Отдел бурые водоросли, общая характеристика, систематика и отличительные особенности.

Общая характеристика. Бурые водоросли – примитивные макроскопические организмы. Общий внешний признак окраска слоевищ. Хлоропласты содержат пигменты: хлорофилл А,С, каротин, ксантофиллы. Оболочка клеток состоит из внутреннего целлюлозного и наружного пектинового слоя, который содержит альгиновую кислоту и ее соли, а также соединения с белковыми веществами. Целлюлоза бурых водорослей отличается по составу от целлюлозы других растений, называется альгулеза. Общая структура протопласта соответствует автотрофным эукариотическим клеткам. Ядро 1, пластиды либо мелкие дисковидные без периноидов, либо мешковидные пластиды с периноидами. ЗПВ – манит (6-ти атомный спирт), ламинарин (полисахарид), капли масла в цитоплазме. Кроме обычных органелл в клетках бурых водорослей содержатся физоды – органеллы – бесцветные пузырьки в молодых клетках, а затем желтыми и бурыми большими пузырями. В физоидах содержатся дубильные вещества – тонины. У подвижных форм бурых водорослей – у зооспор и гамет есть особенности: они имеют грушевидную форму, 2 ундулиподия, прикрепленных сбоку, 1 ундулиподий перистый, другой – гладкий. Мастигонемы – выросты на ундулиподиях. Бурые водоросли исключительно многоклеточные растения. Слоевища некоторых крупных водорослей имеют воздушные пузыри, которые удерживают слоевище в вертикальном положении. Рост таллома осуществляется за счет вставочных меристем (интеркалярных). По размерам слоевищ бурые водоросли от микроскопических до 50 м в длину (макроцистис). Все бурые водоросли растут прикрепляясь к грунту или другим водорослям. Для прикрепления у них есть специальные выросты – ризоиды, дисковидное разрастание в осн.слоевища – базальный диск (присоска).

Размножение. Все три вида (вегетативное, бесполое, половое). Вегетативное размножение происходит путем фрагментации таллома, либо при помощи специальных почек. Слоевище бурых водорослей оторваны от грунта, не могут прикрепляться к твердому грунту, т.к у них не образуются органы прикрепления. Органы бесполого и полового размножения образуются на них лишь в том случае, если их развитие к моменту отрыва слоевища от грунта уже началось.

Споровое или бесполое размножение – происходит с помощью гаплоидных подвижных или не подвижных спор, которые прорастают в гаплоидные стадии гаметофикоты (гаметофиты), на котором образуются половые органы.

Половой процесс: изо-гетеро-оогамия. Зооспоры и гаметы образуются во вместилищах двух основных типов (одногнездных и многогнездных) (одногнездные – спорангии). Мейоз при образовании спор в одногнездных спорангиях (спорическая редукция). Большинство бурых водорослей встречаются в виде 2х самостоятельных форм развития – споро- или гаметофита. Они могут быть как сходного, так и разного размера.

Происхождение. Предполагают, что бурые водоросли произошли от предков общих с золотистыми водорослями, т.к у них сходны пигменты и ЗПВ. Ископаемые останки бурых водорослей обнаружены в палеогенных отложениях 50-60 млн.лет.

Класс Изогенератные. Класс объединяет Бурых водорослей у которых в цикле развития сменяются поколения (генерации), при этом спорофит и гаметофит обычно одинаковые по форме и величине.

Порядок Эктокарповые.

Род эктокарпус. Эктокарпус – наиболее простая изогенератная водоросль, живет в прибрежной зоне морей. Таллом в виде кустиков, которые состоят из многочисленных ветвистых нитей, стелящиеся по субстрату. Нити состоят из 1 ряда клеток и обильно ветвятся. Интекалярные меристемы располагаются у основания боковых ветвей. На ветвях, в виде боковых выростов образуются органы размножения. Это зооспорангии и гаметангии. Зооспорангии имеют вид округлых крупных клеток, сидящей на короткой ножке или без нее. Внутри зооспорангии формируются многочисленные зооспоры.. Гаметангии возникают на тех экземплярах, которые прорастают из зооспор. Гаметангии выглядят как многоклеточные образования овальной или шиловидной формы и состоит из правильных рядов мелких клеток, внутри каждой клетки формируется по 1 гамете. При созревании гамет перегородки между клетками растворяются, на вершине образуется отверстие, через которое гаметы выходят наружу.

Класс Гетерогенератные.

