У фукуса цикл развития
Бурые водоросли (Phaeophyceae) – это класс отдела Охрофитовые водоросли (Ochrophyta), самостоятельного царства Хромиста (Chromista), выделенный из группы настоящих растений. Это почти исключительно морские бентосные обитатели. В пресных водах встречается лишь немного их видов, относящихся примерно к пяти родам. Бурые водоросли предпочитают прохладную, хорошо перемешивающуюся и богатую кислородом воду. Легче всего их найти на скалистых берегах в литоральной зоне (приливной), где они периодически подвергаются воздействию атмосферного воздуха, воды и полного солнечного света. Часто они поселяются как эпифиты на других более крупных водорослях.
Распространены они во всех морях, но основная их масса сконцентрирована в умеренных и приполярных широтах Северного и Южного полушарий. Часто образуют целые заросли у берегов океана. Внушительное зрелище представляют собой подводные «леса» на тихоокеанском побережье Америки, образованные бурыми водорослями с многометровыми талломами, представленные родами Lessonia, Macrocystis и Nereocystis.
В лесу из макроцистиса.
Автор: Эд Бирман, CC BY 2.0
Известно около 1500 видов бурых водорослей, сгруппированных примерно в 250 родов. Анатомически и физиологически они имеют самые сложно устроенные тела по сравнению с другими водорослями. Некоторые из них сложнее чем даже мхи и печёночники.
Среди них есть небольшие разветвлённые нитчатые, псевдопаренхимные и многометровые дифференцированные на мнимые органы и ткани водоросли. Их талломы могут иметь разную форму (шнуровидную, пластинчатую, пузыревидную, корковую, кустистую).
Отличительные особенности бурых водорослей
Все бурые водоросли – исключительно многоклеточные организмы. Различия между ними, а также их родственниками Гетероконтами и растениями очевидны. Бурые водоросли:
- содержат хлорофилл a и c;
- кроме хлорофилла у них есть и другие пигменты – ксантофиллы (фукоксантин (перекрывает все другие окраски и делает талломы зеленовато-оливковыми или бурыми), виолаксантин и диатоксантин) и каратиноиды. Такой набор пигментов позволяет бурым водорослям осуществлять фотосинтез на разных уровнях глубины океана (до 30 м), улавливая сине-зелёную часть спектра. Красная часть спектра, за счёт которой работает хлорофилл, проникает в воду только до глубины в 12 м;
- мембраны пластид бурых водорослей объединяются в гранеподобные стопки. Пластиды (хроматофоры) всегда мелкие в виде дисков или зёрен, покрыты тремя мембранами;
- запасным веществом является ламинарин (полимер глюкозы), маннитол (шестиатомный спирт) или жиры, но не крахмал. Ламинарин составляет до 34% массы тела некоторых бурых водорослей;
- клеточные стенки содержат целлюлозу и альгиновую кислоту – необычный полимер D-маннуроновой кислоты и L-гулуроновой кислоты, не встречающихся в других водорослях. Из-за альгиновой кислоты стенки водорослей липкие и слизистые, они слипаются, формируя из них своеобразные компактные тела. Слизь помогает удерживать воду и препятствует обезвоживанию талломов видов, обитающих на литорали;
- обмен газов, питательных веществ и удаление продуктов обмена они осуществляют путём диффузии всеми поверхностными клетками тела;
- некоторые виды имеют четыре типа тканей: кору, меристодерму, промежуточную и проводящую. В клетках промежуточной ткани накапливаются продукты ассимиляции. В центре тела расположен цилиндр из трубчатых клеток с отверстиями, похожих на ситовидные трубки высших растений.Трубчатые клетки осуществляют дальний транспорт углеводов в организме водорослей, существуют они временно, заменяясь новыми, образующимися из паренхимы. Более просто устроенные бурые водоросли снаружи тела имеют фотосинтезирующую (основную) ткань, а внутри бесцветные клетки, основные функции которых – механическая поддержка и транспорт продуктов фотосинтеза;
- подвижные стадии (зооспоры и гаметы) имеют форму от грушевидной до веретеновидной и несут чаще всего по 2 жгутика неравной длины. Оба жгутика заканчиваются тонким волосовидным придатком, встречающимся ещё только у жёлто-зелёных водорослей;
- вблизи жгутиков в буром хроматофоре находится один, изредка несколько, красно-коричневых глазков. Вблизи глазка расположено вздутие, которое возможно действует как фоторецептор;
- в пластинках многих из них имеются воздушные пузыри – пневматофоры, удерживающие их «стволы» в вертикальном положении.
