Группа отделов Водоросли

Определения и обозначения

Водоросли — преимущественно водные организмы, которые образуют органические вещества при фотосинтезе и не имеют настоящих корней, стеблей и листьев. Благодаря фотосинтезу они создают пищу для себя, а многие становятся пищей для других обитателей водоёмов. Это определение помогает отличать водоросли от организмов, которые только внешне похожи на растения.

Слоевище — тело водоросли, не разделённое на настоящие органы и ткани. Оно может выглядеть как нить, пластинка или крупное разветвлённое тело, но эти части не становятся настоящими стеблем и листьями. Термин нужен, чтобы точно описывать строение водоросли и не путать внешнее сходство с устройством органов.

Хроматофор — содержащая пигменты часть клетки водоросли, в которой происходит фотосинтез. Пигменты улавливают свет, необходимый для образования органических веществ, и влияют на цвет клетки. Это понятие помогает понять, где именно у водоросли идёт фотосинтез и почему окраска бывает разной.

Ризоиды — выросты, с помощью которых некоторые водоросли прикрепляются к поверхности; они не являются настоящими корнями. Например, ими водоросль может удерживаться на камне, даже если её раскачивает вода. Термин важен, чтобы не приписывать ризоидам функции корня и не считать слоевище растением с настоящими органами.

Как это устроено

В воде тело водоросли постоянно соприкасается с окружающей средой. Поэтому вода и растворённые в ней вещества могут поступать через поверхность клеток, а специальные корни для этого не требуются. На суше вода распределена иначе: растениям нужны органы, которые помогают получать её из почвы и переносить по телу. В водорослях такого разделения функций обычно нет.

Строение слоевища зависит от того, сколько клеток образует организм. У одноклеточной водоросли одна клетка выполняет необходимые жизненные функции, включая фотосинтез. У многоклеточной водоросли клеток много, и тело может быть крупным или расчленённым на части. Однако клеточные группы не образуют настоящих корней, стеблей и листьев, поэтому всё тело называют слоевищем.

Свет необходим водорослям для фотосинтеза, а пигменты в хроматофорах помогают его поглощать. При фотосинтезе энергия света используется для образования органических веществ из воды и углекислого газа. Разные пигменты поглощают свет неодинаково и отражают разные его части, поэтому клетки выглядят по-разному. Окраска, таким образом, связана и с устройством клетки, и с её способностью использовать свет.

Зелёные, бурые и красные водоросли различаются сочетанием пигментов, а не просто оттенком тела. Эти различия связаны с тем, какой свет доступен в местах обитания: по мере проникновения в воду свет меняется. Пигменты, способные улавливать доступные лучи, помогают водорослям фотосинтезировать в разных условиях. Поэтому группы отличаются и типичными местами обитания: одни часто встречаются в пресных водоёмах, другие — в морях.

Водоросли размножаются несколькими способами. При делении клеток одна клетка разделяется на новые, а споры могут прорастать и давать начало новым организмам. Половые клетки сливаются, образуя начало нового организма; такой способ помогает сочетать наследственные признаки. Споры и половые клетки могут распространяться в воде, поэтому водоросли заселяют новые участки водоёмов.

Сравнение основных групп водорослей

В таблице собраны общие признаки трёх крупных групп водорослей. Сравнивайте не один признак, а сразу окраску, среду обитания и строение слоевища: так легче увидеть отличия. Примеры показывают, какие организмы могут относиться к каждой группе.

Разбор задач

Задача 1. Ученик рассматривает организм из пруда: его тело состоит из одной зелёной клетки, в которой заметен хроматофор. Объясните, почему его относят к водорослям. Чтобы ответить, проверим признаки организма, а не будем считать многоклеточность обязательным условием.

