Морские зеленые водоросли

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Филиал

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Дальневосточный государственный университет» в г. Уссурийск

Морские зеленые водоросли

Индивидуальная реферативная работа

Кухарук О.А.

Уссурийск - 2010

Содержание

Введение

1. Общая характеристика зеленых водорослей

1.1 Отдел Зеленые водоросли: общая характеристика

1.2 Характеристика наиболее распространенных родов морских зеленых водорослей

2. Зеленые водоросли мирового океана

2.1 Место обитания морских зеленых водорослей

2.2 Размножение водорослей

2.3 Строение водорослей

2.4 Способы питания водорослей

2.5 Химический состав зеленых водорослей

3. Морские водоросли Японского моря

Заключение

Список литературы

Приложение

Введение

Морские водоросли - самые древние представители растительного мира, родоначальники растений, вышедших на сушу в палеозойскую эру. Под водой сосредоточена основная масса растительности нашей планеты. Считается, что на 1 кв. км океана приходится 1,6 тыс. тонн растительности.

Современная классификация водорослей построена на особенностях их пигментации. На фоне развития хлорофилла, пигментного компонента всех водорослей, различия биохимических особенностей и морфологического строения образовались пигментные группы: зеленая, бурая, сине-зеленая, зелено-красная и др. Водоросли: распространение и экология [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.edu.greensail.ru/encyclopedia/plants/vodorosli.shtml

Зеленые водоросли - самый обширный на данное время отдел водорослей. По приблизительным подсчётам сюда входит от 13 000 до 20 000 видов. Зеленые водоросли, строение, размножение [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/

Целью данной работы является изучение зеленых водорослей как отдела в царстве растений, а именно представителей морских видов этого отдела.

Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:

ѕ ознакомиться с общей характеристикой морских зеленых водорослей;

ѕ изучить наиболее распространенные роды морских зеленых водорослей;

ѕ рассмотреть процессы питания, размножения водорослей, а также их строение, химический состав и место обитания морских зеленых водорослей;

ѕ ознакомиться с наиболее распространенными видами морских зеленых водорослей растущих в Японском море.

1. Общая характеристика зеленых водорослей

1.1 Отдел Зеленые водоросли: общая характеристика

Зелёные водоросли (лат. Chlorophyta) -- группа низших растений. В современной систематике эта группа имеет ранг отдела, включающего одноклеточные и колониальные планктонные водоросли, одноклеточные и многоклеточные формы бентосных водорослей. Здесь встречаются все морфологические типы слоевища, кроме ризоподиальных одноклеточных и крупных многоклеточных форм со сложным строением. Многие нитчатые зелёные водоросли крепятся к субстрату только на ранних стадиях развития, затем они становятся свободноживущими, формируя маты или шары. Многоклеточные зеленые водоросли [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.town33.ru/statrasvod.html

Все зеленые водоросли отличаются в первую очередь чисто-зелёным цветом своих слоевищ, сходным с окраской высших растений и вызванным преобладанием хлорофилла над другими пигментами. В хроматофорах клеток содержатся пигменты хлорофилл, каротин и ксантофилл, причем зеленый пигмент количественно преобладает над желтыми. Энциклопедия для детей. Т. 2. Биология. - 5-е изд., перераб. И доп./Глав. Ред. М.Д. Аксёнова. - М.: Аванта+, 2001. - С. 305-308

Среди зеленых макрофитов встречаются различные формы: колониальные, нитчатые в виде сильноразветвленных кустов, пластинчатые, сифоновые и довольно сложно устроенные харовые водоросли, внешне напоминающие высшие растения -- роголистник или хвощ. Таллом харовых водорослей состоит из ветвящихся побегов («стеблей») и мутовчато расположенных ветвей ограниченного роста («листьев»). Места расположения «листьев» называются узлами, а участки стебля между ними -- междоузлиями.

Продукт запаса у зеленых водорослей -- крахмал.

Зеленые водоросли -- обитатели пресных и соленых вод.

Наиболее распространенные виды, встречающиеся в России и обитающие преимущественно в море, относятся к родам: Хара -- Chara Vaill; Ульва -- Ulva L; Каулерпа -- Caulerpa Lamour; Кодиум -- Codium Stackh; Кладофора -- Cladophora Kutz.; Ульвария -- Ulvaria Rupr и др.