Ткани настоящих растений и бурых водорослей не гомологичны друг другу. Они являются примером конвергентной эволюции от общего предка. Предполагают, что этим предком был одноклеточный нефотосинтезирующий простейший организм.
Большинство бурых водорослей обитает в стабильных относительно освещения, питательных веществ и температуры условиях. Им не нужны большие энергетические запасы. Но есть и такие, которые обитают в сезонных местообитаниях. Им нужны большие энергетические ресурсы. Например большие тела ламинарии состоят из трёх частей:
- удерживающих дисков или ризоидов («корней»);
- кауллоидов («стеблей»), которые могут быть многолетними (некоторые из них живут не менее 17 лет);
- однолетних фотосинтезирующих лопастей – филлоидов («листьев»). Когда однолетние фотоавтотрофные части отмирают, водоросли питаются за счёт запасных веществ.
Внешнее строение ламинарии
Жизненные циклы бурых водорослей
У бурых водорослей встречается вегетативное (частями таллома), бесполое (зооспорами) и половое размножение. Жизненный цикл бурых водорослей представляет собой смену поколений спорофита – бесполого поколения и гаметофита – полового поколения. Эти поколения могут быть изоморфными – одинаковыми по размеру и форме или гетероморфными. Причём мейоспоры бурых водорослей всегда образуются в одногнёздных спороцистах, а гаметы, как правило, в многогнёздных гаметангиях.
Прогрессивным признаком этой группы организмов считается преобладание в их жизненном цикле диплоидного спорофита. Смену поколений представителей этого класса лучше рассмотреть на отдельных примерах. Большая их часть характеризуется изогамным половым процессом, значительно реже встречаются анизогамия и оогамия.
Эктокарпус (Ectocarpus)
Эктокарпус – это одна из самых простых бурых водорослей, для которой характерен изогамный половой процесс. Их кустовидные талломы состоят из разветвлённых нитей. По внешнему облику они напоминают зелёные водоросли из рода Кладофора, только бурого цвета. Жизненный цикл эктокарпуса состоит из чередования двух изоморфных поколений (спорофита и гаметофита). Оба поколения состоят из одномерных разветвлённых нитей, прикреплённых ризоидами к камням, раковинам моллюсков или к более крупным водорослям.
У диплоидных спорофитов некоторые терминальные клетки увеличиваются в размере и становятся спорангиями. Их ядра делятся многократно и образуется 32 или 64 зооспоры. Первое из делений мейотическое, поэтому зооспоры гаплоидны.
После временного свободного плавания зооспоры оседают и проростают в гаметофиты, почти идентичные спорофитам, но имеющие менее жёсткие и более разветвлённые нити. Основное отличие в том, что в основании их разветвлений находятся многоклеточные гаметангии одинакового внешнего вида, а не одноклеточные спорангии, как у спорофитов. Гаметы изогамны (морфологически одинаковы), но физиологически делящиеся на женские (-) и мужские (+), одни из них оседают и притягиваются за счёт разного заряда, другие предварительно вырабатывают половой гормон эктокарпен. После оплодотворения зигота вырастает в новый спорофит.
