Отдел Ochrophyta – Охрофитовые, или разножгутиковые

Класс Diatomophyceae – Диатомовые водоросли.

 Класс Fucophyceae – Бурые водоросли

 

Теоретические сведения

 Отдел Ochrophyta объединяет группу эукариотических водорослей характеризующихся рядом общих признаков. Главной отличительной чертой представителей данного отдела является наличие у монадной клетки двух гетероконтных жгутиков (один гладкий, другой с мастигонемами). Пигментный набор включает в себя хлорофиллы а и с, каротины и ксантофиллы. К особенностям клеточного строения так же относятся четырех мембранная оболочка хлоропластов, ламеллы, образованные тремя тилакоидами и трубчатые митохондриальные кристы.

Класс Diatomophyceae (Bacillariophyceae) – включает более 10000 видов, из них 5500 видов современные, остальные вымершие. Диатомовые водоросли являются одноклеточными, реже колониальными организмами, с коккоидным типом организации таллома. Отличительной чертой диатомовых является кремнеземный панцирь, состоящий из двух половинок (створок) – эпитеки и гипотеки. Эпитека надвигается своими краями на гипотеку (крышка – на коробку). Створки имеют большое число разного типа пор (занимают до 75% площади панциря), через которые происходит сообщение с окружающей средой. Снаружи панцирь покрыт пектиновыми веществами. Водоросли данной группы являются фотоавтотрофами (большинство видов), с большим количеством дисковидных хлоропластов в клетке. Набор пигментов: хлорофилл а и с, фукоксантин, определяющий окраску водорослей (желтая, буро-желтая). Запасные вещества: липиды, хризоламинарин и волютин.

Диатомовые водоросли подразделяют на два порядка: Bacillariales (пеннатные диатомеи) и  Eupodiscales (центрические диатомеи), первые обладают двусторонней симметрией, а вторые – радиальной.

Пеннатные диатомеи на створках имеют продольную щель или шов и, благодаря этому, способны к движению по типу скольжения.

Основной способ размножения – вегетативный, за счет деления клетки пополам. Данный способ размножения ведет к уменьшению размеров клеток диатомей, которые восстанавливаются за счет полового размножения, путем образования ауксоспор. Типы полового процесса: изогамия, анизогамия (2 гаметы – одна подвижная, другая неподвижная) и оогамия (характерна для центрических диатомей).

Класс Fucophyceae – включает около 1500 видов, преимущественно морские, макроскопические (до 50-70 м. в длину), бентосные водоросли. Отличительной особенностью бурых водорослей является структура и организация таллома. Бурые являются исключительно многоклеточными организмами, с нитчатым, гетеротрихальным, псевдопаренхиматозным и пластинчатым типами организации таллома. Нарастание таллома происходит диффузно, интеркалярно или апикально. Талломы могут быть эфемерными (существуют 2-3 недели), однолетними и многолетними. Последние имеют внешне дифференцированный таллом: базальная (многолетняя часть) – ризоидоподобная или дисковидная, черешковидная и листоподобная. Монадные клетки – зооспоры и гаметы, часто грушевидной формы с двумя жгутиками (изо- и гетероконтные) прикрепленными сбоку к клетке. Клетка бурых водорослей имеет двухслойную жесткую оболочку – наружный слой состоит из пектиновых веществ и альгиновой кислоты, а внутренний – из целлюлозных волокон. Альгиновая кислота, обладая высокой водоудерживающей способностью, предохраняет от высыхания во время морских отливов. Клетки, как правило, одноядерные, редко многоядерные; хлоропласты дисковидные с пиреноидами; набор пигментов, тот же, что и диатомовых водорослей; запасные питательные вещества (ламинарин и манит) накапливаются в цитоплазме. У высокоорганизованных бурых водорослей в многорядных слоевищах наблюдается специализация клеток с делением их на слои наружного и внутреннего коркового слоя и сердцевины. Размножаются бурые водоросли вегетативным, бесполым и половым путем. Вегетативное – за счет отрыва участков таллома или вегетативными почками, расположенными на коротких боковых веточках (р. Sphacelaria). Бесполое – за счет зооспор, образующихся в одногнездных или многогнездных спорангиях. Половой процесс изо-, гетеро- или оогамный. Цикл воспроизведения сопровождается сменой поколений – закономерное чередование спорофитов и гаметофитов в жизненном цикле.

 

Практические задания и контрольные вопросы

К занятию необходимо знать следующие вопросы. Общая характеристика диатомовых и бурых водорослей: строение клетки, организация таллома, распространение и экология, способы размножения, представители, значение в природе и для человека.

Цель занятия: познакомиться с разнообразием диатомовых и бурых водорослей, особенностями их строения и экологии.

Систематическое положение изучаемых объектов

Отдел Ochrophyta – Охрофитовые водоросли

Класс Diatomophyceae – Диатомовые водоросли

Порядок Bacillariales – Пеннатные диатомеи

Порядок Eupodiscales – Центрические диатомеи

Класс Fucophyceae – Бурые водоросли

Порядок Ectocarpales – Эктокарповые

Порядок Laminariales – Ламинариевые

Порядок Fucales – Фуксовые

 

Материалы и оборудование: микроскопы, наборы для микропрепарирования; фиксированные пробы из природных водоемов с представителями диатомовых водорослей, фиксированные образцы ламинарии и фукуса. Гербарные наборы «Бурые водоросли». Таблицы.

Задание

1. Используя фиксированные пробы фитопланктона и фитобентоса с представителями диатомовых водорослей, приготовьте временные микропрепараты и рассмотрите под микроскопом. С помощью лабораторного практикума определите обнаруженные виды диатомей.

 

2. На временном микропрепарате найдите и рассмотрите пиннулярию. Зарисуйте пиннулярию со створки и с пояска. На рисунке отметьте эпитеку, гипотеку, поры и штрихи, шов, центральный и полярные узелки.

 

Рисунок 1 – Pinnularia sp.

 

3. Зарисуйте 2-3 представителей пресноводных пеннатных водорослей, обнаруженных в фиксированных пробах.

Рисунок 2 −	Рисунок 3 −	Рисунок 4 −

 

4. По гербарному материалу познакомьтесь с разнообразием бурых водорослей северных морей. Дорисуйте базальную часть у ламинарии сахаристой и пальчатой. На рисунке отметьте тип базальной части, черешок и листоподобную часть таллома.

 

 

Рисунок 5 − Внешнее строение Laminaria sacharina, L. digitate

 

5. На фиксированном материале и по гербарным образцам рассмотрите особенности строения фукуса пузырчатого. На рисунке обозначьтесреднюю жилку, рецептакулы, концептакулы, воздушные пузыри, зоны нарастания таллома, подошву.

 

Рисунок 6 – Fucus vesiculosus

 

6. Приготовьте временный препарат женского и мужского концептакула (скафидия). Детально зарисуйтеконцептакулы в разрезе, обозначьте оогонии, антеридии, парафизы.

a) женский скафидий	б) мужской скафидий
Рисунок 7 – Скафидии Fucus sp.

 

Вопросы и задания для самопроверки

1. Зарисуйте жизненные циклы ламинарии и фукуса. На схемах обозначьте чередование ядерных фаз, основные этапы цикла. Сравните жизненные циклы фукуса и ламинарии, сделайте выводы.

 

 

Схема жизненного цикла Laminaria

Схема жизненного цикла Fucus sp.

 

 Студент _______________________

 

Преподаватель ______________________

 

 

 «____» ___________________

Лабораторная работа №5 (2 часа)