1.2 Характеристика наиболее распространенных родов морских зеленых водорослей

Род Хара -- Chara Vaill:

Представители этого рода сильно отличаются от остальных тем, что их нитчатые многоклеточные талломы обладают сложной морфологической организацией. На основных побегах, нарастающих верхушкой («стеблях»), на некотором расстоянии друг от друга располагаются мутовки одинаковых коротких боковых членистых побегов («листьев»), имеющих ограниченный рост. Места расположения мутовок называют узлами, а участки таллома между ними - междоузлиями.

По внешнему виду многие из харовых водорослей весьма напоминают хвощи, хотя сходство это, конечно, чисто внешнее. Каждое междоузлие на их талломе представляет собой одну многоядерную, гигантскую (длиной до нескольких сантиметров), часто покрытую корой, клетку, неспособную к делению. А узлы состоят из собранных в диск нескольких мелких одноядерных клеток, в процессе своего деления образующих боковые ветви «стебля» и мутовки «листьев». Побеги харовых прикрепляются к дну с помощью многочисленных тонких ризоидов. Эти водоросли достигают весьма крупных размеров - от 20-30 см до 1-2 м.

Бесполого размножения у харовых нет, половой процесс - оогамия. Органы, производящие гаметы - многоклеточные оогонии и антеридии, - образуются на члениках таллома, в узлах. В оогонии размером до 1 мм развивается одна яйцеклетка, в антеридии (его диаметр около 0,5 мм) - множество мужских половых клеток. У большинства видов харовых оогонии и антеридии развиваются на одном растении, но существуют и двудомные виды.

Известно около 300 видов харовых водорослей. Распространены они в пресных водоемах, особенно с жесткой известковой водой, где нередко образуют на дне сплошные заросли. Некоторые виды встречаются и в морских заливах.

У большинства видов талломы сильно инкрустированы известью, отчего они становятся хрупкими и легко разламываются. Однолетние.

Род содержит 117 видов. В России 15 видов. Наиболее распространенный вид --

	Хара зловонная -- Chara foetida

Род Ульва -- Ulva:

Таллом морских водорослей рода ульва представляет собой ярко-зеленую двуслойную с гофрированными краями пластинку размером около 10-12 см, прикрепленную к субстрату суженным в короткий черешок основанием. Клетки ульвы одноядерные с постенным хроматофором и крупной центральной вакуолью. Наиболее распространенный способ вегетативного размножения ульвы - прорастание клеток основания с образованием молодых растений. В отличие от перечисленных выше водорослей, в жизненном цикле которых преобладает гаплоидная стадия, у ульвы наблюдается чередование поколений: диплоидного спорофита и гаплоидного гаметофита. В ядрах клеток спорофитов содержится двойной набор хромосом, а при редукционном делении формируются гаплоидные зооспоры. Прорастая, они образуют гаплоидные растения - гаметофиты, способные образовывать гаметы. При слиянии гамет образуется зигота, содержащая диплоидное ядро и без периода покоя прорастающая в спорофит. Для ульвы характерна изоморфная смена поколений - ее спорофит и гаметофит внешне выглядят совершенно одинаково.

Ульва встречается в морях всех климатических зон, хотя предпочитает теплые воды. Встречается почти во всех морях России. Например, на мелководье Черного моря это один из самых массовых видов водорослей. Многие виды ульвы выносят опреснение воды; их часто можно встретить в устьях рек.

Ульва: А - внешний вид таллома; Б - поперечный разрез таллома

Род содержит примерно 30 видов. В России 3 вида. Наиболее распространенные виды:

	Ульва латук, или ульва салатная -- Ulva lactuca
	Ульва жесткая -- Ulva rigida

Род Каулерпа -- Caulerpa Lamour:

Род каулерпа включает около 60 видов морских водорослей, ползучие, распростертые на грунте части слоевища которых имеют вид ветвящихся цилиндров, достигающих в длину нескольких десятков сантиметров. Через определенные интервалы вниз от них отходят обильно ветвящиеся ризоиды, закрепляющие растение в грунте, а вверх - плоские листообразные вертикальные побеги, в которых сосредоточены хлоропласты.

Таллом каулерпы, несмотря на свои крупные размеры, не имеет клеточного строения - в нем полностью отсутствуют поперечные перегородки, и формально он представляет собой одну гигантскую клетку. Такое строение таллома называют сифонным. Внутри таллома каулерпы располагается центральная вакуоль, окруженная слоем цитоплазмы, содержащей многочисленные ядра и хлоропласты. Различные части таллома растут у своих верхушек, где скапливается цитоплазма. Центральную полость во всех частях таллома пересекают цилиндрические скелетные тяжи - целлюлозные балки, придающие телу водоросли механическую прочность.

