Какие организмы относятся к водорослям? Вопрос возникает у каждого, кто узнает о существовании на Земле таких организмов. Попробуем вместе разобраться в вопросе, призвав на помощь ботанику и экспертов из других областей знания.
Водоросли — это группа простейших растений, которые произрастают в водных средах, как пресных, так и соленых. Водоросли могут быть одноклеточными или многоклеточными организмами и являются важной составляющей морских и пресноводных экосистем.
Водоросли выполняют ряд важных функций в природе. Они являются первичными продуцентами, производящими органическое вещество с помощью фотосинтеза. Водоросли также играют роль фильтров, очищая воду от некоторых загрязнений и поглощая углекислый газ, способствуя регуляции климата.
Водоросли имеют широкий спектр форм и размеров. Они могут быть микроскопическими, видимыми только под микроскопом, или иметь большие макроскопические талломы. Водоросли также классифицируются на различные группы в зависимости от их характеристик, таких как цвет, тип пигментации и строение тела.
Основная информация о водорослях
Водоросли — вид организмов, живущих в воде. Отметим, водоросли относятся к низшим растениям. Это означает, что у организмов нет ни корней, ни листьев, ни стеблей. Классификация водорослей проводится по множеству критериев. Например, по типу питания:
- Автотрофы. Организмы, получающие питательные вещества путем фотосинтеза, либо через химические реакции.
- Гетеротрофы. Организмы, получающие питательные вещества через переработку других органических соединений.
Водоросли бывают одноклеточными и многоклеточными, и даже живущими на суше. Таким организмам невозможно прожить без воды, но с лихвой компенсируют недостаток с помощью росы или дождя.
Водоросли широко распространены в экстремальных средах, таких как реки, озера и моря, пруды и канавы, влажная земля, кора, листья, стены и даже лед и снег, соляные поддоны и другие экстремальные условия. В мире известно более 30 000 видов водорослей.
Применение водорослей
Прямое использование водорослей человечеством требует простой обработки и утилизации для жизни и производства. Большое количество водорослей, особенно микроводорослей, еще не разработано и не используется. Некоторые крупные водоросли, такие как ламинария, стали в некоторых странах довольно крупной промышленной ценностью. Некоторые микроводоросли, такие как хлорелла, спирулина и салина, также производятся на заводах во многих странах.
Водоросли широко используются в пищевой, медицинской, тонкой химической, кормовой и многих других отраслях промышленности. Развитие и использование ресурсов водорослей находится на подъеме. В настоящее время в мире насчитывается более 100 видов водорослей и более 40 видов пресноводных водорослей, что составляет менее шести тысячных от общего числа известных водорослей. Существует около 100 видов морских водорослей и 10 видов пресноводных водорослей, имеющих экономическую ценность. Потенциал для разработки и применения огромен.
Роль водорослей
Водоросли относятся к классу растений. Корней у водорослей нет. Невозможно переоценить влияние водорослей на экосистему. Большинство одноклеточных водорослей очень маленькие, обычно от нескольких десятков до нескольких сотен мкм (микрометров), но из-за их быстрого размножения и большого количества они оказывают огромное влияние на окружающую среду. Земля, имела очень мало кислорода, составляя всего 0,1% от состава атмосферы., Благодаря фотосинтезу водорослей, кислород увеличился в 20 000 раз, достигнув нынешних 20,9%, создавая условия жизни для земных существ.
Многие мелкие одноклеточные водоросли являются основным звеном пищевой связи, но в загрязненных океанах и озерах их размножение в большом количестве с образованием красных приливов поставит под угрозу выживание других организмов. Хотя водоросли небольшие, их структура постоянно меняется, они окрашиваются в разные цвета, образуя странный и красочный мир водорослей.
Автотрофы ответственны за насыщение атмосферы кислородом, и, дополнительно, служат пищей для более развитых организмов. Несмотря на свою примитивность, водоросли по праву могут называться одними из самых ценных существ на планете.
Водоросли в прошлом
Узнав, водоросли это растения или нет, посмотрим на прошлое этих удивительных созданий. Организмы помогают нам в настоящем, так и в прошлом они стали прародителями всех наземных растений, выбравшись на сушу.
Часть водорослей практически не изменилась с тех пор. Сине-зеленые водоросли были одними из первых организмов, появившихся на планете Земля. Древние организмы населяют океаны и сегодня. Другие в итоге развились в высших существ, их можно увидеть, просто выглянув в окно. Каждое дерево, куст, цветок или травинка — потомок древних водорослей.