Этот класс характеризуется сменой генераций в цикле развития, но споро- и гаметофит резко отличаются по форме, величине, сложности внешней и внутренней дифференцировки. Спорофит об. крупные многолетние сложные формы, а гаметофит обычно в виде микроскопических нитей – заросток.

Порядок Ламинариевые.

Род Ламинария. Ламинария обитает в Северных или Восточных морях. Таллом ламинарии состоит из: 1) листовой пластинки, размером до 2 м.длиной; 2) массивного черешка до 1 м в длину; 3) мощных когтевидных ризоидов, которыми она прикрепляется к камням.

На границе между черешками и листовидной пластинкой интеркалярная зона роста. Ламинария – многолетнее растение, причем зимуют только ризоид и черешок. Листовая пластинка отмирает. На продольных разрезах с черешка заметно сложное анатомическое строение: верхние 1-4 слоя, образованные мелкими клетками. Слои – меристодерма. Клетки этой ткани могут активно делиться. Под ней лежит кора из более крупных, окрашенных клеток, затем идет промежуточный слой и за промежуточным слоем – сердцевина.

Размножение. Вегетативное – фрагментация таллома.

Бесполое – с помощью зооспор, которые формируются в зооспорангии. Зооспорангии располагаются по обеим сторонам листовидной пластинки большими группами – сорусами. Зооспоры прорастают в микроскопические заростки мужские и женские. На мужских заростках развиваются одноклеточные антиридии со сперматозоидами, а на женских – оогонии с 1-ой яйцеклеткой. Зрелая яйцеклетка выходит из оогония и закрепляется на его верхнем конце, где оплодотворяется сперматозоидом. Образуется зигота (ооспора), которая без периода покоя прорастает в новый диплоидный таллом ламинарии.

Класс Циклоспоровые. Класс объединяет водоросли, у которых смена генераций в цикле развития отсутствует, их диплоидные талломы несут только органы полового размножения.

Род Фукус. Встречается в Северных морях, где образуются заросли прибрежной зоны. Талломы фукуса плоские, ремневидные дихотомические разветвленные, темно-бурого цвета. Вдоль лопастей таллома проходит срединная жилка, которая в нижней части переходит в черешок с органами прикрепления. По обе стороны от жилки попарно располагаются воздухоносные полости - плавательные пузыри (для того, чтобы занимать вертикальное положение во время приливов).

Цикл развития у фукуса: нет чередования поколения, а только смена ядерных фаз, вся водоросль диплоидна, гаплоидны только гаметы (редукция гаметическая).

Значение Бурых водорослей

- Источник органического вещества в прибрежной зоне морей;

- Бурые водоросли служат убежищем и местом жительства для многих прибрежно-водных животных;

- Участвуют в обрастании судов;

- Единственные источник альгинатов (солей альгиновых кислот)

Альгинат натрия – повышает количество пищевых продуктов; повышает качество красящих и клеющих веществ; пропитка тканей и бумаги (меньше выцветают, не промокают); в производстве пластмасса, строй материалов; в фармацевтической промышленности – добавляют в мази и пасты; растворимые хирургические нити; используют для искусственной замены крови, изготовления препаратов, предотвращающие свертывание крови; вывод из организма радиактивного вещества; в прибрежных районах используют как дешевое удобрение и корм для скота; 6-атомный спирт – манит, применяют в фармацевтической промышленности, для изготовления таблеток, диабетических продуктов питания.

 

6)Грибоподобные протоктисты: общая характеристика, отделы, особенности размножения, циклы развития, распространение и роль в природе, практическое использование.

Грибоподобные протоктисты – гетеротрофные организмы, их репродуктивные клетки подвижны, снабжены 1 или 2 ундулиподиями (у репродуктивных клеток грибов они отсутствуют). Иногда подвижны сами амебоидные организмы. У большинства грибоподобных протоктист образуется клеточная стенка. Главные группы грибоподобных протоктист филитически независимы друг от друга.

Отдел Хитридиомикоты. Преимущественно водные организмы, в основном микроскопические. Общая черта – единственный гладкий ундулиподий у спор и гамет. Клеточная стенка образуется в основном хитином и глюканами. В пределах группы встречаются следующие типы морфологической организации таллома. 1)Аммебоид – голая плазменная масса. 2)Одноклеточные формы с ризомицелием (в субстрате). 3)Хорошо развитый неклеточный мицелий с дифференцированием его ветвей на ризоидальную, осевую и репродуктивную части. Бесполое размножение происходит зооспорами с одним задним ундулиподием. Половой процесс – изо – гетеро- оогамный. Место обитания: в основном водные паразиты, могут паразитировать на водорослях, водных оомикотах, на высших растениях, пыльцевых зернах высших растений.