У некоторых эпифитных видов родов Ectocarpus и Pylaiella гаметофиты и спорофиты встречаются не на тех же самых, а на разных водорослях, на которых они растут в качестве эпифитов (например, у Pylaiella litoralis – спорофит на Fuats, а гаметофит на Ascophyllum).
Фукус (Fucus)
Род бурых водорослей, имеющих более сложное строение и жизненный цикл. Обычно они встречаются на скалах в приливной зоне. Фукус характеризуется монобионтным жизненным циклом (их гаметофит почти полностью редуцирован) и оогамным половым процессом.
Фукус гарднери.
Автор: Стив Лонхарт, общественное достояние
Их дихотомически разветвлённые крупные тела (до 2 м) обнажаются во время отлива и могут некоторое время находиться без воды. У них есть ткани: эпидермис и основная паренхима. Жилки ветвей снабжены уплотнениями, с большим количеством гидрофильных соединений.
По поверхности уплотнений разбросаны многочисленные отверстия, ведущие в небольшие полости – концептакулы, в которых между стерильными волосками (парафизами) расположены вместилища половых клеток (спермогонии и оогонии). Отдельные клетки концептакул подвергаются мейозу, производя либо яйцеклетки (8 шт.), либо сперматозоиды (64 шт.). Во время отлива под воздействием воздуха концептакулы сжимаются и выдавливают половые клетки наружу.
Жизненный цикл фукуса
Слияние гамет происходит во время прилива в воде. Яйцеклетки привлекают сперматозоиды при помощи феромона фукосерратена. Оплодотворённые яйцеклетки оседают и вырастают в новую диплоидную особь. У представителей этого рода нет свободноживущего гаплоидного поколения.
Нереоцистис Лютке (Nereocystis luetkeana)
Нереоцистис Лютке – вид рода Ламинария, крупная водоросль, длиной до 45 м, что больше многих деревьев. Но её толщина не превышает 5 см. Такая длинная водоросль должна иметь специализированные области в своём теле. Ризоиды и диски закрепления ламинарии находятся в глубокой, тёмной, плохо аэрируемой воде. А их верхние лопасти расположены в хорошо освещённой и богатой кислородом приповерхностной области океана.
Бурые водоросли: ламинария
Чтобы не пострадать от волновых воздействий, тела их должны быть твердыми, эластичными и толстыми – слишком толстыми для того, чтобы их можно было повредить. Поэтому они имеют меристодерму и трубчатые клетки. Воздушые пузыри (пневматоцисты) соединяются с лопастями при помощи интеркалярной (вставочной) меристемы, способной к длительному интенсивному росту. Однолетние фотосинтезирующие лопасти могут расти со скоростью до 6 см в сутки.
Вначале эти лопасти являются вегетативными, но затем становятся генеративными и при помощи мейотического деления производят гаплоидные зооспоры. В одних условиях спорангии образуются либо в виде отдельных пятен, либо по всей поверхности лопастей. Ламинарии имеют оогамный половой процесс и гетероморфный жизненный цикл, представленный на картинке ниже.
Жизненный цикл ламинарии.
Автор: Алпунин, общественное достояние
У Макроцистиса (Macrocystis) некоторые лопасти остаются вегетативными, а другие специализируются и формируют спорангии. Они производят до 75 000 спор на см2 репродуктивной поверхности. Споры растут в крошечные нитевидные гаметофиты, внешне напоминающие Эктокарпус.
У Laminaria спермогонии, как и оогонии, одноклеточные, с одним сперматозоидом и с одной яйцеклеткой. Род Ламинария имеет важное хозяйственное значение, его представители известны под названием «морская капуста». Она богата йодом и очень полезна. Они широко распространены в северных морях.
Громадные плавающие скопления видов саргассума, оторвавшиеся от дна и размножившиеся вегетативно, известны в западной части Атлантики, в Саргассовом море. Их используют для производства альгинатов. А в Юго-Восточной Азии некоторые виды саргассума употребляют в пищу.
