: корень является настоящим органом, а выросты водоросли не становятся корнями только из-за сходной формы.
3. Учитываем, что тело водоросли — слоевище, не разделённое на настоящие корень, стебель и листья. Значит, выросты следует назвать ризоидами.

Ответ: эти выросты — ризоиды, а не корни, потому что они служат для прикрепления и являются частью слоевища. Их внешний вид не определяет их природу. Для правильного названия нужно учитывать строение и функцию выроста.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что все водоросли многоклеточные. Её допускают, когда вспоминают крупные формы и не учитывают микроскопические организмы. Среди водорослей есть хламидомонада и хлорелла, состоящие из одной клетки. Проверьте себя: если примером служит один из этих организмов, утверждение «все многоклеточные» неверно.

Ошибка: называть слоевище корнем, стеблем и листьями. Части крупной водоросли могут выглядеть похоже на органы растения, поэтому сходство принимают за тождество. Но у водоросли тело не разделено на настоящие органы высшего растения. Чтобы проверить название, спросите себя, есть ли у организма отдельные органы с соответствующим строением и функциями.

Ошибка: думать, что водоросли живут только в воде. Так считают, потому что большинство видов действительно встречается в водоёмах. Некоторые водоросли обитают на влажной почве, коре и других поверхностях. Вспомните, достаточно ли организму влаги и света: водная среда — частое, но не единственное место обитания.

Ошибка: считать зелёный цвет достаточным доказательством того, что организм — водоросль. Зелёная окраска может быть подсказкой, но по ней одной нельзя определить строение и образ жизни организма. Нужно учитывать, состоит ли он из одной или многих клеток, есть ли фотосинтезирующие пигменты и способен ли он к фотосинтезу. Проверка нескольких признаков помогает избежать поспешного вывода.

Связь с другими темами

Для понимания водорослей пригодятся знания о строении растительной клетки: так легче представить, где находятся пигменты и как устроена клетка. Также важно знать, что фотосинтезу необходим свет и что при нём образуются органические вещества. Эти сведения помогают объяснить, почему водорослям нужны освещённые места и как они получают питательные вещества.

Тема пригодится при дальнейшем изучении растений и водных экосистем. Водоёмы населены организмами, связанными между собой: водоросли могут служить пищей и образуют органические вещества, доступные другим обитателям. Выделяемый при фотосинтезе кислород важен для жизни многих организмов. Поэтому знакомство с водорослями помогает понять роль живых организмов в природе.

Что запомнить

• Водоросли способны к фотосинтезу.
• Большинство водорослей живёт в воде.
• Водоросли бывают одноклеточными и многоклеточными.
• Тело водоросли называют слоевищем, или талломом.
• У водорослей нет настоящих корней, стеблей и листьев.
• Некоторые водоросли прикрепляются к поверхностям ризоидами.