Альгология и микология. Практикум

Известно около 80 видов, среди которых 3 пресноводные, остальные – морские. В Беларуси описаны Ц. рогатый (С. cornutum), Ц. ласточковый (С. hirundinella). Могут вызывать «цветение» воды, придавая ей буровато-белесую окраску.

Задание

Рассмотреть и зарисовать клетки перидиниума и церациума со спинной и брюшной стороны при большом увеличении микроскопа. На рисунке отметить форму размеры и окраску водорослей, особенности строения щитков, слагающих панцирь, наличие поперечной и продольной бороздок и двух жгутиков.

Вопросы для самоконтроля

1. Каковы особенности строения клетки динофитовых водорослей?

2. Для динофитовых водорослей характерно наличие уникального клеточного ядра – динокариона или мезокариона. Каковы особенности строения и функционирования ядра мезокариотического типа?

3. Какие фотосинтезирующие пигменты и продукты ассимиляции характерны для данной группы водорослей?

4. По каким признакам динофитовые водоросли сходны с растениями и по каким с животными?

5. Как у данной группы водорослей осуществляется размножение?

6. Каково значение динофитовых водорослей в природе и хозяйственной деятельности человека?

1.7. Отдел Криптофитовые водоросли (Cryptophyta)

Представители данного отдела – почти исключительно одноклеточные организмы монадной структуры, редко коккоидного или пальмеллоидного типа. Клетки бывают яйцевидными, эллипсовидными, веретеновидными, грушевидными и др. Они имеют обычно выпуклую спинную и вогнутую брюшную стороны.

Клетка одета перипластом и несет одну бороздку, идущую косо от небольшой выемки на переднем как бы срезанном конце клетки или поперек клетки, иногда по спирали. У некоторых представителей есть глотка. Два лентовидных жгутика с мастигонемами отходят от переднего конца клетки или сбоку.

Ядро эукариотического типа, одно, расположено в задней части клетки или, реже, посередине, имеет ядрышко.

У криптофитовых водорослей обнаружена уникальная органелла – нуклеоморф. Она имеет сходство с ядром, находится в перипластидном пространстве, окружена двойной мембраной и содержит гранулярный матрикс. Предполагается, что наличие нуклеоморфа свидетельствует об эндосимбио-тическом происхождении хроматофоров криптофитовых водорослей.

Хроматофоры окрашены в разные цвета от сине-зеленого и оливково-зеленого до желто-бурого, бурого и красного. Окраска обусловлена наличием хлорофиллов а и с, каротиноидов (?- и ?-каротин, зеаксантин, диатоксантин, а также синий фикоцианин и красный фикоэритрин). Строма хроматофора содержит обычно вздутые тилакоиды, расположенные по два (иногда по три).

Продукт ассимиляции – крахмал, который откладывается в цитоплазме. У некоторых представителей запасными продуктами являются масло и хризоламинарин.

Питание фототрофное или сапротрофное, реже голозойное.

Размножение криптофитовых происходит путем продольного деления клетки надвое. При размножении оба жгутика отходят к одной клетке, а другая образует их заново. Половой процесс неизвестен.

Большинство криптофитовых живет в поверхностных, хорошо прогревающихся слоях воды. Они преобладают в небольших стоячих водоемах, лужах, различных прудах.

Отдел Криптофитовые водоросли включает 1 класс – Криптофициевые (Cryptophyceae) и один порядок – Криптомонадальные (Cryptomonadales). Наиболее известным представителем порядка является род криптомонас.

Род криптомонас (Cryptomonas) включает в себя подвижные одноклеточные водоросли с выпуклой спинной и плоской брюшной сторонами. Перипласт кожистый, часто продольно исчерченный. Передний конец клетки косо срезанный, с выемкой и косой бороздкой, которая переходит в глотку (рис. 1.11). От боковой стенки бороздки отходят два неравных жгутика. Ядро одно, пульсирующих вакуолей 1-3.

Известно более 50 видов, около 10 из них в Беларуси. Наиболее часто встречаются К. Марсона (С. marsonii), К. яйцевидный (С. ovata), К. изогнутый (С. reflexa), К. обгрызенный (С. erosa) и др. Многие из них вызывают «цветение» воды.

Рис. 1.11. Cryptomonas. Строение клетки с брюшной стороны (а) и сбоку (б): 1- пульсирующие вакуоли; 2 – глотка; 3 - хроматофоры; 4 - ядро

Задание

Рассмотреть и зарисовать клетку криптомонаса с брюшной стороны и сбоку при большом увеличении микроскопа. Обратить внимание на форму, размеры и окраску водоросли, особенности строения перипласта, наличие на переднем конце косо срезанной клетки выемки с косой бороздкой, которая переходит в глотку. На рисунке отметить хроматофоры, глотку, жгутики.

Вопросы для самоконтроля

1. Каковы особенности строения клетки криптофитовых водорослей?

2. Какие пигменты обусловливают окраску таллома криптофитовых?

3. Какие продукты ассимиляции характерны для этой группы водорослей?

4. Как осуществляется размножение криптофитовых?

5. В чем выражается сходство и различие между динофитовыми и криптофитовыми водорослями по строению клетки, составу пигментов и продуктов ассимиляции и другим признакам?