Из бурых водорослей комбу делают приправу – глутамат натрия. Из других видов этого класса, так же как и из красных водорослей добывают желеобразное вещество под названием агар-агар – естественный заменитель желатина, применяемый для изготовления мармелада, зефира и др. Его также используют в качестве питательной среды для разведения бактерий в микробиологии.
Источник
Род бурых водорослей
Fucus – это род бурых водорослей , обитающих в приливных зонах каменистых берегов почти по всему миру.
Описание и жизненный цикл
таллом является многолетним с неправильной или дискообразной формой Держись или с хаптером. Прямостоячая часть слоевища дихотомическая или подкожно разветвленная, уплощенная и с отчетливой средней жилкой . Заполненные газом пневматоцисты (воздух- везикулы ) присутствуют у некоторых видов парами, по одной по обе стороны от средней жилки. Прямостоячая часть слоевища несет криптостомы и (стерильные поверхностные полости). Основание слоевища имеет форму ножки из-за истирания ткани латеральнее средней жилки и прикреплено к камню фиксатором. гаметангии развиваются в концептаклах , встроенных в сосуды на вершинах конечных ветвей. Они могут быть однодомными или раздельнополыми .
Эти водоросли имеют относительно простой жизненный цикл и производят только один тип слоевища, который вырастает до максимального размера 2 м. Плодородные полости, концептуальные клетки, содержащие репродуктивные клетки, погружены в сосуды около концов ветвей. После мейоза оогония и антеридии женские и мужские репродуктивные органы производят яйцеклетки и сперму соответственно, которые выбрасываются в море, где оплодотворение имеет место. Образовавшаяся зигота развивается непосредственно в диплоидное растение. Это контрастирует с жизненным циклом цветкового растения , где яйцеклетки и сперматозоиды продуцируются гаплоидным многоклеточным поколением, хотя и очень сильно сокращены, а яйцеклетки оплодотворяются внутри семяпочек родительского растения и затем выпущен как семена .
Распространение и экология
Виды фукуса зарегистрированы почти во всем мире. Они доминируют на берегах Британских островов , северо-восточного побережья Северной Америки и Калифорнии.
На Британских островах эти более крупные бурые водоросли встречаются на защищенных берегах в достаточно хорошо обозначенных зонах вдоль берега от отметки половодья до отметки ниже отметки минимума. На более незащищенных берегах не все эти виды можно найти, а на очень незащищенных берегах их мало, если они вообще есть. Pelvetia canaliculata образует зону в верхней части берега. Чуть ниже этого Fucus spiralis , Fucus vesiculosus , Fucus serratus и Laminaria образуют четкие зоны, одна под другой, вдоль берега. до отметки низкого уровня воды. На защищенных берегах Ascophyllum nodosum обычно образует широкую доминирующую зону вдоль берега в середине литорали . Другие бурые водоросли можно найти на низком литорали, такие как Himanthalia и Alaria esculenta . Маленькие зеленые и красные водоросли и животные находятся под защитой этих крупных бурых водорослей. При попадании на пляж водоросли , такие как Coelopa pilipes , питаются и размножаются на водорослях Fucus.
Использование
В Шотландии и Норвегии до середины XIX века собирали, сушили, сжигали дотла и сжигали несколько видов морских водорослей из фукусов и других родов. затем переработали в «водоросли », которые были разновидностью кальцинированной соды , которая была менее дорогостоящей в Великобритании, чем барилла , импортированная из Испании. Он имеет содержание щелочи около 2,5-5%, в основном карбонат натрия (Na 2CO3), используемый в мыловарении , производстве стекла. и другие отрасли. Самый чистый барилл имел концентрацию карбоната натрия около 30%. Морские водоросли также использовались в качестве удобрения для сельскохозяйственных угодий на тех же территориях, где они были выращены.