Каулерпа: А - внешний вид таллома; Б - разрез таллома с целлюлозными балками

Каулерпа легко размножается вегетативно: при отмирании более старых частей таллома отдельные участки его с вертикальными побегами становятся независимыми растениями.

Виды этого рода обитают главным образом в тропических морях, и лишь немногие заходят в субтропические широты, например, распространенная в Средиземном море каулерпа прорастающая (Caulerpa prolifera). Каулерпа предпочитает мелководье со спокойной водой, например, лагуны, защищенные от действия постоянного прибоя коралловыми рифами, и поселяется как на различных твердых субстратах - камнях, рифах, скалах, так и на песчаном и илистом грунте. Зеленые водоросли [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://bio.1september.ru/articlef.php?ID=200201003

Род Кодиум -- Codium Stackh:

Слоевище различной формы -- сдавленно-цилиндрическое, шнуровидное или подушковидное, но не членистое и не кальцинированное. Ветвление дихотомическое или полихотомическое. Прикрепляется к субстрату ризоидами.

Внутренняя ткань представляет собой рыхлое сплетение нитей, наружный слой образован темно-зелеными вздутыми сближенными концами разветвлений. Нити, составляющие таллом, не разделены перегородками и представляют собой гигантские клетки со многими ядрами.

Морские растения, встречающиеся только в теплых водах.

Род содержит 50 видов. В России 3 вида. Наиболее распространенный вид:

	Кодиум червеобразный -- Сodium vermilara

Род Кладофора -- Cladophora Kutz:

Слоевище нитчато-кустистое, однорядное, прикрепленное или свободноплавающее в виде темно-зеленых длинных кос или дерновинок, образующих жесткую на ощупь тину.

Однолетние.

Встречается в пресных водах и морях.

Род содержит 150 видов. В России распространены 3 вида. Наиболее распространенный вид --

	Кладофора сборная -- Сladophora glornerata

Род Ульвария -- Ulvaria Rupr:

Слоевище пластинчатое, однослойное, на цилиндрической ножке, в начальной стадии развития трубчатое. На поверхности пластины иногда имеются микроскопические выросты. Прикрепляется с помощью маленькой подошвы.

Характерно наличие бурого пигмента.

Однолетние.

Встречается исключительно в морях.

В России 2 вида. Наиболее распространенный вид --

	Ульвария темная -- Ulvaria obscura (Кutz.)

Род Энтероморфа -- Enteromorpha Link:

Слоевище трубчатое, иногда сильно сдавленное, простое или разветвленное, однослойное, с полостью или с ее остатками из-за слипания стенок слоевища.

Однолетние.

Растет на камнях, водорослях, раковинах во всех морях России и в пресных водоемах.

Род содержит около 40 видов. В России примерно 10 видов. Наиболее распространенный вид --

	Энтероморфа кишечница -- Enteromorpha intestinalis

Род Бриопсис -- Bryopsis Lamour:

Слоевище довольно крупное, одноклеточное, в виде сильноразветвленного трубчатого кустика, имеющего более или менее отчетливо выраженную главную ось и перисто отходящие от нее боковые ветви. Ветвление в одной плоскости или по всей оси. Боковые ветви могут в свою очередь ветвиться наподобие главной оси, напоминая перышко. Таллом прикрепляется с помощью ризоидальных выростов, которые отходят от основания слоевища и от главных ветвей и при этом стелются по главной оси.

Размножаться может отдельными веточками, отламывающимися от материнского растения.

Однолетние.

Растет на каменистых грунтах, на водорослях и раковинах в теплых морях.

Род содержит 30 видов. В России 5 видов. Наиболее распространенный вид:

	Бриопсис перистый -- Вryopsis plumosa

Род Улотрикс (Ulothrix):

Обитает в морских и пресных водах, образуя на подводных предметах тину зелёного цвета. Нитчатый тип дифференциации таллома. Хлоропласт постенный в виде пояска, замкнутого или незамкнутого, с несколькими пиреноидами. Ядро одно, но без покраски не видно.

