Хламидомонада - удивительный микроскопический организм, обитающий в пресных водоемах. Как этой крошечной одноклеточной водоросли удается быстро распространяться и заселять новые территории? Давайте разберемся, каким образом происходит размножение хламидомонады.
Строение хламидомонады
Хламидомонада представляет собой одноклеточную водоросль размером около 10 мкм. Ее клетка имеет грушевидную или овальную форму. Поверхность клетки покрыта тонкой прозрачной оболочкой, состоящей из пектина. На переднем конце клетки оболочка образует небольшой выступ - носик. У основания носика находятся два жгутика, с помощью которых хламидомонада активно перемещается.
Внутри клеточной оболочки располагается цитоплазма с органоидами. Крупный зеленый хлоропласт занимает большую часть объема клетки. В его нижней части находится шаровидный пиреноид, где синтезируются и накапливаются питательные вещества. Над пиреноидом виден красный глазок, реагирующий на свет.
Хламидомонада обладает всеми характерными органоидами одноклеточной эукариотической клетки:
- ядро с ядрышком,
- хлоропласт,
- пиреноид,
- вакуоли,
- жгутики.
Отличает хламидомонаду от других представителей зеленых водорослей наличие красного глазка и способность к активному передвижению с помощью жгутиков. Благодаря этим особенностям хламидомонада может быстро реагировать на изменение условий среды.
Условия обитания
Хламидомонада - типичный обитатель пресных водоемов с невысокой скоростью течения: луж, канав, небольших речек, прудов. Оптимальная температура для ее жизнедеятельности составляет 20-30°С. При повышении температуры до 40°С и снижении до 5°С развитие хламидомонады замедляется.
Благодаря небольшим размерам клетки этой водоросли она способна эффективно поглощать питательные вещества из воды. Хламидомонада ведет как автотрофный, так и гетеротрофный образ жизни. Активно размножаясь, она очищает воду от загрязнений.
В загрязненных водоемах хламидомонада часто образует симбиотические отношения с другими микроорганизмами, утилизируя продукты их жизнедеятельности. Таким образом происходит самоочищение воды.
Благодаря способности образовывать плотные цисты, хламидомонада может пережидать неблагоприятный период. При наступлении благоприятных условий цисты быстро прорастают, и водоросль активно размножается.
Размножение хламидомонады
Хламидомонада размножается двумя способами: бесполым и половым. Выбор типа размножения зависит от условий окружающей среды.
При благоприятной температуре и достаточном количестве питательных веществ хламидомонада интенсивно делится бесполым путем, образуя дочерние клетки - зооспоры. Происходит деление ядра, хлоропласта и цитоплазмы. Затем оболочка материнской клетки растворяется, выпуская от 2 до 8 подвижных зооспор. Уже через сутки они сами приступают к делению.
Такой способ позволяет хламидомонаде быстро увеличивать свою численность в благоприятный период. За считанные дни она способна заполонить водоем, образуя «цветение» воды.
При ухудшении условий среды хламидомонада переходит к половому размножению. В клетке образуется от 32 до 64 подвижных половых клеток - гамет, которые затем выходят в воду. Далее происходит слияние гамет разных особей с образованием диплоидной зиготы.
Зигота покрывается плотной оболочкой и впадает в состояние покоя. Так хламидомонада переживает неблагоприятный период. При наступлении благоприятных условий зигота прорастает и дает начало 4 новым особям.
Таким образом, хламидомонада демонстрирует замечательную приспособленность к переменчивым условиям среды, умело чередуя разные способы размножения. Она способна как интенсивно наращивать численность популяции, так и пережидать трудные времена.
Подробно рассмотрим жизненный цикл хламидомонады:
- В благоприятный период взрослая особь теряет жгутики и делится на 2-8 зооспор (бесполое размножение).
- Зооспоры выходят из материнской клетки и превращаются во взрослые особи.
- При наступлении неблагоприятных условий во взрослой клетке образуется до 64 подвижных гамет (половое размножение).
- Гаметы сливаются и образуют зиготу, которая покрывается защитной оболочкой.
- В благоприятный период зигота делится с образованием 4 новых особей.
Таким образом, у хламидомонады наблюдается чередование поколений: гаплоидная стадия сменяется диплоидной и наоборот. Это позволяет водоросли гибко реагировать на изменения среды.
| Условия среды | Скорость размножения |
| Оптимальные (20-30°C, достаточно питательных веществ) | Очень высокая, клетки делятся каждые сутки |
| Неблагоприятные (низкая/высокая температура, недостаток питания) | Низкая, размножение половым путем с образованием устойчивых зигот |
Как видно из таблицы, хламидомонада способна как очень быстро наращивать численность при благоприятных обстоятельствах, так и замедлять размножение при нехватке ресурсов. Это ключевой фактор ее экологического успеха.
Способность хламидомонады к быстрому размножению и заселению новых территорий может найти применение в биотехнологии очистки воды и почвы от различных загрязнителей.
