Представители зеленых водорослей: особенности строения и размножения, роль в природе

Зеленые водоросли представляют собой обширную группу низших растений. Они широко распространены в пресных и морских водах по всему миру. Отличительной чертой зеленых водорослей является наличие хлорофилла, придающего им характерную зеленую окраску.

Среди зеленых водорослей встречаются как одноклеточные, так и многоклеточные формы. Они играют важную роль в функционировании водных экосистем, выступая в качестве продуцентов и пищевого ресурса для других гидробионтов.

Строение клетки зеленых водорослей

Клетки зеленых водорослей, как и клетки высших растений, содержат хлоропласты - органоиды, в которых происходит фотосинтез. Хлоропласты имеют двойную мембрану и содержат пигмент хлорофилл, придающий водорослям зеленую окраску. Помимо хлорофилла, в хлоропластах есть дополнительные пигменты - каротиноиды. Основным запасным веществом в клетках зеленых водорослей является крахмал, откладывающийся вокруг «центрального тельца» хлоропласта - пиреноида.

У многих видов в цитоплазме клеток присутствуют контрактильные вакуоли и стигма - светочувствительное пятно. Подвижные клетки зеленых водорослей гетероконтны - они имеют два или более жгутика, иногда с волосками и чешуйками. Клеточная стенка чаще всего состоит из целлюлозы или пектина.

Таким образом, клетки зеленых водорослей имеют типичное для растений строение с хлоропластами, хлорофиллом и крахмалом. Отличаются наличием жгутиков, вакуолей и стигмы.

Размножение и жизненные циклы

Представители зеленых водорослей размножаются как бесполым, так и половым путем. Бесполое размножение происходит с помощью зооспор, апланоспор или акинет. Половой процесс у зеленых водорослей называется конъюгацией - происходит слияние изогамет, не отличающихся по строению и подвижности.

• У одноклеточных зеленых водорослей, таких как хламидомонада и хлорелла, при наступлении неблагоприятных условий образуются более крупные устойчивые цисты.
• У нитчатых форм, например у спирогиры, при конъюгации происходит слияние содержимого соседних клеток с образованием зиготы.

Жизненные циклы зеленых водорослей могут быть разных типов - гаплобионтный, гапло-диплобионтный, диплобионтный. Например, у хламидомонады гаплобионтный цикл с зиготической редукцией. У спирогиры и ульвы - гапло-диплобионтный цикл со спорической редукцией.

Распространение зеленых водорослей в природе

Зеленые водоросли широко распространены в природе.

Они встречаются как в пресных, так и в соленых водоемах - в озерах, реках, морях. Также развиваются на влажных поверхностях - камнях, почве, коре деревьев. Некоторые зеленые водоросли являются облигатными эпифитами растений.

Из зеленых водорослей наиболее распространены в природе представители родов Улотрикс, Спирогира, Кладофора. Улотрикс часто встречается в пресных и соленых водах, образует зеленые разветвленные нити на водных растениях и других подводных субстратах. Спирогира - типичный представитель планктона и перифитона пресноводных водоемов, образующий плавающие зеленые маты. Кладофора широко распространена как в морской, так и в пресной воде, где обычно доминирует в составе обрастаний.

Из одноклеточных форм наиболее часто в природных водоемах встречаются Хлорелла, Хлорококк и Хламидомонада. Хлорелла и хлорококк развиваются в планктоне, на обрастаниях, могут участвовать в образовании биопленок на подводных поверхностях. Хламидомонада - подвижный одноклеточный организм, обитающий в толще воды.

На скалах, камнях в приливно-отливной зоне морей обычно развиваются различные бурые, красные и зеленые водоросли, среди которых часто встречаются Ульва, Энтероморфа. Они могут образовывать сплошные разветвленные заросли зеленого цвета. Такие сообщества водорослей называются морскими лугами и играют важную роль в морских экосистемах.

Значение зеленых водорослей

Зеленые водоросли играют важную роль в функционировании водных и наземных экосистем. Они являются продуцентами органического вещества в водоемах, служат пищей для многих животных.

Одноклеточные формы, такие как хлорелла, хлорококк, хламидомонада, служат кормом для зоопланктона. А многоклеточные нитчатые водоросли поедаются различными беспозвоночными, например ракообразными, моллюсками.

Нити зеленых водорослей часто используются в качестве субстрата для поселения колониальными организмами. Например, на нитях спирогиры могут селиться простейшие.

Кроме того, зеленые водоросли играют значительную роль в формировании так называемого первичного перифитона - обрастаний, которые всегда присутствуют на поверхностях, омываемых водой.

Эти сообщества организмов служат пищей и средой обитания для многих гидробионтов.

Также зеленые водоросли активно используются человеком, о чем более подробно рассказано в следующем разделе.

Использование зеленых водорослей человеком

Некоторые зеленые водоросли используются человеком в пищу. Их сушат и употребляют в виде салатов и гарниров к мясным и рыбным блюдам. Также зеленые водоросли добавляют в супы для улучшения вкуса и повышения пищевой ценности.

Другие представители, например хлорелла, активно культивируются человеком. Биомассу хлореллы используют для получения белка, незаменимых аминокислот, витаминов, биологически активных веществ. Также ее добавляют в корм скоту и птице.

Клетки хлореллы активно используют для очистки сточных вод от органических загрязнений и соединений азота, фосфора. Этот метод называется альголизацией. В чистых культурах хлореллу применяют для регенерации воздуха в изолированных системах, например в подводных лодках.

Кроме того, некоторые метаболиты зеленых водорослей обладают антибактериальным действием. В перспективе они могут использоваться для создания новых лекарственных препаратов.