Представители: рак картофеля и черная ножка капусты. Часть представителей сапротрофы.

Отдел оомикота. Как микро, так и макроскопические организмы. В клеточных стенках оомикот содержится целлюлоза или глюкан. ЗПВ – водорастворимое вещество – миколаминарин (у грибов – гликоген). Вегетативное тело – хорошо развитый, неклеточный многоядерный мицелий. Вегетативная стадия – диплоидная, редукция – гаметическая. Бесполое размножение с помощью подвижных спор, с 2-мя ундулиподиями – 1 гладкий, другой перистый. Половой процесс оогамия. Половые органы – оогоний и антеридий. Оогоний содержит 1 или несколько яйцеклеток, антеридий содержит многоядерный, не дифференцированный на сперматозоиды содержание, оплодотворение происходит при помощи оплодотворяющего отростка. В основном водные организмы. Растут на растительных остатках и на трупах водных животных. Есть также паразиты водорослей, водных грибов, беспозвоночных, амфибий и рыб. Некоторые виды живут в почве и относятся к облигатным паразитам.

Представители: фитофтора инфестанс – поражает батву и клубни картофеля и другие растения семейства пасленовых.

Отдел Слизевики (миксомикота)

Своеобразный отдел высших растений, с характерным вегетативным телом, который представлен плазменной массой с большим количеством ядер, не одетой оболочкой – плазмодий. В составе плазмодия 75% воды, 25% белков, гликоген и пульсирующие вакуоли. Важная часть – пигменты, которые придают разнообразную окраску, постоянны для каждого вида слизевика, но на ее интенсивность влияют факторы внешней среды, некоторые пигменты являются фоторецепторами. Плазмодий обладает фототаксисом. Питается органическим веществом, впитывая всей поверхностью тела из окружающей среды, но иногда не захватывает твердые частицы и ведет себя как хищник. Обладает положительным фототаксисом.

Размножение миксомикоты спорами, которые образуются внутри спорангиев. Плодовые тела, сливаются на ранних стадиях развития и покрываются общей оболочкой. Перед образованием плодовых тел таксисы плазмодия изменяются, т.е выползают на поверхность субстрата, на сухие, освоенные места, где образуются спороношения. Величина, форма, цвет плодовых тел разнообразны. Внутри плодовых тел кроме спор у некоторых видов находятся нити капеллиции – ветвистые или не ветвистые нити, которые разрыхляют споровую массу и способны рассеиванию спор. В присутствии воды каждая спора попав на субстрат прорастает 1-4 зооспорами с 2-мя неравными жгутиками. После некоторого периода деления зооспоры теряют жгутики и превращаются в миксоамебы, которые также могут делиться митозом, затем они попарно сливаются, в результате образуется диплоидная миксоамеба. Из диплоидной миксоамебы образуется многоядерный плазмодий. Существуют 2 пути его образования:

1. Несколько диплоидных миксоамеб сливаются без слияния ядер;

2. Одна диплоидная миксоамеба разрастается, при этом и ядро делится рядом митотических делений;

3. При неблагоприятных условиях плазмодий превращается в утолщенную твердую массу – склероций.

Класс Миксомицеты. Типичные сапротрофы, приспособленные к наземному образу жизни и имеет свободноживущий плазмодий.

Род Фулио и род Ликогала.

Класс Плазмодиофоровые. Это паразитические организмы в тканях высших растений. Плазмодий находится внутри клеток хозяина, затем распадаются на одноклеточные споры, которые освобождаются лишь после разрушения клеток растения.

Представители: Плазмодиофора брасикэ – заболевание кила капусты.

Отдел Акразиевые. Обитают на навозе. На определенной стадии развития акризиевые внешне очень похожи на плазмодия. Они также, как и слизевики образуют спороношения. Но сходство чисто внешне:

1. Отсутствует подвижная стадия зооспоры;

2. Плазмодий не настоящий.

В вегетативной стадии акризиевые похожи на амеб, передвигаются при помощи псевдоподий, размножаются: делятся, но когда исчерпываются запасы пищи амебы сползает вместе и сливаются в общую массу, но при этом они не теряют своей индивидуальности. Эта единая масса амеб внешне напоминает плазмодий называется псевдоплазмодий. Со слизевиками акризиевые сближаются. Способны образовывать спороношения: при этом одни амебы превращаются в клетки – ножки, а другие вползают по ним наверх, образуют споры, при этом вырабатываются целлюлозные оболочки.