Отдел Зеленые водоросли

Известно около 20 тыс. видов водных и почвенных водорослей. Хлорофилл у них не замаскирован другими пигментами, поэтому окраска их зеленая.

Есть одноклеточные, колониальные и многоклеточные зеленые водоросли. Оболочка их клеток целлюлозная, часто с примесями пектина, способная к ослизнению. Это помогает им находится в толще воды. Вакуоль большая (иногда много маленьких вакуолей). Часто встречаются пульсирующие вакуоли (у подвижных жгутиковых форм). Хроматофор преимущественно пластинчатый. Есть пиреноиды. Размножение половое и бесполое.

Хламидомонада – микроскопическая одноклеточная водоросль грушеобразной или овальной формы. Поверхность клетки покрыта прозрачной бесцветной пектиновой оболочкой. На переднем конце тела оболочка образует небольшое выпячивание – носик, от которого отходят два жгутика. При помощи этих жгутиков водоросль движется. Всю внутреннюю часть клетки занимает цитоплазма с большим чашеобразным хлоропластом зеленого цвета. В нижней утолщенной части хлоропласта находится круглый пиреноид (зона, в которой активно синтезируются и накапливаются питательные вещества), который содержит много белков и окружен зернами крахмала. На верхней части хорошо заметна красная ячейка, насыщенная каротином. Функция его неизвестна. В углублении хлоропласта находится круглое ядро с хорошо заметным ядрышком. Впереди возле основания жгутиков есть две пульсирующие вакуоли. Хламидомонады размножаются половым и бесполым путями. При бесполом размножении клетка теряет жгутики, делится ее ядро, хлоропласт и цитоплазма на 4 (реже 8) клеток – зооспор. У каждой дочерней клетки вырастают по 2 жгутика, оболочка материнской клетки разрушается и зооспоры выходят в воду. Таким образом водоросли размножаются очень быстро. Уже через сутки дочерние клетки снова делятся. При половом размножении (оно чаше происходит при неблагоприятных условиях существования) у материнской клетки образуются гаметы. Они похожи на зооспоры, но количество их значительно больше: 32 или 64 в одной клетке. После дозревания гаметы выходят из материнской клетки и попарно соединяются, образуя зиготу. Она покрывается защитной оболочкой и переходит в состояние покоя. Через некоторое время зигота выходит из оболочки и делится мейотично с образованием 4 гаплоидных зооспор. Хламидомонады живут в небольших, очень загрязненных водоемах, которые хорошо прогреваются (лужи, сточные канавы). Тут они быстро размножаются и обусловливают цветение воды. Так как одновременно с автотрофным способом питания клетки хламидомонад поглощают растворенные органические вещества, этим они способствуют процессу самоочищения загрязненной воды. Это можно наблюдать в отстойниках, очистных сооружениях городской канализации. Уже через несколько дней после очередного выброса загрязненных вод водоем очищается. Вода становится чистой и прозрачной до дна. Водорослей – активных санитаров уже нет в толще воды, их зиготы опустились на дно и там отдыхают до очередного загрязнения, которое снова их активирует.

Хлорелла – одноклеточная зеленая водоросль, которая имеет вид микроскопического неподвижного (без жгутика) шарика. Снаружи ее клетки покрыты твердой двухконтурной оболочкой из целлюлозы. В цитоплазме один чашевидный хлоропласт с одним пиреноидом в утолщенной его части. Ядро одно, но в живой клетке без специальной обработки его не видно. Размножается только бесполо. При этом в материнской клетке образуется 4-8 апланоспор, которые через разрыв оболочки выходят в воду и приобретают строение взрослой особи. Хлорелла нетребовательна к условиям существования и способна к интенсивному размножению, поэтому встречается везде: в пресных водоемах, морях, почве. Она может вступать в симбиоз с разными организмами, входить в состав лишайников. Клетка хлореллы – удобный объект разных исследований, основной объект массового культивирования для практического использования. Ее химический состав: в перерасчете на сухое вещество она содержит 40% и более полноценных белков, до 20% липидов, до 35% углеводов, до 10% зольных веществ, есть витамины группы В, аскорбиновая кислота (витамин С) и филохиноны (витамин К). Обнаружено вещество с антибиотической активностью – хлореллин. В некоторых странах хлореллу используют в еду после специальной обработки в виде свежей биомассы или специальной пасты из нее.