1.8. Отдел Золотистые, или Хризофитовые (Chrysophyta) водоросли

Золотистые водоросли характеризуются большим морфологическим разнообразием. Среди них встречаются амебоидные, пальмеллоидные, монадные, коккоидные, нитчатые, разнонитчатые и даже пластинчатые формы. В большинстве своем они являются одноклеточными, но могут быть колониальными и многоклеточными. Клетки у одних водорослей голые или покрыты перипластом и способны к метаболическим изменениям формы тела, у других одеты оболочкой из целлюлозы и пектиновых веществ. У некоторых представителей клетки покрыты панцирем, состоящим из кремниевых чешуек (иногда с шипами), или заключены в домики. Движение осуществляется при помощи 1 – 2, иногда 3 – 4 жгутиков, одинаковой или разной длины.

Золотисто-желтая, желто-зеленая или бурая окраска зависит от хроматофоров (одного или нескольких), расположенных в постенном слое цитоплазмы и имеющих корытовидную форму. В хроматофорах содержатся хлорофилл а и с, каротиноиды (?-каротин) и ксантофиллы (желтый лютеин и буроватый фукоксантин, а также антераксантин, зеаксантин, неоксантин и виолаксантин). Запасные продукты – хризоламинарин (лейкозин) и липиды, откладывающиеся в цитоплазме. Ядро одно. У отдельных хризофит имеются 1 – 2 пульсирующие вакуоли и стигма, расположенная в хроматофоре. Ламеллы хроматофоров составляют пачки из трех или четырех тилакоидов. Тип питания большинства видов автотрофный и только у некоторых – гетеротрофный.

Бесполое размножение осуществляется делением клетки на две или распадом таллома на части, а также одно-, двухжгутиковыми зооспорами, амебоидными клетками, апланоспорами. У некоторых видов описан половой процесс по типу изо-, холо- или автогамии. В результате полового процесса и в неблагоприятных условиях образуются цисты с толстой окремневшей оболочкой. После периода покоя циста прорастает, образуя зооспоры.

Большинство хризофитовых – планктонные водоросли чистых, не загрязненных органическими веществами пресных водоемов. Некоторые живут в морях или ведут эпифитный образ жизни.

Отдел Золотистые водоросли делят на 2 класса – Гетерохризофициевые (Heterochrysophyceae) и Изохризофициевые (Isochrysophyceae).

Класс Гетерохризофициевые (Heterochrysophyceae)

К данному классу относят представителей с различными типами организации таллома – монадные, ризоподиальные, пальмелловидные, коккоидные и нитчатые. В пределах класса выделяют 7 порядков: Хризомонадальные (Chrysomonadales), Кокколитальные (Coccolithales), Диктиохальные (Dictyochales), Ризохризидальные (Rhizochrysidales), Хризокапсальные (Chrysocapsales), Хризосферальные (Chrysosphaerales), Феотамниальные (Phaeothamniales). Деление на порядки основано на различиях в типе структуры таллома, числе и строении жгутиков, особенностях строения скелета и панциря, на наличии или отсутствии слизистой обвертки и т.п.

Порядок Хризомонадальные (Chrysomonadales). Самый многочисленный порядок, включающий водоросли монадной структуры, одноклеточные и колониальные, снабженные одним или двумя жгутиками часто неравной длины. Клетки или голые, покрытые лишь плазмалеммой, или же имеют целлюлозные футляры (домики) либо покрыты кремнистыми пластинками.

Рис. 1.12. Dinobryon. Общий вид колонии

Большинство хризомонадальных водорослей – типичные активные планктеры, и лишь некоторые ведут прикрепленный образ жизни.

Рис. 1.13. Synura. Делящаяся колония

Род динобрион (Dinobryon) включает одиночные или собранные в кустистые колонии организмы, свободно плавающие или прикрепленные к субстрату (рис. 1.12). Клетки динобриона прикреплены внутри бокаловидных прозрачных целлюлозных домиков при помощи сократительных стебельков. Из устья домика выставляются два жгутика неравной длины – длинный перистый и короткий боковой гладкий. Хроматофоров один-два, ядро одно. При размножении протопласт делится продольно, причем один из дочерних протопластов обычно остается в материнском домике, а другой выходит наружу и тут же формирует свой собственный. Клетки, сидящие у выхода из домика, могут превращаться в золотисто-оранжевые цисты, закрывающие отверстия домиков. В результате ряда таких делений возникают разветвленные колонии. Половой процесс – хологамия.

Известно более 20 видов, в том числе 12 в Беларуси. В реках, озерах, прудах и болотах часто встречаются Д. общественный (D. sociale), Д. цилиндрический (D. cylindricum), Д. спиральный (D. spirale), Д. расходящийся (D. divergens) и др.

Род синура (Synura) представлен свободноплавающими сферическими колониями, лишенными общей слизистой обертки (рис. 1.13). Клетки шаро- или обратнояйцевидные, расположены радиально, в центре колонии соединяются оттянутыми задними концами, а передние, несущие по два неравной длины жгутика, обращены кнаружи. Каждая клетка одета пектиновой оболочкой, покрытой окремневшими чешуйками. Хроматофоров два, оба боковые, корытолентовидные или пластинчатые.

Размножаются синуры продольным делением клетки и распадением старых колоний, образуя цисты.

Известно 10 пресноводных видов, из них 3 в Беларуси. В планктоне и среди зарослей прибрежной растительности озер, болот и рек встречаются С. сфагновая (S. sphagnicola), С. ягодковая (S. uvella) и др.

Задание