Сцеплянки виділяються в самостійну категорію завдяки особливому способу розмноження і відсутності жгутиковых стадій. Серед сцеплянок існують одноклітинні і колоніальні нитчасті форми, при цьому одноклітинні форми переважно входять у сімейство десмидиевых, а нитчсті — у родині зигнемових. Сцеплянки — мешканці прісноводних басейнів і торф'яних боліт. Тонка оболонка їхньої клітки утворить різні часткові стовщення. Протопласт одноядерний, хроматофор у деяких дуже великий, з пиреноїдами. Вегетативне розмноження здійснюється розподілом кліток. Хоча звичайні гамети не утворяться, злиття протопластів двох різних кліток (ймовірно фізіологічно різностатевих) можна розглядати як статевий процес. Існюють три родини, тут будуть розглянуті два з них.

Родина Десмідієві. Представником сімейства десмидиевых може служити космарий - одноклітинна водорість. Клітка його має посередині глибоку перетяжку, що розчленовує її на дві симетричні половини, з'єднані між собою як би перешийком, у якому міститься ядро клітки. У цитоплазмі кожної половинки — хроматофори з великими пиреноидами в центрі. При розподілі клітини дочірні ядра розходяться, сполучний перешийок витягається і поперечно розділяється; клітки стають самостійними. Ділянка, що залишилася, округляється і розростається, у нього переходить частину цитоплазми і хроматофор. З'являється оболонка, ядро розташовується посередині нового паска. Таким чином, відновлюється звичайна форма клітки, що завжди складається з більш старої і більш молодої половинок.

Статеве розмноження (кон'югація) відбувається таким чином, що в сполучному перешийку з'являється бічний копуляционный виріст, у який переміщається ядро з частиною цитоплазми. При зближенні різностатевих кліток ці копуляцион-ные вирости зростаються своїми кінцями, у місці зрощення стінки розсмоктуються, і утвориться загальний канал, через який протопласт однієї клітки переповзає в іншу. У результаті такого з'єднання виходить зигота, однак злиття ядер відразу не відбувається. Воно спостерігається після деякого періоду спокою перед проростанням зиготи. При проростанні зиготи утворяться дві особи, інші два ядра відмирають. Розповсюджений космарий у торф'янистих водоймах, у ставках.

Інший представник родини десмідієвих - клостерій. Клітина його напівмісячної форми, симетрична, посередині розташоване ядро, по обидві сторони від який мається по одному хроматофорі з пиреноидами. Вакуолі утворюються на кінцях клітини. Оболонка щільна, пофарбована в коричневий колір. Розмножується розподілом і статевим способом. Після розподілу на кожній з половинок починає відростати відсутня половина клітки, що відновлює симетрію. Таким чином, клітка складається з більш старої і більш молодої половини.

Статеве розмноження починається зі зближення двох кліток, що склеюються слизом; із середини клітин назустріч один одному з'являються копуляційні вирости, що стикаючись, утворюють загальний канал, де і відбувається злиття протопластів, але без злиття ядер. Перед проростанням зиготи ядра зливаються, і ядро, що вийшло, піддається редукційному розподілу. З чотирьох ядер два відмирають, тому зигота дає двох особи, що, вийшовши з оболонки зиготи, здобувають нормальну напівмісячну форму. Зустріч коштуючи клостерий у ставках, болотах.

Родина Зігнемові. Спірогира є однієї із самих розповсюджених у наших прісноводних басейнах зелених водоростей із родини зігнемових. Довгі нитки різних талломов сплітаються у великі клубки, утворять паетлі і сплетіння яскраво-зеленого кольору. Хроматофори мають вигляд широких спіральних стрічок, що розташовуються в постінном шарі цитоплазми і постачених численними пиреноїдами. Ядро залишається в центрі кожної витягнутої циліндричної клітки, підтримуване тяжами цитоплазми.

Усі клітинні нитки здатні поділятися, забезпечуючи швидкий ріст нитки. Безстатеве розмноження невідоме. Спірогира розмножується вегетативно (обривками ниток) і статевим шляхом, способом кон'югації. Пари гетероталомічних ниток, зовні подібних, зближається паралельно, і в них назустріч один одному в окремих клітинах утворяться копуляційні вирости. Стуляючи, ці вирости утворять загальний канал (після розчинення перегородок); протопласт із клітки однієї нитки, очевидно чоловічий, переповзає в іншу клітку, де і відбувається злиття. Зигота спірогіри при проростанні поділяється редукционно, виникають чотири клітки, з яких виживає тільки одна, котра і дає початок нової особи, так що нащадок єдиний.

Клас Хари (лучиці).

