3.2. Водоросли и их отличия от других растений

Основной структурной единицей тела водорослей, представленных одноклеточными и многоклеточными формами, является клетка. Существуют различные типы клеток водорослей. По одной из классификаций различают клетки, содержащие типичные ядра (т. е. ядра, окруженные ядерными оболочками, мембранами), и клетки, не имеющие типичных ядер.

Первый случай – эукариотическое строение клетки, второй – прокариотическое. Прокариотическое строение клетки имеют сине-зеленые и прохлорофитовые водоросли, эукариотическое – представители всех других отделов водорослей.

Клетки водорослей имеют оболочку, цитоплазму, ядро, вакуоли с клеточным соком. Цитоплазма отграничена от окружающей среды плазматической мембраной. В цитоплазме расположены митохондрии, рибосомы, хлоропласты.

Окраска водорослей многообразна (зеленая, розовая, красная, оранжевая, почти черная, фиолетовая, голубая и др.), обусловлена тем, что одни водоросли содержат только хлорофилл, а другие – еще ряд пигментов, окрашивающих их в различные цвета.

Все водоросли – автотрофные организмы, в процессе фотосинтеза они образуют органические вещества из неорганических. Однако многие водоросли могут в определенных условиях переключаться на гетеротрофный способ питания или сочетать его с фотосинтезом.

Процесс дыхания у водорослей протекает в каждой клетке. Из окружающей среды клетка поглощает кислород, использует его на окисление органических веществ. При этом освобождается энергия и образуется углекислый газ, который выделяется в окружающую среду. Окисление органических веществ происходит в митохондриях. Освобождаемая при окислении энергия расходуется на все процессы жизнедеятельности – поглощение клеткой веществ, движение, рост и размножение.

У водорослей различают вегетативное, бесполое и половое размножение. Вегетативное размножение одноклеточных заключается в делении особи надвое. У многоклеточных оно происходит путем разрыва нитей водоросли, ее слоевища на отдельные части. Бесполое размножение осуществляется с помощью спор или зооспор (со жгутиками). Половое размножение происходит в результате слияния двух половых клеток – гамет и образования зиготы – первой клетки нового организма.

Для многоклеточной нитчатой водоросли спирогиры характерно наличие особого полового процесса – конъюгации. При этом в месте соприкосновения двух клеток параллельно располагающихся нитей водоросли образуется цитоплазматический мостик. По нему содержимое одной клетки поступает в другую, где происходит их слияние с образованием зиготы. Из четырех новых клеток, образующихся в результате деления зиготы мейозом, три отмирают, а четвертая развивается в новую особь.

Сине-зеленые, а в меньшей степени диатомовые и некоторые зеленые водоросли любят тепло и размножаются при температуре воды не менее 25 °C.

Развиваясь в массовом количестве, водоросли способны вызывать зеленое, желтое, голубое, красное, коричневое, бурое или черное «цветение» воды.

Водоросли – главные производители органических вещества в водной среде. Около 80 % всех органических веществ приходится на долю водорослей и других водных растений. Водоросли прямо или косвенно служат источником пищи для всех водных животных и рыб.

Сине-зеленые водоросли, или цианобактерии, были первыми организмами на Земле, у которых в процессе эволюции появилась способность к фотосинтезу, процессу образования органических веществ под воздействием света.

Растения, для которых вода не только необходимый экологический фактор, но и непосредственная среда обитания, относятся к водным, называемым гидрофитами.