Нижні рослини є філогенетично найдавнішою гілкою еукаріотичних рослин. Їх зазвичай називають водорості (лат. водорості). Клітини водоростей містять тилакоїди, які, на відміну від ціанобактерій, організовані в окремі органели - хлоропласти. Основним фотосинтетичним пігментом є, як і у всіх вищих рослин, хлорофіл а. Відкриття прокаріотичних зелених водоростей, які мають хлорофіл а, а також хлорофіл b, вказує на зв'язок розвитку між прокаріотичними та еукаріотичними організмами. Бріофіти та всі вищі зелені рослини, як правило, вважаються прямими нащадками еукаріотичних зелених водоростей, з якими вони мають подібний метаболізм і склад фотосинтетичних пігментів.
Оскільки водорості є домом для води, їх навколишнє середовище є, на відміну від наземних, відносно стабільним. Тому їх морфологія порівняно проста, і часто їх тіло складається лише з однієї клітини. Навіть багатоклітинні водорості не мають тіла, диференційованого на типові рослинні тканини, тому мова йде про устілки (талом). Найдосконаліший тип - сітчаста устілка, яка певною мірою імітує органи вищих рослин - ризоїдна, каулоїд a філоїди. Вони так звані помилкові органи, оскільки поки що не можна говорити про типові тканини, що складають органи вищих рослин. Також немає диференціації провідних тканин в устілці.
Водорості розмножуються безстатевим та статевим шляхом. Безстатеве розмноження здійснюється за допомогою нерухомих або рухомих спор, або поділом багатоклітинної устілки. Одноклітинні водорості розмножуються шляхом ділення клітин. Під час статевого розмноження гамети зливаються і утворюється зигота.
Вивченням водоростей займається наукова галузь альгологія.
Типи посилань на устілки
У нижчих рослин ми стикаємося з різними організаційними стадіями устілки. Незалежно від систематичної класифікації за окремими відділами, нижчі рослини демонструють певну закономірність у конструкції устілки.
Одноклітинні устілки посилання
- Збита (монадоїдна) устілка є різновидом одноклітинної устілки, яка несе рухові органи - батоги - росте з базального тіла. У прісноводних видів вони розташовані поблизу базального тіла пульсуючі вакуолі, які допомагають підтримувати постійні осмотичні умови в клітині. У клітині є один або кілька хлоропластів. Він розташований на хлоропласті перед тілом (в кінці, де ростуть джгутики) клеймо, червоне світлочутливе пляма. У відділі червоних очей стигма утворює окрему органелу.
- Стільникова устілка він також одноклітинний, переважно одноядерний, без пульсуючих вакуолей або стигми. Він часто присутній піреноїд, білкове тіло, покрите крохмалем.
- Устілка амебейд він одноклітинний і не має клітинної стінки. Він має здатність створювати черепашки (псевдоподії), за допомогою яких рухається і отримує їжу. У прісноводних видів пульсуюча вакуоль присутня і в деяких стигмах.
- Слизова (кишенькова) устілка він одноклітинний, має клітинну стінку. Вся клітина покрита слизом. Прісноводні види мають пульсуючі вакуолі та рильце, присутні в пластидах.
- Трубчаста (сифональна) устілка є везикулярним або волокнистим, утвореним однією великою макроскопічною клітиною. Зазвичай його ділять на нижню частину з ризоїдами, які не містять пластид, і верхню частину, багату зеленими пластидами.
Багатоклітинні устілки посилання
- Фіброзна (трихальна) устілка він багатоклітинний і має форму неперерваного або непорушеного волокна. Волокна утворені з одноядерних клітин із клітинною стінкою.
- Сифон-устілка має форму волокна, де окремі клітини не розділені поперечними компартментами, що створює багатоядерну цитоплазму.
- Сітчаста устілка він складається з наборів різних клітин з різними фізіологічними функціями (коріння, клопи, паліпреси).
Система зв’язку водоростей
Надра нижчих рослин - Thallobionta, яку іноді називають Thallophyta, зазвичай складаються з рослинних та рослиноподібних організмів з простою будовою тіла (талом). У цьому визначенні ці вимоги, крім водоростей, відповідають також ціанобактеріям, грибам та лишайникам, які іноді належать до «нижчих рослин». Сама група Thallobionta вже є історичною, але іноді використовується для відрізнення водоростей від інших вищих рослин (Cormobionta).
Я хотів би звернути вашу увагу на сторінку «Віртуальна алгологічна практика», де є дивовижні фотографії мікроскопічних та макроскопічних водоростей, розділених за окремими класами.
