Размножение водорослей

Вегетативное размножение у одноклеточных водорослей осуществляется путем деления клетки надвое, у колониальных и нитчатых – фрагментацией, или образованием новых колоний внутри клеток материнской особи. Вегетативное размножение возможно «побегами», столонами, выводковыми почками, клубеньками, акинетами. Акинеты представляют собой толстостенные, переполненные запасными продуктами клетки, которые нередко образуются у нитчатых форм и служат также для перенесения неблагоприятных условий.

Бесполое размножение осуществляется с помощью специализированных клеток – спор, покидающих материнскую клетку. У большинства водорослей споры имеют жгутики и называются зооспорами, а клетки, в которых они формируются, – зооспорангиями. Многие водоросли образуют апланоспоры – неподвижные споры бесполого размножения, которые формируют собственную оболочку еще внутри материнской клетки. Апланоспоры в ряде случаев особые названия: автоспоры,уже внутри материнской клетки приобретающие ее форму; гипноспоры с утолщенной оболочкой, способные длительное время находиться в состоянии покоя. Моноспоры образуются по одной в клетке в результате превращения всего протопласта, не имеют оболочки и способны к амебоидному движению. От вегетативных клеток моноспоры отличаются яйцевидной или шаровидной формой, богатым содержанием питетельных веществ и интенсивной окраской. Биспоры,а такжететраспорыиполиспоры, образуются, соответственно, по 2, 4 и более в одной клетке.

Половое размножение у водорослей связано с половым процессом, сущность которого заключается в слиянии (копуляции) двух различных в половом отношении клеток с образованием зиготы. При этом могут сливаться как специализированные клетки (гаметы), так и неспециализированные (вегетативные, соматические).

Половой процесс, осуществляемый с образованием специализированных клеток – гамет, называется гаметогамия. Типы гаметогамии различны. У многих водорослей обе копулирующие попарно гаметы морфологически схожи. Такой половой процесс называют изогамным или изогамией. Если сливающиеся гаметы одинаковой формы, но разных размеров, то говорят о гетерогамном половом процессе, или гетерогамии. Более крупные гаметы трактуются как женские, более мелкие – как мужские. Клетки, в которых образуются изогаметы и гетерогаметы, называются гаметангиями. При оогамном половом процессе, или оогамии, сливается женская крупная неподвижная гамета – яйцеклетка с мелкой мужской подвижной гаметой – сперматозоидом (антерозоидом) или реже с мелкой неподвижной – спермацием. Гаметангии с яйцеклетками называются оогониями, гаметангии с мужскими гаметами – антеридиями или сперматангиями.

Среди водорослей с изогамным половым процессом есть гомоталличные виды, у которых гаметы сливаются из одного индивида, и гетероталличные, у которых копулировать могут гаметы из разных индивидов. В последнем случае физиологически различимые гаметы обозначаются условными знаками «+» и «–». При гетерогамии и оогамии, если мужские и женские гаметы развиваются на одной особи, водоросли называют обоеполыми или однодомными; если на разных – раздельнополыми или двудомными.

К половым процессам, осуществляемым без образования специализированных клеток (гамет) относят хологамию и конъюгацию.

У немногих низших водорослей наблюдается хологамия (гологамия) – слияние двух целых подвижных, лишенных клеточных оболочек вегетативных клеток. Половой процесс, при котором через специально образующийся конъюгационный канал копулируют протопласты двух безжгутиковых вегетативных клеток, называется конъюгацией.

В результате полового процесса образуется зигота с одним копуляционным диплоидным ядром. Она обычно вырабатывает толстую оболочку, переполняется запасными продуктами и растворимым в липидах кирпично-красным пигментом – астаксантином. Прорастает зигота в большинстве случаев после более или менее продолжительного периода покоя.

Существует также особый тип редуцированного полового процесса – автогамия (например, у некоторых золотистых, диатомовых водорослей). Он заключается в том, что ядро клетки предварительно претерпевает мейоз, в результате которого образуются 4 ядра, 2 из которых разрушаются, а оставшиеся 2 ядра сливаются в диплоидное ядро, формируя зиготу.

У водорослей наблюдаются случаи партеногенетического развития(без оплодотворения) женских гамет. В результате образуются азиготы, или партеноспоры.