Виды фукуса также могут использоваться для талассотерапии наряду с другими такие виды, как турецкое полотенце (Chondracanthus exasperatus ), боа из перьев (Egregia menziesii ) и ламинария пальчатая (Laminaria digitata ).
В 2005 году было объявлено, что бактерии , выращенные на фукусе, обладают способностью атаковать и убивать MRSAсупербактерии .
Predator
Coelopa frigida и другие представители рода Coelopa, как известно, питаются , спариваться и создавать среды обитания из разных видов фукусов. Это особенно важно, когда фукус застрял на берегу, а не когда он погружен в морскую воду. С увеличением количества водорослей, вымываемых на берег, растет признание фукуса и их тесного спаривания с Coelopa.
Таксономия
Два вида Fucus, растущие рядом друг с другом в приливной зоне, F. serratus в fr ont, F. vesiculosus в спине
Концептуальный элемент F. vesiculosus с выступающими нитями; Масштабная линейка: 20 мкм
Этот список видов фукусов исключает имена с неопределенным статусом:
- (Woodward ) Bertoloni
- Fucus ceranoides L.- рогатая ракушка *
- Feldmann
- & Магне * (= Fucus cottonii MJWynne & Magne nom. Нелег.)
- Fucus distichus L.*
- C.Agardh *
- Stackhouse , 1801
- Fucus guiryi , *
- Fucus gardneri P. C. Silva
- Clemente , 1807
- Lightfoot
- Fucus radicans L. Бергстрём &, 2005
- Fucus serratus L.- зубчатое повреждение *
- L.
- Fucus spiralis L.- спиральное повреждение *
- L.
- Fucus vesiculosus L.- повреждение мочевого пузыря *
- Fucus virsoides Дж. Agardh
* Виды, зарегистрированные у побережья Великобритании.
Fucus distichus
F. distichus до 10 см длиной с короткой толстой цилиндрической ножкой, дихотомическое ветвление, плоское, со средней жилкой. F. distichus subsp. edentatus был впервые описан на Шетландских Боргесеном в 1903 году. Пауэлл обнаружил F. distichus subsp. Энцепс на северном побережье Кейтнесс . Он также был записан из: Оркнейских островов , Фэйр-Айл , Сент-Килда и Внешних Гебридских островов в Шотландии ; в Ирландии оно было зарегистрировано в округах Клэр , Донегол и Керри . Два подвида F. distichus (subsp. Anceps и subsp. Edentatus) были описаны с Британских островов.
Fucus distichus – это организм, используемый в качестве модели для изучения развития клеточной полярности, поскольку он формирует аполярная зигота, которая может развить полярность при различном количестве градиентов.
Fucus serratus
F. serratus, зубчатая порка, является наиболее характерным из всех видов Fucus. На нем отчетливо виден характерный зубчатый край вайи, не показанный другими видами этого рода.
Fucus spiralis
F. spiralis – одна из трех самых распространенных водорослей на берегах Британских островов. Он вырастает примерно до 40 см в длину и не имеет воздушных пузырей, как у F.vesiculosus, или зубчатых краев, как у F. serratus. Он образует зону у вершины берега над зонами F. vesiculosus и F. serratus.
Fucus vesiculosus
Это один из наиболее распространенных видов фукусов, распространенных на большинстве берегов в средней литорали. Он имеет общее название «разрушение мочевого пузыря» и легко идентифицируется по отчетливому среднему ребру и парным пузырькам воздуха по обе стороны от среднего ребра.
Примечания
Ссылки
Источник
Отдел Бурые водоросли – Phaeophyta
Особенности Бурая окраска, зависящая от преобладания бурых пигментов: ксантофиллов (виолаксантин, антероксантин), но главный из них фукоксантин. Оседлость. Все они прикреплены к грунту благодаря наличию особых выростов – ризоидов или базальных дисков. Почти все они обитают в морской соленной среде (за исключением 3 -х представителей – литодермы, строблонемы, плеврокладии).