Відповідно до комбінації хлорофілів, ми розпізнаємо лінії розвитку в водоростях 3, тоді як ця характеристика також враховується в попередній класифікації:
- червона галузь розвитку - хлорофіл а + хлорофіл г
- коричнева галузь розвитку - хлорофіл а + хлорофіл с
- зелена галузь розвитку - хлорофіл а + хлорбіл б
Нижня система рослин складається з декількох основних відділів: (1)
Відділ: Червоні водорості посилання
Червоні водорості (Rhodophyta) є одними з найдавніших рослин на Землі, їх залишки були знайдені ще в докембрійський період, тобто близько 4600-570 миль тому. В основному це морські водорості, які утворюють волокнисту або сітчасту устілку. Крім хлорофілу a + d містять синій фікоціанін і червоний фікоеритрин. Фікоеритрин дозволяє їм використовувати світло з короткою довжиною хвилі для фотосинтезу, і це дозволяє їм жити на морських глибинах до 200 м. Одноклітинні види розмножуються діленням і багатоклітинними, найчастіше роздрібненням устілки або шляхом статевого злиття чоловічих і жіночих статевих клітин. Вегетативні стадії не мають джгутиків.
Сушене желе виробляють з певних видів червоних водоростей (Gelidium, Gracilaria) - агар, що має велике значення в мікробіології для приготування твердих поживних середовищ для бактерій та різних грибів. Агар - це складний полісахарид, який має велику перевагу в тому, що він не розщеплюється мікроорганізмами. Температура плавлення агару становить 96 ° C, температура замерзання - 45 ° C. Застосовується в кількості 1-3% (мас./Об.) Для зміцнення грунту. Крім того, агар також використовується в харчовій промисловості для приготування пудингів, різних фруктових та м’ясних желе, при консервуванні риби, м’яса тощо, він також використовується у виробництві текстилю та паперу. Агароподібна речовина є карагенан, який отримують екстракцією з водоростей родів Chondrus та Gigartina.
Відділ: Хромофіти, золота водорості
Загальною рисою хромофітів (Chromophyta, Chrysophyta) є коричневий колір пластид. Водорості, що належать до цього відділу, мають поєднання фотосинтетичних барвників: хлорофіл а + с, β-каротин, коричневий барвник фукоксантин a ксантофіли. Вони не утворюють крохмаль як запасну речовину, а різні полісахариди або олії.
Клас: лак коричнево-коричневих водоростей
До жовто-бурих водоростей (Chrysophyceae) належать види з одноклітинними устілками - джгутикоподібні, рідше ризохрізний або ковальний тип. Вони також можуть утворювати колонії (Синура, Динобріон, Рипідодендрон, Уроглена). На додаток до автотрофного живлення, деякі живляться міксотрофно; крім фотосинтезу, органічні речовини забезпечуються фагоцитарними бактеріями або водоростями з навколишнього середовища. Вони розмножуються діленням і в деяких статевих клітинах однакової форми та розміру (ізогамія). Несприятливі умови долаються у кістах, клітинна стінка яких пронизана силікатами (Хризокок). Деякі види утворюють кремнієві оболонки (Dinobryon).
Клас: Жовто-зелені водорості
Хлоропласти жовто-зелених водоростей (Xantophyceae) мають зелений до жовто-зелений, іноді жовто-коричневий. Жовто-зелені водорості мікроскопічні, зрідка макроскопічні (Botrydium, Vaucheria), переважно прісноводні рослини пасивно плавають у воді або прикріплені до різних субстратів, рідко активно рухаються. Багато видів мешкають у грунті або на ґрунті, у басейнах, каналах тощо. У планктоні морів вони дуже рідкісні, кілька видів мешкають в солонуватих і солоних водах. Багато родів морфологічно подібні до зелених водоростей.
Клас: Діатомове посилання
Діатомові водорості (Bacillariophyceae) широко поширені як у прісних, так і в солоних водах як частина фітопланктону. Вони утворюють ковальську устілку. Клітинна стінка пронизана діоксидом кремнію - SiO2. Вони створюють вигадливо виліплені коробки. Розмноження відбувається безстатевим шляхом шляхом ділення або статевого злиття яйцеклітин (оосфер) із джгутиковими гаметами.
Вони мають геологічне значення. Шкаралупи мертвих водоростей утворюють масивні відкладення. З них утворюється гірська порода діатоміт (згідно з давнішим позначенням діатомових водоростей Diatomaceae).
Клас: Морські водорості, коричневі водорості
Морські водорості або бурі водорості (Phaeophyceae) утворюють тканинні устілки, розмір яких часто становить кілька метрів. Вони виростають до основи з прикріпленими волокнами - корінням, з яких росте кора, що несе різноманітні фігурні паліпреси, рідко вони вільно живуть у пелагіці (Саргас, Саргасове море). Деякі види мають ознаки провідної тканини. Бурі водорості живуть майже виключно в солоній воді.
Бурі водорості присвячені використанню як добриво, паливо та для виробництва соди, калію та йоду. У деяких країнах (скандинавські країни, Ісландія) овець випасали відкриті бурі водорості під час відливу. У Китаї та Японії з них готували різні страви та додавали їх як інгредієнт у супи. В останні десятиліття широко застосовуються альгінати (компонент клітинної стінки), що мають сприятливі колоїдні властивості. Вони використовуються в харчовій та фармацевтичній промисловості для стабілізації емульсій та суспензій. Вони також використовуються у виробництві фарб, будівельних матеріалів, клеїв, паперу, а також у нафтохімічній, фотографічній та текстильній промисловості (наприклад, для просочення тканин та мотузок від води).