Размножается преимущественно вегетативно четырехжгутиковыми зооспорами. Половой процесс -- изогамия (гаметы одинаковых размеров). Некоторым видам свойственен гетероталлизм. Двужгутиковые гаметы образуются в клетках так же как и зооспоры. Они выходят наружу и сливаются. Зигота после периода покоя прорастает в кодиолум-стадию, куда переходит её ядро. Через некоторое время наступает мейоз, после чего могут быть еще митозы. В результате образуется 4--8 зооспор, прорастающих в новые нити улотрикса. Все стадии, кроме зиготы -- гаплоидны.

Наиболее широко распространён вид улотрикс опоясанный (Ulothrix zonata). Белякова Г.А. Ботаника: в 4 т. Т. 2. Водоросли и грибы: учебник для студ. высш. учеб. завед. -- М: Издательский центр «Академия», 2006. -- С. 221.

2. Зеленые водоросли мирового океана

2.1 Место обитания зеленых водорослей

Среди зелёных водорослей, также играющих в море немаловажную роль, особое значение имеют такие нитчатые формы, как кладофора и улотрикс, либо более крупные, как ульва, монострома, энтероморфа и др. Все они развиваются в прибрежной области. Как указывает само название, эти водоросли ярко-зелёного цвета. В тропиках из зелёных водорослей развиваются характерные по своему строению каулерпа, галимеда и др. Галимеда отлагает на поверхности тела углекислый кальций, и её колонии образуют у берегов каменистые отложения. Некоторые из зелёных водорослей образуют космы нитей, другие имеют широколопастное слоевище. Онлайн энциклопедия Кругосвет: Водоросли / Н. Новоселова [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/biologiya/ VODOROSLI.html

Зелёные водоросли вообще являются обитателями побережий, часто в массах встречаются на осушенной полосе, требуют много света. Главная масса их сосредоточена в верхнем десяти метровом слое воды. В арктических морях зелёные водоросли представлены скудно, зато теплые моря -- их родной ареал. Какие организмы населяют море [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.sea-biology.ru/?p=14

2.2 Размножение водорослей

Способы размножения зеленых водорослей различны. Бесполое размножение водорослей может осуществляется как вегетативно (частями таллома), так и с помощью различных типов спор, таких как зооспоры, апланоспоры, автоспоры. Подвижные споры со жгутиками называют зооспорами, а неподвижные, лишенные жгутиков, - апланоспорами. В тех случаях, когда апланоспоры одеваются оболочкой внутри материнской клетки и принимают все ее отличительные черты, их называют автоспорами. Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: Зеленые водоросли [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://bibliotekar.ru/bez/165.htm

Большинство видов формирует также половые клетки (гаметы), причем иногда наблюдается регулярное чередование спорового и полового поколений, особи которых могут внешне не отличаться друг от друга. У некоторых видов сливающиеся гаметы морфологически одинаковы (изогамия), но у большинства они делятся на женские и мужские, как у растений и животных. Даже при внешнем сходстве гамет между ними часто существуют физиологические различия, так что слияние возможно только между гаметами двух половых типов. Определенный шаг вперед представляет дифференциация гамет на более крупные и более мелкие (гетерогамия). У одних видов и мужские и женские гаметы выделяются в воду, где свободно плавают до случайной встречи и слияния. В других случаях подвижна только мужская гамета, а женская окружена особой оболочкой, через которую проникает сперматозоид (оогамия). У ряда видов гаметы вообще не образуются, а при половом процессе содержимое одной вегетативной клетки перетекает в другую по формирующейся в ходе этого процесса трубке (конъюгация).

В зависимости от типов образующихся гамет у водорослей различают несколько типов полового процесса: изогамия, гетерогамия, оогамия. Оогамия распространена у водорослей со сложным многоклеточным талломом, при этом мужские и женские половые клетки развиваются в специальных органах - антеридиях и оогониях, обычно резко отличающихся от вегетативных клеток.

Соотношение диплоидной и гаплоидной фаз в жизненном цикле водорослей различно.

Гаплоидный тип жизненного цикла. Редукционное деление происходит сразу после слияния гамет (зиготическая редукция), поэтому все клетки развивающегося растения оказываются гаплоидными. В этом случае диплоидна только зигота. Например, такой тип жизненного цикла характерен для зеленых водорослей.

Диплоидный тип жизненного цикла. Из зиготы развивается диплоидное растения, а редукционное деление происходит только перед образованием гамет (гаметическая редукция). Таковы, например, все диатомовые водоросли и некоторые бурые (представители порядка фукусовых).