Водоросли состоят из одноклеточных и многоклеточных. Даже если они многоклеточные, у них нет корней, стеблей или листьев. Репродуктивные органы просты, но в них есть хлоропласты, которые отвечают за фотосинтез и производят питательные вещества.
По составу и внешнему виду его можно разделить на следующие типы: цианобактерии, зеленые водоросли, эвглена, золотистые водоросли (включая кокколитус, диатомовые водоросли), ксантеллы, динофлагелляты, диатомовые водоросли, красные водоросли, чара, бурые водоросли.
Разнообразие и классификация водорослей
Интересно, что с точки зрения сегодняшних научных знаний, водоросли — понятие устаревшее. Если вспомнить, какие бывают водоросли названия приходят на ум разные: сине-зеленые, ламинария. Первых не увидеть невооруженным глазом, а вторые достигают в размерах до 50 метров. Каждое растение следует отдельно отнести к определенному виду, роду, классу или семейству.
Не удивительно, что и размножение встречается разное. Одноклеточные организмы размножаются делением клетки, а ряд многоклеточных освоили споры или половое размножение. Рассмотрим классификацию водорослей. По цвету пигментов водоросли можно разделить на три категории: зеленые водоросли, бурые водоросли и красные водоросли.
Зеленые водоросли (такие как морской салат и спирогира) имеют только зеленый пигмент — хлорофилл; коричневые водоросли (например, фукус) имеют только коричневый и желтый пигменты; красные водоросли содержат красный и синий пигменты. Водоросли используют пигменты для получения энергии, а для роста им также нужны вода и свет. Бурые водоросли могут расти только в морской воде, а зеленые и красные водоросли также могут расти в пресной воде.
Некоторым водорослям удалось выбраться из воды, например, Chlorococcum, живущим на коре деревьев или влажных старых стенах.
Цианобактерии (Cyanophyta)
Cyanophyta, которые делятся на нескелетные цианобактерии и живут в стабильной среде — на камнях, в море и даже на деревьях. К этой категории относится большое количество цианобактерий, обнаруженных в докембрии, а кальцифицированные цианобактерии многофункционально появились в палеозое.
Зеленые водоросли (Chlorophyta)
Тип Chlorophyta также делится на нескелетные зеленые водоросли. Они проявляются в виде отдельных клеток, мицелл или нитей и в основном встречаются уже в мезозойской и кайнозойской эре. Напротив, кальцинированные зеленые водоросли встречаются в палеозое, мезозое и часто породообразующие организмы. Сейчас это одна из самых обширных видов водорослей.
Золотистые водоросли (Chrysophyta)
Chrysophyta, существует три способа размножения, вегетативное, половое и бесполовое. Окаменелости в основном сохраняются эндоспорами и имеют различную форму. Среди золотых водорослей наиболее распространены кокцидии. Они очень маленькие, обычно 4-40 мкм, а клеточная мембрана имеет неминеральные чешуйки, состояшие из кристаллов кальцида. Структура разнообразна. Кокколиты появились в юрском периоде и очень важны при разделении и сравнении мезозойских и кайнозойских пластов.
В основном обитают в пресной воде, особенно в водоемах с низкой температурой воды. Растения в основном представляют собой одиночные клетки или популяции, а некоторые — многоклеточные нити. Большинство моторных клеток имеют от 1 до 2 жгутиков. Тип одиночной клетки или популяции, в клетке в основном 1-2 пигментных тела, преимущественно с каротином и лютеином, зеленый пигмент — это только хлорофилл А, поэтому он в основном золотистого или золотисто-коричневого цвета. Продукт ассимиляции — это в основном полисахарид хризофиллума, также известный как хризофилоза, хризофилоза. Кроме того, он также содержит липиды.
Способ размножения — в основном вегетативное размножение и размножение спорами, половое размножение встречается редко. Наиболее частыми из этих водорослей являются Syndrome и Campanulaceae.
Красные водоросли (Rhodophyta)
Эти водоросли иначе называют багрянки. Чаще всего обитают в морях, пресноводных обитателей не замечено. Это эукариоты. Красные водоросли обитают на большой глубине и служат кормом для рыб и морских животных. Самая ранняя водоросль была найдена в отложениях возрастом 1,2 млрд. лет.
За исключением отдельных родов и видов, растения бывают многоклеточными, обычно нитевидными, пластинчатыми или дендритными. Хромосомы в основном красные или пурпурно-красные. Продукт усвоения — крахмал красных водорослей. У красных водорослей в истории жизни не было жгутиковых моторных клеток. Половое размножение — это яйцеклетка. Женские репродуктивные органы — это клетки, похожие на ооцисты. У этих клеток есть трихомы, называемые оплодотворенными волокнами. После оплодотворения образуется особый вид спор, называемый карпоспорами.