Саргасум - водорості, відомі у зв’язку з Саргасовим морем, яке є частиною Атлантичного океану біля східного узбережжя Центральної Америки. Щільні водорості містять там притулок для різноманітних плавучих тварин. У минулому вони також створювали проблеми для кораблів, які туди плавали. Що нагадує фрукти на водоростях, це повітряні пухирці, які піднімають водорості.
Nereocystis luetkana досягає довжини до 25 м. Як і у попередніх видів, мотузоподібна шишка закінчується одним великим повітряним міхуром. Ця водорость росте в глибших водах біля берегів Тихого океану.
Відділ: Червонооке посилання
Червоноокі (Euglenophyta, Euglenozoa) мешкають переважно в прісних водах, де є важливим компонентом фітопланктону. Типовою особливістю є збита устілка. Джгутики ростуть з передньої частини клітини, де є світлочутливе рильце, утворюючи окрему органелу (звідси і назва відділу). У пластидах містяться хлорофіл a + b, β-каротин і ксантофіли. Вони розмножуються поперечним поділом клітин. Прісноводні види мають пульсуючу вакуолю. Поверхня клітини вкрита пелікулами. Несприятливі умови зберігаються, так що вони припиняють рух і виділяють слиз або утворюють кісти. Найвідомішими видами є евгленовий зелений (Euglena viridis) а eugléna тонкий (E. gracilis).
І автотрофія, і гетеротрофія використовуються при харчуванні червоних очей. У середовищі, багатому органічним азотом, хлоропласти втрачаються і харчуються органічними речовинами, які вони приймають у формі розчинів. Через їх гетеротрофний спосіб життя їх іноді називають "твариною", що закінчується Евгленозоа.
Відділ: Посилання на зелені водорості
З асиміляційних барвників зелені водорості (Chlorophyta) містять хлорофіл a + b, β-каротин та ксантофіли. Речовина для зберігання - крохмаль. Вони утворюють найбільшу групу водоростей, з яких еволюціонували вищі рослини.
Клас: Нестандартне посилання на зелені водорості
Самі зелені водорості (Chlorophyceae) - це одноклітинні водорості з джгутиковою або ковальною устілкою та багатоклітинні з волокнистою та сітчастою устілкою. Одноклітинні клітини можуть утворювати колонії або ценобії. Різниця між ними полягає в тому, що перебуваючи в колонія - різна кількість слизових клітин різного віку, в ценобій завжди однакова кількість клітин (4, 16, 32 тощо - характерна для кожного виду), що походять з однієї і тієї ж батьківської клітини. Однак багато видів живуть самостійно. Вони розмножуються діленням.
Хламідомонади (Chlamydomonas spp.) Зустрічаються в негазованій воді або в грунті. Це одноклітинні водорості, що рухаються за допомогою двох батогів. Chlamydomonas reinhardtii є однією з важливих моделей для вивчення спадковості.
В'яжучий (Volvox) живе в круглих багатоклітинних цінностях. Особи, які мешкають у сенобі, різним чином спеціалізуються на певних функціях і можуть бути взаємозалежними. У ценобії клітини осідають на поверхні, а всередині утворює слиз. Вони розмножуються, утворюючи дочірні ценобії, так що деякі клітини починають ділитися, утворюючи меншу сферичну формацію, яка стає незалежною.
Салат з морепродуктів (Ulva lactuca) живе в прибережних районах моря. Має плоску устілку у формі листя. У деяких районах вони вживають його як салат.
Хлорела (Хлорела) - одна з найменших зелених водоростей. Її устілка - клітинного типу. Він часто утворює колонії. Її важливість, ймовірно, зростатиме в майбутньому, оскільки вона виявляється чудовим джерелом їжі для астронавтів на довших рейсах. Він не вимогливий до поживних речовин і відносно швидко виробляє велику кількість біомаси.
Клас: Паяльне посилання
Conjugatophyceae, Zygnematophyceae - прісноводні водорості. Поодинокі клітини розмножуються шляхом ділення, багатоклітинної фрагментації або кон’югації. Під час кон’югації два волокна прикріплюються один до одного і між їх клітинами утворюються зв’язки, за допомогою яких вміст одного волокна переливається в інше, створюючи сполучну спору (зигоспора).
До цієї групи належать напр. гвинт (Спірогіра) або справедливий (Зигнема).
Клас: Чари посилання
Харі (Charophyceae) утворюють сітчасті устілки розміром до 1 м. Устілка кріпиться до основи ризоїдами і відгалужується в ряд. Клітинні стінки пронизані карбонатом кальцію - CaCO3. Вони живуть у стоячих водах, де утворюють суцільну рослинність.