Серед зелених водоростей відособлене положення займають прісноводні харові, чи лучиці, що володіють порівняно високою організацією. Вони ростуть густими тендітними дернинками на дні спокійних чистих вод, звичайно прісних, і мають властивість зм'якшувати тверді води. Таллом харовых водоростей багато клітинний. "Стеблинка" досягає декількох десятків сантиметрів, розділений вузлами на міжвузля, кожне з який у периферичній частині багатоклітинне, а середня частина складається лише з однієї великої разрісшоїся клітини. У вузлах мутовчато розташовані променеподібно розбіжні короткі "гілочки", що у свою чергу гілкуються. На верхівці знаходиться ініціальна верхівкова клітина, завдяки розподілам якої відбувається ріст водорості. У нижній частині стебла знаходяться ризоди.

Розмноження вегетативне і статеве. Вегетативне розмноження нагадує утворення кореневищ. З вузлів, найближчих до ґрунту, виникають сланкі "утечі", що впроваджуються в субстрат ризоидами й утворять нові "стебла". На ризоидах можуть виникати "клубеньки", що утворяться з однієї клітки, що розростається, у которон відбувається відкладення вторинного крохмалю. Крохмалисті "клубеньки" можуть утворюватися також і на надземних вузлах. Усі ці клубеньки здатні давати нові "утечі".

Безстатевого розмноження хари не мають. Статевий процес согамный. Оогоний і антеридій розвиваються на вузлах бічних гілочок. Види лучиці бувають однодомні й іноді дводомні. Оогоний специфічний, сидить на ніжці і носить особлива назва яйцепочки. Велика яйцеклітина в оогонии захищена одношаровим покривом з п'яти довгих звитих трубчастих кліток, що обмотують яйцеклітину. Нагорі до кінців цих кліток примикають короткі, променисто розташовані клітинки, що утворять коронку. Під яйцеклітиною якийсь час зберігаються три клітки, що дегенерують, виниклі при редукційному розподілі.1

Антеридій червоного кольору, з укороченою ніжкою знаходиться по сусідству і нахилений донизу (коричнювата яйцепочка звернена догори). В антеридії розвиваються особливі багатоклітинні спермагенные нитки; із кліток цих ниток розвиваються спиралыю звиті сперматозоїди. Потрапивши у воду, вони проникають в оогонии через отвір у центрі коронки. Зигота, називана ооспорой, з міцною оболонкою, має до проростання деякий період спокою.

1.3 Зелені водорості як приклад ускладнення рослинних організмів і еволюції полового відтворення

Зелені водорості представляють дуже поліморфний тип, куди входять одноклітинні, колоніальні і багатоклітинні види. Таллом багатоклітинних в одних видів — простий, неветвящийся, в інших — сильно ветвящийся. У цей же клас входять види з многоядерными клітками і, нарешті, види, як прийнято говорити, "неклітинної будівлі", начебто сильно розчленованої каулерпы.

Вольвоксовые у вегетативному стані ще рухливі. У протококковых ми вже спостерігаємо відсутність рухливості у вегетативному стані. В улотриксовых помітний новотвір у виді багатоклітинного таллома з верхівковою ініціальною кліткою; рухливість у вегетативному стані отсутствует, але ризоидов ще ні, і водорість прикріплюється безбарвною базальною кліткою. Полярність таллома різко визначається: верхівкова клітина перетворюється в крапку росту, базальна клітка — в орган прикріплення до субстрату.

В інших порядків помічається окрема лінія еволюції у виді неклітинної будівлі. Однак ці форми мінливості не одержали поширення. Зате багатоклітинний таллом з одноядерними клітками, з розгалуженням, що дозволило сильно збільшити поверхня для харчування, з утворенням ризоидов, "клубеньков" (як у харовых). виявився в процесі добору доцільно улаштованим тілом.

Редукційний розподіл у багатьох відбувається в зиготі. В інших існує вже ізоморфна зміна поколінь, редукційний розподіл перенесений на стадію спорообразования (перед утворенням зооспор), що забезпечило більше число нащадків, у деяких редукція має місце перед утворенням гамет.

Статевий процес у зелених водоростей еволюціонував від ізогамії до гетерогамії і, нарешті, до оогамії. Особливим способом розмноження є зигогамія, властива спірогирі й іншим зигнемовим. Цей спосіб відомий і в деяких грибів.

Підвідділ Діатомові водорості.

Діатомові - одноклітинні водорості, що живуть чи поодиноко колоніями в морських і прісних водах. Їх відомо близько 6 000 видів, і вони складають поряд з пофарбованими жгутиковыми головну масу фітопланктону. Це мікроскопічні організми жовто-бурого кольору (тому що хлорофіл маскується іншим пігментом-діатоміном), з пектиновою клітинною оболонкою, верхні шари якої перетворюються в міцний панцир завдяки сильному інкрустуванню кремнеземом. Після відмирання кліток уламки панцирів зберігаються і великі скупчення їх утворять у земній корі товщі трепелів (гірське борошно).1

Панцир складається з двох стулчастих половинок (эпитеки і ги-п про тік і), що насаджуються одна на іншу, як кришка на коробку. Ці стулки мають різноманітні рельєфні стовщення, що спадково передаються, котрі служать кращою морфологічною ознакою для класифікації діатомових. З вузької сторони клітки частини стулок називаються пасками. Стулки на широкій стороні мають вузькі щілини, що прорізають стулку по довжині від одного кінця до іншого, що називаються швами. Вони служать для газообміну, для надходження речовин в. клітку і для пересування завдяки тому, що струм цитоплазми випробує тертя об частки навколишньої води. На кінцях і в середній частині щілини маються стовщення у вигляді кружечків. Клітка одноядерна, із двома пластинчастими хроматофорами.