Ксантофиты (Xanthophyta)
Существует несколько видов, в основном распространенных в пресноводных водоема. Так же живут они на влажной земле, стволах деревьев и стенах. Больше их весной, когда температура ниже. Тело растения — это отдельная клетка, популяция или многоклеточное тело. Пигменты и продукты ассимиляции в основном такие же, как и у Chrysophyta, но, помимо хлорофилла, он еще содержит ксантофилл, который в основном желто-зеленый.
Движение клеток имеет разную длину и два разных строения жгутика, поэтому этот таксон также известен как неравные жгутиковые (Heterocontae). Существует вегетативное размножение, споровое размножение и половое размножение, но у разных типов существуют разные методы разведения.
Харофиты (Charophyta)
Charophyta, особь относительно крупная, вегетативное тело, кажется, имеет корни, стебли и листья. На самом деле она многоклеточная и имеет мужскую и женскую репродуктивную структуру. Обычно эта водоросль гаплоидная. Мужские и женские споры диплоидны в течение короткого периода времени — времени, когда формируется зигота.
Динофитовые водоросли
Вырабатывается в основном в океане и обитает в планктоне. Иногда он размножается в больших количествах возле береговой линии, образуя красные приливы. Некоторые виды часто появляются в больших количествах в прудах и озерах. Большинство растений одноклеточные, а некоторые представляют собой колонии. За исключением нескольких типов, которые являются голыми и без стенок, большинство этих водорослей имеют клеточные стенки из целлюлозы.
Клеточная стенка динофлагелляты называется оболочкой, которая состоит из множества узорчатых кусочков ногтей. Оболочка разделена на две части: верхнюю и нижнюю. Между двумя частями имеется горизонтальная канавка и вертикальная канавка, перпендикулярная горизонтальной канавке. В месте встречи двух канавок расположены два жгутика разной длины.
Одно или несколько пигментных тел желто-зеленого или коричнево-желтого цвета. Помимо хлорофиллов а и с, они также содержат много каротина и лютеина. Большинство продуктов фотосинтеза морских продуктов — это липиды, а большая часть пресноводных продуктов — крахмал. Способ размножения — это, в основном, деление клеток или образование бесполых спор в материнской клетке, споруляция и половое размножение только у нескольких родов и видов. Наиболее распространены Ceralium и Peridinium.
Диатомовые водоросли или диатомеи
У диатомовых водорослей кремнистые клеточные стенки. Верхняя стенка раковины больше, а нижняя стенка раковины меньше. Место соединения представляет собой кольцо раковины с небольшими точками на стенке, а ребра состоят из множества клеток стенки раковины. Встречающиеся только в меловом периоде до наших дней, диатомовые водоросли делятся на те, которые предпочитают пресную, соленую, солоноватую, холодную, теплую воду, поэтому их часто используют для определения палеосреды.
Диатомовые водоросли — корм для водных животных. Планктонные диатомеи — основная основная продуктивность океана. Таксономисты обычно считают, что диатомовые водоросли происходят от жгутиконосцев и представляют собой особую ветвь. Есть существующие и ископаемые виды.
Продукт усвоения — хлорелла келпос. В стенке клетки есть две кремнистые оболочки, большая и малая, которые собраны вместе, как коробка. Два куска кремнеземистой оболочки, больший снаружи, называется верхней оболочкой, он более старый; меньший изнутри называется нижней оболочкой и является более молодым. Около 11000 видов. Диатомовые водоросли широко распространены в пресной воде, морской воде и влажной почве и являются пищей для рыб и беспозвоночных.
Эвглена (Euglenophyta)
Эти водоросли рождаются в богатых органическими веществами пресных водоёмах. При массовом размножении вода часто бывает зеленой, желто-коричневой или красной. За исключением рода Colacium, все они являются одноклеточными видами со жгутиками на вершине и способными двигаться без клеточной стенки. У эвглены, за исключением нескольких бесцветных и гетеротрофных видов, большинство представителей содержат фотосинтетические пигменты, аналогичные зеленым водорослям, но веществами для хранения в основном являются парамилон и небольшое количество липидов.
Размножаются в основном делением клеток. В плохих условиях окружающей среды также могут образовываться толстостенные цисты. Когда условия окружающей среды улучшаются, протопласты вырываются из стенок и образуют новые особи.