Вольвокс – это колония водорослей в форме шара. В одной колонии может быть до 50 тыс. клеток, каждая из которых похожа на хламидомонады и имеет 2 жгутика. Эти клетки расположены сплошным слоем на поверхности и соединяются между собой цитоплазматическими мостиками. Внутри колония заполнена студенистым веществом. Некоторые клетки по размером больше соседних. Погружаясь в полость колонии они делятся, образуя дочерние колонии. После гибели материнской колонии дочерние клетки переходят к самостоятельной жизни, т.е. колония может размножаться бесполо. Вольвокс способен и к половому размножению. Внутри отдельных клеток формируются сперматозоиды и яйцеклетки. Из зиготы образуется новая колония.

Спирогира – одна из наиболее распространенных в пресноводных бассейнах нитчатых водорослей. Длинные нитки слоевища образуют сплетение (тины) ярко-зеленого цвета, к субстрату они не прикрепляются и свободно плавают в воде. Нитки спирогиры не ветвятся и состоят из одного ряда одинаковых удлиненных цилиндрических клеток. Каждая клетка имеет двухслойную оболочку, которая покрыта слизистым чехлом. Целлюлозная оболочка окружает цитоплазму, в которой находятся спирально закрученных один-два зеленые лентовидные хлоропласты с многочисленными пиреноидами. Большое ядро с хорошо заметным ядрышком расположено в центральной части клетки, окружено слоем цитоплазмы, которое соединено с пристеночным слоем тяжами. Промежутки между тяжами заполнены вакуолями. Спирогира размножается вегетативно и половым путем, спор никогда не образует. Вегетативное размножение происходит в случае случайного разрыва нитей или распада на отдельные клетки при неблагоприятных условиях. Из каждой части нити или отдельной клетки образуются новые особи делением клеток. Половое размножение происходит конъюгацией. При этом снаружи подобные две нити сближаются. Из клеток нитей, которые расположены друг напротив друга, образуются выросты. При соприкосновении этих выростов перегородки их исчезают и содержимое мужской клетки переливается в женскую. В результате этого слияния образуется зигота, которая покрывается толстой оболочкой и через определенный период покоя прорастает. При этом она делится мейозом, образуя 4 гаплоидные клетки. Три из них (мелкие) отмирают, а одна (большая) вместе с содержимым зиготы образует проросток новой особи, который дает начало новой нити.

Улотрикс – многоклеточная зеленая водоросль. Таллом нитчатый, прикреплен к подводным предметам. Очень распространен в пресных речках, живет, прикрепляясь к подводным предметам, образует ярко-зеленые обрастания. Тина улотрикса состоит из неразветвленных нитей разной длины, которые вначале роста прикрепляются к субстрату бесцветной удлиненной клеткой – ризоидом. Клетки нитей цилиндрические или бочковидные, короткие. Каждая клетка имеет ядро, пристеночный хлоропласты в виде неполного кольца с одним или несколькими пиреноидами. Размножение вегетативное, бесполое и половое. При вегетативном размножении нить улотрикса распадается на короткие сегменты, каждый из которых растет, и образуется новая нить. Бесполое размножение происходит с помощью зооспор, которые формируются в клетках. Зооспоры – яйце- или грушевидные клетки с 4 жгутиками на переднем конце, красной ячейкой и двумя пульсирующими вакуолями. Каждая зооспора, выйдя наружу, через некоторое время прикрепляется к субстрату и прорастает во взрослую особь. При половом размножении в клетках нитей формируются гаметы, подобные зооспорам, но они имеют только 2 жгутика. Гамет в каждой клетке больше, чем зооспор. Соединяясь попарно, гаметы одной и той же нити, а чаще разных нитей образуют зиготу. Она остается подвижной недолго, быстро оседает на дно водоема, теряет жгутики, покрывается толстой оболочкой, которая защищает ее от неблагоприятных условий. При прорастании зиготы происходит редукционное деление с образованием 4-16 гаплоидных особей.