1. Одна клетка не исключает принадлежность к водорослям: среди них есть одноклеточные формы. Значит, число клеток само по себе не опровергает предположение.
2. Зелёный хроматофор содержит пигменты и связан с фотосинтезом. Это указывает на способность организма образовывать органические вещества с помощью света.
3. У организма нет настоящих корней, стеблей и листьев, ведь его тело — одна клетка. Вместе признаки фотосинтеза, хроматофора и отсутствия настоящих органов позволяют отнести его к водорослям.

Ответ: это одноклеточная зелёная водоросль: она фотосинтезирует и не имеет настоящих органов.

Задача 2. Сравните зелёную водоросль из пресного водоёма и крупную бурую водоросль, прикреплённую ко дну моря. Назовите два различия в их строении или образе жизни. Сначала используем сведения об окраске и месте обитания, затем сравним размеры и строение тела.

1. Первая водоросль зелёная и живёт в пресной воде, а вторая бурая и встречается в море. Это различие связано с их группами и типичными условиями обитания.
2. Крупная бурая водоросль многоклеточная и имеет большое расчленённое слоевище. Зелёная пресноводная водоросль может быть гораздо меньше и иметь более простое строение.
3. Обе водоросли фотосинтезируют, но отличаются пигментами, размером и средой. Для ответа достаточно назвать любые два таких различия.

Ответ: зелёная водоросль живёт в пресной воде и обычно меньше; бурая морская водоросль крупнее и имеет развитое слоевище.

Задача 3. На камне в морском прибое обнаружена водоросль с крупным расчленённым слоевищем. Объясните, как она удерживается на поверхности и почему её прикрепляющие выросты нельзя считать корнями. Важно отличить назначение выроста от его внешнего вида.

1. Прикрепиться к камню водоросли помогают ризоиды — специальные выросты слоевища. Они удерживают тело на месте, несмотря на движение воды.
2. Корни настоящих растений являются органами, а ризоиды не образуют корневую систему. Их основная задача в данном случае — закрепление на поверхности, а не поглощение воды и минеральных веществ из почвы.
3. Водоросль получает воду и растворённые вещества через поверхность тела. Поэтому выросты, которыми она прикрепилась к камню, следует называть ризоидами, а не корнями.

Ответ: водоросль удерживается ризоидами; они служат для прикрепления и не являются настоящими корнями.

Типичные ошибки

Ошибка — называть слоевище стеблем или листом только потому, что оно похоже на них. Такое сходство сбивает с толку, но настоящие органы имеют особое строение и функции. Проверь себя: если тело не разделено на органы, называй его слоевищем.

Ошибка — считать, что все водоросли многоклеточные. Крупные формы заметнее, поэтому может показаться, что такими являются все представители группы. Вспомни примеры одноклеточных водорослей и проверь, не делаешь ли вывод о всей группе по одному организму.

Ошибка — принимать ризоиды за корни и приписывать им поглощение веществ из почвы. Причина путаницы — их расположение у основания тела и внешнее сходство с корешками. Проверка простая: у водоросли ризоиды прикрепляют её к поверхности, а вода поступает через тело.

Ошибка — думать, что водоросли всегда зелёные и живут только в пресной воде. Зелёные виды легко запомнить по знакомым водоёмам, но существуют также бурые и красные морские водоросли. Проверь себя по двум признакам: окраске, связанной с пигментами, и месту обитания.

Связь с другими темами

Для изучения водорослей пригодятся знания о клетке, фотосинтезе и среде обитания: они объясняют, как устроен организм и где он живёт. Сравнение со мхами и другими растениями помогает увидеть разницу между слоевищем и телом, разделённым на органы. Позже эти знания пригодятся при изучении пищевых цепей водоёмов и роли организмов в природе и жизни человека.

Что запомнить

• Водоросли образуют органические вещества при фотосинтезе.
• Тело водоросли называется слоевищем.
• Слоевище не разделено на настоящие корни, стебли и листья.
• Водоросли бывают одноклеточными и многоклеточными.
• Пигменты определяют окраску водорослей и участвуют в фотосинтезе.
• Ризоиды помогают некоторым водорослям прикрепляться к поверхности.