Диплоидно-гаплоидный тип жизненного цикла. У ряда водорослей редукционное деление ядра, проходящее после некоторого времени существования диплоидного таллома, приводит к образованию не гамет, а спор (спорическая редукция). Споры дают начало новому растению, клетки которого оказываются гаплоидными. В дальнейшем на таком растении - уже без редукционного деления - образуются гаметы, слияние которых вновь приводит к образованию диплоидного организма. В этом случае говорят о чередовании поколений: диплоидного - образующего споры - спорофита и гаплоидного - гаметофита. Спорофит и гаметофит могут быть практически одинаковы по внешнему виду (изоморфная смена поколений, характерна для ряда видов зеленых - ульва, кладофора, некоторых порядков бурых и большинства красных водорослей) или резко различаться (гетероморфная смена поколений, широко распространенная среди бурых водорослей, но встречающаяся и у зеленых и красных). Общая характеристика водорослей [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://botany.pp.ru/sistemplant/algae/chlorophyta

Таким образом, половое размножение водорослей имеет множество форм и уровней сложности.

2.3 Строение водорослей

У зеленых водорослей хлоропласты зеленые, имеется хлорофилл «а» и «б». Подобный набор хлорофиллов имеют эвгленовые и высшие растения. Зеленые водоросли имеют целый набор добавочных пигментов, включая ксантофиллы -- лютеин, зеаксантин, виолаксантин, антераксантин и неоксантин и другие, но добавочные пигменты не маскируют хлорофилл. Наиболее важным запасным полисахаридом является крахмал, который встречается в виде гранул вокруг пиреноида или разбросан в строме хлоропласта. Пиреноиды, где имеются, погружены в хлоропласт и пронизаны тилакоидами. Хлоропласт имеет двойную мембрану. В этом отношении они напоминают красные водоросли и высшие растения. В хлоропластах тилакоиды сгруппированы по 2-6 в виде пластин как у высших растений. Зеленые водоросли, строение, размножение [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/

Основной структурной единицей тела водорослей, представленных одноклеточными и многоклеточными формами, является клетка. Существуют различные типы клеток водорослей, их разделяют по форме (шаровидные, цилиндрические и т. д.), функциям (половые, вегетативные, способные и не способные к фотосинтезу и др.), расположению и пр. Но наиболее принципиальной в наши дни считается классификация клеток по особенностям их тонкого строения, обнаруживаемого с помощью электронного микроскопа. С этой точки зрения различают клетки, содержащие типичные ядра, (т.е. ядра, окруженные ядерными оболочками, мембранами), и клетки, не имеющие типичных ядер. Первый случай - эукариотическое строение клетки, во втором - прокариотическое. Прокариотическое строение клетки имеют синезеленые и прохлорофитовые водоросли, эукариотическое - представители всех других отделов водорослей.

Вегетативное тело водорослей (слоевище) отличается морфологическим разнообразием, водоросли могут быть одноклеточными, колониальными, многоклеточными и неклеточными. Размеры их в пределах каждых из этих форм колеблются в широких пределах - от микроскопических до очень крупных. Жизнь растений, т. 3: Водоросли и лишайники / Под ред. проф. М.М. Голлербаха - М., Просвещение, 1977. С. 16.

Особенность одноклеточных форм водорослей определяется тем, что их организм состоит из одной клетки, поэтому в ее строении и физиологии сочетаются клеточные и организменные черты. Это автономная система, способная расти и самовоспроизводиться, мелкая, не видимая простым глазом одноклеточная водоросль является своеобразной фабрикой, которая добывает сырье (поглощая из окружающей среды растворы минеральных солей и углекислоты), перерабатывает и производит такие ценные соединения, как белки, углеводы и жиры. Кроме того, важными продуктами ее жизнедеятельности является кислород и углекислый газ и, таким образом, она активно участвует в круговороте веществ в природе. Одноклеточные водоросли иногда образуют временные или постоянные скопления (колонии).