Строение клетки Оболочка. Клеточные оболочки состоят из целлюлозы, но особенность состоит в том, что она имеет толстый пектиновый слой с наружной стороны. Этот слой способен ослизняться. В нём много альгинов и камедеподобных веществ. Значение пектинового слоя состоит в том, что он может ослизняться, что спасает водоросль: вопервых, от ударов при сильном волнении, и вовторых, от высыхания во время отливов. Цитоплазма распределена по всей клетке, но наружный слой её очень густой, что также способствует защите от ударов, разрывов, поражений и т. д. Ядро в клетке одно.
Строение клетки Вакуоль с клеточным соком располагается в центре, кроме того, в клетках могут появляться мелкие вакуоли – физоиды в виде пузырьков с таннидами и дубильными веществами. Хроматофоры зернистые, дисковидные, иногда пластинчатые, их много. Они располагаются в постенном слое. Пиреноиды очень мелкие, видны только в электронный микроскоп. Они имеют грушевидную форму. Запасные вещества: ламинарин (полисахарид), маннит (сахароспирт), редко появляется масло. Крахмала нет.
Классификация Итак, отдел Бурые водоросли подразделяется на 3 класса: Кл. Изогенератные – в цикле развития чередуется два равных по величине поколения спорофит и гаметофит. Кл. Гетерогенератные – в цикле развития чередуется два поколения, но спорофит крупный, гаметофит мелкий. Кл. Циклоспоровые – гаметофита нет как поколения, но он представлен группой подстилающих клеток.
1 -й Класс Изогенератные – Isogeneratae. Отдел Бурые водоросли Класс Изогенератные Порядок Эктокарповые Представитель Эктокарпус Он имеет кустистое, очень разветвлённое слоевище высотой до 25 см, образованное тонкими ответвленьями, похожими на нити. У основания имеются ризоиды, которыми водоросль прикрепляется к водным предметам.
Развитие эктокарпуса.
Развитие эктокарпуса. На взрослом растении – диплоидном спорофите, на боковых веточках таллома образуются овальные одноклеточные зооспорангии. Достигнув зрелости, содержимое зооспорангия начинает делиться. После редукционного деления в зооспорангии образуется большое количество зооспор. Зооспора имеет грушевидную форму и 2 жгутика, направленных в разные стороны. Впереди имеется глазок. Жгутики разной длины, один направлен вперёд, другой назад. Как только зооспоры созреют, зооспорангий лопается и зооспоры выходят в воду. Они некоторое время плавают, потом оседают, теряют жгутики, округляются и сразу же начинают прорастать.
Развитие эктокарпуса. Из зооспор развивается гаплоидное растение – гаметофит. Своим внешним видом гаметофит ничем не отличается от спорофита. Гаметофит растет, и как только он достигает такой величины как спорофит, на нём закладываются удлиненные многогнёздые гаметангии. Как только гаметангии разовьются, содержимое их начинает многократно делиться, в результате чего образуются гаметы. Гаметы одинаковые по величине, но разные физиологические. Одни из них – женские – плавают недолго, вскоре останавливаются, оседают на дно или прикрепляются к другим водорослям. Другие – мужские – плавают значительно дольше. Вскоре мужские гаметы, привлекаемые хемотаксически, подплывают к осевшим женским гаметам, происходит копуляция, формируется зигота. Она периода покоя начинает прорастать, давая диплоидный спорофит – взрослое растение эктокарпуса.
Развитие эктокарпуса. Таким образом, в цикле развития эктокарпуса закономерно чередуются 2 поколения: диплоидное – спорофит (взрослое растение) и гаплоидное – гаметофит. Оба растения (поколения) по величине и форме ничем не отличается друг от друга.
