Загальна характеристика водоростей

Водорості (Algae) - це група нижчих (тобто, сланевих) рослин, у клітинах яких наявні пігменти, що зумовлюють автотрофний тип живлення. Живуть переважно у воді (одні - у солоній воді океанів і морів, інші - в прісній воді річок, озер) (рис. 48). Є найдавнішими представниками рослинного світу, виникли приблизно 1,5 млрд. років тому.

Альгологія (від лат. algae - водорість та грецьк. logos - учення) - розділ ботаніки, що вивчає водорості. Водорості відрізняє від інших рослин:

1) тіло не диференційоване на органи і тканини, а являє собою слань (талом); за будовою талом буває одноклітинним (хлорела, хламідомонада), колоніальним (вольвокс), багатоклітинним (спірогіра, улотрикс, ламінарія).

Рис. 48. Різноманітність водоростей:

1 - ламінарія;

2 - ульва;

3 - родіменія.

2) наявність різноманітних пігментів (зелені, жовті, червоні, бурі водорості);

3) основний спосіб живлення автотрофний, але трапляється поєднання фотосинтетичного типу живлення з гетеротрофним;

4) види розмноження:

o нестатеве - поділяється на два основних типи:

а) вегетативне, що здійснюється шляхом поділу вегетативних клітин або фрагментами вегетативного тіла;

б) розмноження за допомогою спеціалізованих клітин - зооспор або спор, одноклітинних утворень, що виникають всередині вегетативних клітин або в особливих органах - зооспорангіях або спорангіях шляхом поділу внутрішнього вмісту;

o статеве (у міру погіршення умов існування - висока, низька температура; нагромадження продуктів обміну тощо) - злиття двох спеціалізованих клітин (статевих), які називаються гаметами (вони завжди гаплоїдні); гамети розвиваються в одноклітинних статевих органах; існує три форми статевого процесу:

о ізогамія - злиття двох рухливих гамет, однакових за розміром та формою; ізогамети утворюються в одноклітинних статевих органах - гаметангіях;

о гетерогамія - злиття двох рухливих гамет, різних за розмірами; гетерогамети утворюються в одноклітинних статевих органах - гаме-тангіях;

о оогамія - велика нерухлива жіноча гамета (яйцеклітина) запліднюється маленькою та рухливою чоловічою - сперматозоїдом (спер-матозооном); гамети розвиваються в одноклітинних статевих органах: яйцеклітина - в оогоніях, сперматозоїд - в антеридіях.

Для водоростей характерна зміна статевого та нестатевого розмноження в життєвому циклі.

Специфічність біохімічного складу водоростей полягає у наявності в клітинах комплексу різноманітних речовин, що беруть участь у світловій та темновій фазі фотосинтезу. До специфічних речовин, що забезпечують світлову фазу фотосинтезу належать світлоуловлюючі та світлопередаючі забарвлені речовини - пігменти, і специфічні ферменти й переносники електронів; до специфічних та найважливіших речовин темнової фази належать фермент RuBisCo (рибульозобіфосфаткар-боксилаза), а також ряд інших ферментів.

Хоча біохімічна різноманітність водоростей величезна, проте до комплексу біохімічних ознак на рівні відділів входять, в першу чергу, дві групи ознак: склад пігментів та склад запасних поживних речовин (продуктів асиміляції).

Пігменти за хімічною природою, розчинністю та функціями поділяють на три основні групи - хлорофіли, фікобіліни та каротиноїди.

Склад та кількість хлорофілів, каротиноїдів та фікобілінів зумовлюють забарвлення водоростевих клітин у певний колір. Наприклад, у бурих водоростей переважає жовтий ксантофіл фукоксантин, який маскує зелені хлорофіли; відповідно, таломи бурих водоростей забарвлюються в темно-жовтий або бурий колір. У зелених та евгленофітових водоростей хлорофіли абсолютно переважають над іншими типами пігментів, і як наслідок, клітини представників цих відділів мають переважно зелене забарвлення.