Многоклеточные формы возникли после того, как клетка проделала длительный и сложный путь развития как самостоятельный организм. Переход от одноклеточного к многоклеточному состоянию сопровождался потерей индивидуальности и связанными с этим изменениями в структуре и функциях клетки. Внутри талломов многоклеточных водорослей складываются качественно иные отношения, чем между клетками одноклеточных водорослей. С возникновением многоклеточности появилась дифференциация и специализация клеток в талломе. С эволюционной позиции это следует рассматривать как первый шаг на пути становления тканей и органов. Онлайн энциклопедия Кругосвет: Водоросли / Н. Новоселова [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/biologiya/ VODOROSLI.html

2.4 Способы питания водорослей

Фотоавтотрофный способ питания с помощью фотосинтеза по масштабам и значимости стал одним из основных способов питания водорослей и других зеленых растений. В разных отделах водорослей есть виды, которые являются строгими фотосинтетиками. К их числу относятся из зеленых -- ряд видов Chlorococcum, некоторые виды Chlamydomonas, такие виды Xanthophyta, как Polyedriella helvetica и Monodus subterranea.

Однако многие водоросли обладают способностью достаточно легко переключаться в определенных условиях с фотоавтотрофного способа питания на ассимиляцию различных органических соединений и осуществлять гетеротрофный или фотогетеротрофный тип питания или сочетать эти способы питания с фотосинтезом.

Способность к росту на органических средах в темноте или на свету в отсутствие СО₂ показана для большого числа видов, относящихся к зеленым, сине-зеленым, желто-зеленым, диатомовым и другим водорослям.

Таким образом, многие водоросли, обладая способностью осуществлять фотосинтез, не являются в то же время облигатными фотоавтотрофными организмами и отличаются высокой пластичностью и большим разнообразием типов питания.

Гетеротрофный рост водорослей в темноте идет значительно медленнее, чем автотрофный рост на свету. При освещении водорослей, культивируемых на средах, например с глюкозой, но без СО₂, наблюдается повышение скорости их роста и усвоения глюкозы. При этом культуры переходят к фотогетеротрофному типу питания, когда АТФ, возникающая в реакциях фотосинтетического фосфорилирования, используется для ассимиляции глюкозы. На примере ряда штаммов хлореллы показано, что в случае обеспечения углекислотой культур, выращиваемых на свету на среде с глюкозой, клетки водорослей могут переходить к миксотрофному типу питания. Скорость роста и продуктивность таких культур превышают скорость их роста при автотрофном питании и равна примерно сумме их продуктивности при фотогетеротрофном и автотрофном питании. Вместе с тем это, очевидно, не является общей закономерностью, и соотношение различных типов питания в клетках водорослей может существенно меняться в зависимости от физиолого-биохимических свойств культуры и особенностей организации внутриклеточных регуляторных процессов. В результате изучения путей биохимических превращений органических веществ, поглощаемых клетками разных водорослей в условиях фотогетеротрофного и миксотрофного питания, а также изменения активности хлоропластных и цитоплазматических ферментов при переходе от автотрофного к указанным типам питания, сейчас начинают проясняться некоторые внутренние механизмы перестройки метаболизма водорослей при смене типов питания. В ряде случаев переход к фотогетеротрофному питанию сопряжен с индукцией дополнительных ферментных систем, участвующих в преобразовании поглощаемых клеткой органических веществ. Поглощаемые клетками органические вещества иногда окисляются до СО₂, которая в дальнейшем может использоваться в реакциях фотосинтеза. С другой стороны, может иметь место и прямое использование органических источников углерода: глюкозы -- через гексокиназную реакцию. Возможность прямой (не опосредованной через фотосинтез) ассимиляции углерода из органических источников показана, например, для Chlamydomonas mundata и Chlamydobotrys stellate, когда усвоение ацетата этими водорослями практически не изменялось при экспериментальном выключении фотосинтетического аппарата с помощью специфических ингибиторов фотосинтеза.

Помимо использования органических соединений в качестве источника углерода, водоросли способны переключаться с ассимиляции неорганического нитратного азота на усвоение органических источников азота -- мочевины, амидов и некоторых аминокислот. Гетеротрофная ассимиляция азота -- усвоение азота из органических соединений -- неоднократно доказана для водорослей как факультативная форма азотного питания.

При этом, так же как и в случае усвоения углеводов и органических кислот, использование водорослями аминокислот существенным образом зависит от физиолого-биохимических свойств штаммов. Показано, что такие аминокислоты, как аргинин, гликокол, орнитин, могут использовать все штаммы хлореллы, в то время как аланин, аспарагин, серии -- только отдельные культуры. Линии, валин, гистидин, метионин и триптофан приводили к подавлению роста некоторых форм водорослей.