Розмножуються діатомові шляхом розподілу, але дуже своєрідно. Розподіл відбувається в площині паска, при цьому протопласт розбухає, і стулки розходяться. Дочірні клітки одержують: одна — материнську эпитеку, інша — гипотеку; іншу половину кожна з дочірніх кліток добудовує сама. Гипотека, отже, перетворюється тепер у эпитеку для нової стулки. З кожним новим розподілом клітки усе більше і більше будуть дрібніти. Здрібнювання доходить до деякої межі, після чого відбувається утворення ауксоспор (спора росту). Протопласти вивільняються зі стулок і попарно копулюють, утворити ауксоспору, що швидко росте, що виділяє поступово на своїй поверхні кремінні відкладення. Панцир, що утворився, обмежує подальше розростання клітки. Після відновлення нормальної величини клітини знову починається її здрібнювання. Статевий процес, як бачимо, почасти нагадує кон'югацію в сцеплянок.

Діатомові поділяються на два класи: Двосторонніх і Радіальних. Перші відрізняються моносимметричною будовою, другі мають променисту симетрію тіла.

Типовим представником перших може служити пиннулярія зелена, що має трохи веретеноподібну з боку стулки форму. Малюнок на кінцях стулок має як би пір'ясте розташування деталей.

Розділ 2. Відділ синьозелені водорості

2.1 Загальна характеристика відділу

Синьозелені водорості примітивні по своїй організації. Їх важко зв'язати з яким-небудь іншим класом водоростей. Вони в більшості є одноклітинними організмами, що звичайно з'єднуються в колонії. У деяких клітки з'єднані в так звані ценобії, даючи зовнішню картину багатоклітинності. Багато з них мають і дійсну нитчасту багатоклітинність

Тип включає одноклітинні, колоніальні і нитчасті форми, що характеризуються особливою будовою клітки, позбавленої типового ядра і типових хроматофорів. Клітина одягнена оболонкою, часто легко ослизнілою, під якою розташовується протопласт, як правило, позбавлений вакуолею з клітинним соком. У протопласті розрізняють периферичну зафарбовану частину - хроматоплазму і центральну безбарвну частину - центроплазму. Різкої міжі між хроматоплазмой і центроплазмой встановити не можна. Хроматоплазма містить пігменти: хлорофіл, каротин, ксантофіл, фікоциан (синього кольору) і фікоеритрин (червоного кольору). Різне співвідношення цих пігментів обумовлює різне забарвлення водоростей від типової снньозеленої до жовтої і навіть червонуватої.

Цитоплазма завжди пофарбована в периферичній частині, центральна ж частина її безбарвна. Фарбування цієї периферичної частини дуже різноманітна - темно-зелена, жовто-зелена, синювато-лілова, і визначається співвідношенням різних пігментів: хлорофілу, фикоциана (специфічного для синьозелених водоростей), каротину, якогось червоного пігменту, близького до фикоэритрину, і ін. Ці пігменти знаходяться прямо в цитоплазмі, тому що пластид немає. Пофарбована периферична зона протопласта зветься хроматоплазма. Центральна частина безбарвна і називається центроплазмой. Дійсне оформлене ядро відсутнє, але дифузійний ядерний матеріал і наявність у ньому ДНК установлені. Запасною речовиною є полисахарид глікоген, характерний для грибів.

Електронно-мікроскопічні дослідження показали, що в хроматоплазме знаходяться субмікроскопічні ламели, що зовсім відсутні в безбарвній центроплазме. Таким чином, хроматоплазма виявляє подібність із хлоропластами вищих рослин і з хроматофорами інших водоростей, пігменти яких теж пов'язані із субмікроскопічною ламелярною системою.

Синьозелені водорості взагалі аеробні організми. Вони здатні до синтезу вуглеводів, але використовують також і органічні речовини, що розпадаються.

Живуть вони переважно в прісних і часто морських водоймах, багатих органічними сполуками. Їх можна знаходити в достатку і на суші - на берегах водойм, у ґрунтах і на поверхні ґрунтів. Вони першими заселяють безструктурні мінеральні ґрунти і разом з бактеріями підготовляють ці ґрунти для освоєння їхніми іншими рослинами. У слизу, який виділяється синьозеленими водоростями, що живуть у ґрунті, поселяються азотусвояющие бактерії, але і самі синьозелені водорості (багато хто з них) здатні засвоювати атмосферний азот.1