Одной из характерных особенностей некоторых представителей зеленых водорослей является их способность обходиться вообще без связанных форм азота и осуществлять фиксацию свободного азота атмосферы аналогично азотфиксирующим микроорганизмам.

Многообразие и пластичность способов питания водорослей позволяют им иметь широкие ареалы и занимать разнообразные экологические ниши.

Исследование способов питания водорослей позволило ввести многие из них в промышленную (массовую) культуру. Жизнь растений, т. 3: Водоросли и лишайники / Под ред. проф. М.М. Голлербаха - М., Просвещение, 1977. С. 15 - 16.

2.5 Химический состав зеленых водорослей

Химический состав водорослей неоднороден. Зеленые водоросли отличаются наибольшим содержанием белков - 40-45%, куда входят бикарбоновые кислоты, аланин, алгинин, лейпин. Углеводов в зеленых водорослях - 30-35%, липидов - 10%, в золе много цинка, меди, железа, кобальта и других элементов.

Морские водоросли содержат большой комплект биологически активных веществ: полиненасыщенные жирные кислоты, производные хлорофилла, полисахариды, фукоиданы, глюканы, галактины, пектины, альгиновую кислоту, растительные стерины, каротиноиды. Онлайн энциклопедия Кругосвет: Водоросли / Н. Новоселова [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/biologiya/ VODOROSLI.html

3. Морские зеленые водоросли Японского моря

В морях Дальнего Востока насчитывается наибольшее число видов зеленых, бурых и красных водорослей; около 50 из них образуют массовые заросли. Благодаря изменению температуры воды альгофлора здесь заметно меняется в широтном направлении. Распределение водорослей носит, как правило, ярусный характер.

По своему видовому разнообразию Японское море считается самым богатым морем России. Здесь обитает свыше 800 видов водорослей, четыре вида морских трав, более 3500 видов беспозвоночных, более 300 видов рыб, более 200 видов птиц и 26 видов млекопитающих.

Японское море -- наиболее теплое из морей Дальнего Востока, соленость его близка к океанической. В супралиторали и литорали встречаются ульва, монострома, немалион, кораллина. Последняя может образовывать своего рода кораллиновый «тротуар» или встречаться пятнами. На кораллиновом ковре часто растут различные багрянки, в том числе родимения и хондрус (Chondrus). В более защищенных местах встречаются фукусы и пельвеция. В сублиторали на глубине до 5 м появляются саргассы (Sargassum), сцитосифон, глубже доминируют ламинариевые водоросли. Из ламинарий в Южном Приморье преобладают виды с цельной пластиной. Массовые заросли образуют здесь ундария перистая (Undaria pinnatiphida) и костария ребристая (Costaria costata). На глубине около 20 м обнаруживается агарум продырявленный (Agarum cribrosum). В подлеске ламинарий обитают самые разные водоросли: цистозейра, кодиум, кладофора, ульва и др.

Зеленые водоросли (ульва, энтероморфа, кодиум) в Японии, Китае, Корее и других странах Азиатско-Тихоокеанского региона широко используются в пищу и применяется в медицине (кодиум), а также все они идут на корм скоту. Распространение и экологические группы водорослей [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://ecosystema.ru/08nature/vod/index.htm

В Японском море нет четкого распределения водорослей-макрофитов по глубинам в зависимости от их систематической принадлежности. На малых глубинах до 10-12 м на твердых грунтах в равной степени представлены и зеленые, и красные, и бурые водоросли. Наиболее ярко среди зеленых выделяются кладофора, ульва, кодиум. Камнев А. Русский берег: морская жемчужина [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://dive-tek.ru/archiv/2006/2/72-75.html

Кодиум ломкий - Codium fragile

Слоевище ветвистое, губчатое, темно-зеленое, прикрепляющееся подошвой, от которой нередко отходит несколько побегов. Длина растения от 5 до 20 см, ветвление дихотомическое. На вершине веточек находится слой из плотно сомкнутых, булавовидно-цилиндрических пузырей. Поселяется в полузащищённых бухтах и у открытых берегов, на грунте, створках моллюсков и крупных водорослях на глубинах от 0 до 24 м.

Кладофора Стимпсона - Cladophora stimpsonii

Слоевище нитевидное, кустистое (шелковистое), блестящее, темно-зеленое, а на ярком свету светло-зеленое и беловатое, 15-30 см длины. Главные ветви ветвятся. Вегетирует в течение всего года, массовое развитие в конце весны - начале лета. Растет, прикрепляясь к грунту, водорослям и моллюскам на глубинах от нижней литорали до 13 м.

Ульва продырявленная (морской салат) - Ulva fenestrata

Имеет вид широкой пластины высотой от нескольких сантиметров до 1 м. Пластина с ровными или волнистыми краями, округлая, часто с отверстиями. Прикрепляется маленькой подошвой. Окраска растения варьируется от тёмно зелёной - до светлой жёлто-зелёной. Поселяется на твёрдых субстратах от ванн литорали до глубины 25 м, образует незначительные по площади скопления, часто встречается как эпифит на других видах водорослей. В течение года сменяются не менее 3-4 поколений. Богата белками и может быть использована в виде салатов.

Энтероморфа (кишечница) линза - Enteromorpha linza

Слоевище плоское, двуслойное, волнистое по краям, темно-зеленое или желто-зеленое, до 20-40 см длины. От ульвы отличается тем, что слоевище в основании и по краям не спадается, сохраняя полость. Растет на литорали защищенных и полузащищенных бухт на скалистом, галечном и илисто-песчаном с камнями грунте.

В морях Дальнего Востока России обитает несколько видов энтероморф. Массовое развитие данного вида указывает на загрязнение окружающей среды органическими остатками.

морской зеленый водоросли

Заключение

Таким образом, зеленые водоросли - самый большой отдел водорослей. Распространены повсеместно, в основном обитают в пресных водоемах, но есть морские виды, наземные и почвенные. Зеленые водоросли очень разнообразны, у них прослеживается постепенный переход от примитивных форм к более сложным как по строению, так и циклам развития. Представители зеленых водорослей отличаются, прежде всего, действительно чисто зеленым цветом своих талломов, что вызвано преобладанием в хлоропластах хлорофилла над другими пигментами.

Зеленые водоросли очень разнообразны, особенно они различаются по строению таллома: нитчатые, пластинчатые и др. Различаются они и по способам размножения (бесполое и половое), и по способам питания, и по месту обитания.

В целом, роль водорослей в природе очень велика, они являются продуцентами органического вещества в водоемах. Установлено, что морские водоросли фиксируют столько органического углерода, сколько наземные растения. От водорослей прямо или косвенно зависит существование всего живого в воде. Повсеместно распространенные в природе водоросли входят в состав разнообразных гидробиоценозов, вступают во взаимосвязь с другими организмами, принимают участие в круговороте веществ. В триаде групп организмов, осуществляющих круговорот веществ в природе (продуценты - консументы - редуценты), водоросли вместе с автотрофными бактериями и высшими растениями составляют звено продуцентов, за счет которого существуют все остальные бесхлорофильные нефотосинтезирующие организмы нашей планеты. Высока питательная ценность водорослей, особенно зеленых. В состав водорослей входит много витаминов (особенно ряд группы В), микро и макроэлементов.

Список литературы

1. Белякова Г.А. Ботаника: в 4 т. Т. 2. Водоросли и грибы: учебник для студ. высш. учеб. завед. -- М: Издательский центр «Академия», 2006.

2. Водоросли: распространение и экология [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.edu.greensail.ru/encyclopedia/plants/vodorosli.shtml

3. Жизнь растений, т. 3: Водоросли и лишайники / Под ред. проф. М.М. Голлербаха - М., Просвещение, 1977

4. Зеленые водоросли [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://bio.1september.ru/articlef.php?ID=200201003

5. Зеленые водоросли, строение, размножение [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/

6. Какие организмы населяют море [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.sea-biology.ru/?p=14

7. Камнев А. Русский берег: морская жемчужина [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://dive-tek.ru/archiv/2006/2/72-75.html

8. Многоклеточные зеленые водоросли [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.town33.ru/statrasvod.html

9. Общая характеристика водорослей [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://botany.pp.ru/sistemplant/algae/chlorophyta

10. Онлайн энциклопедия Кругосвет: Водоросли / Н. Новоселова [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/biologiya/ VODOROSLI.html

11. Распространение и экологические группы водорослей - Режим доступа: http://ecosystema.ru/08nature/vod/index.htm

12. Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: Зеленые водоросли [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://bibliotekar.ru/bez/165.htm

13. Энциклопедия для детей. Т. 2. Биология. - 5-е изд., перераб. И доп./Глав. Ред. М.Д. Аксёнова. - М.: Аванта+, 2001. - 704 с. (305-308)

Размещено на Allbest.ru