Кл. Гетерогенератные – Heterogeneratae Из наиболее типичных представителей класса гетерогенератных следует назвать ламинарию – Laminaria. Отдел Бурые водоросли – Phaeophyta Класс Гетерогенератные – Heterogeneratae Порядок Ламинариевые – Laminariales Представитель Ламинария – Laminaria
Род ламинария насчитывает 30 видов. Таллом водоросли разделён на 3 части: базальную пластинку (или когтевидные выросты, служащие для прикрепления к субстрату), стеблевую или черешок, и листоподобную пластинку (она может быть одна или несколько). У ламинарии наблюдается уже очень сложное анатомическое строение.
Общий вид водоросли Листовая пластинка Стеблевая часть (черешок) Базальная пластинка
В этом плане различают 3 зоны: а) ассимиляционную, расположенную у поверхности таллома. В этой части расположено большое количество клеток, богатых хроматофорами. Здесь происходит органическое питание ламинарии. б) кору, состоящую из крупных клеток, выполняющих механическую функцию. в) сердцевину, состоящую из проводящих нитей, идущих продольно снизу вверх.
Развитие. Ежегодно перед сбрасыванием пластинки (обычно это бывает в начале лета) в тканях листовой пластинки закладываются сорусы, которые состоят из группы зооспорангиев, состоящих из одной клетки. Ламинария зооспорангий
Развитие. Ядра спорангия начинает делиться редукционно, в результате чего образуется 16 -64 зооспоры. По созревании зооспорангий лопается, и зооспоры выходят в воду, плавают, оседают на дно водоёма или прикрепляются к подводным предметам. Без периода покоя зооспоры начинают прорастать. Ещё при закладке зооспор определяется их пол, поэтому при прорастании одни зооспоры дают мужские, другие женские заростки. Ламинария зооспоры
Развитие. Они отличаются формой нитей. Мужской заросток относительно мелкий и более разветвлённый. Женский более крупный, ответвления на концах удлиненоовальные, расширены.
Развитие На конечных ответвлениях мужского заростка формируются органы размножения уплощённояйцевидные антеридии, дающие по одному сперматозоиду, имеющему 2 жгутика. На ответвлениях женского заростка закладываются удлинённые многоклеточные оогонии. При созревании остаётся одна клетка, которая превращается в оогоний. Яйцеклетку может давать каждая верхушечная клетка оогония. Яйцеклетка выходит из оогония и как бы подвешивается в виде голой яйцеклетки.
Развитие. Оплодотворение происходит по общей схеме. Созревший оогоний ослизняется. Любая клетка женского заростка может стать оогонием. Яйцеклетка выходит из оогогония через отверстие и «голая» сидит на его вершине. Сперматозоид, привлекаемый хемотаксически, оогонием подплывает и оплодотворяет яйцеклетку, формируется зигота (ооспора). Зигота прорастает, давая новый спорофит. Он растёт и превращается в новое растении. Таким образом, в цикле развития ламинарии закономерно чередуются 2 поколения спорофит – взрослое растение (2 n) и гаметофит – микроскопический заросток (n). Они по сравнению с эктокарпусом различные по величине и форме, поэтому класс называется гетерогенератные (гетерос – различный, генерация – поколение).
Развитие ламинарии
Ламинария
Класс Циклоспоровые – Cyclosporaceae Класс циклоспоровые – это крупные водоросли. У них слоевище дифференцированно на ткани. Основное отличие связано с циклом размножения и развития. Во-первых, основная особенность циклоспоровых состоит в том, что в цикле развития отсутствует чередование двух самостоятельно растущих форм развития, т. е. у них нет ярко выраженного гаметофита, как это наблюдалось у изогненератных – эктокарпуса и гетерогенератных – ламинарии.
Класс Циклоспоровые – Cyclosporaceae Во-вторых, гаметангии развиваются в углублениях скафидия из одной клетки. В-третьих, мейоз (редукционное деление) происходит при образовании гамет. Циклоспоровые произрастают во всех морях от Арктики до Антарктики. Все циклоспоровые промысловые водоросли и уничтожаются в больших масштабах. У циклоспоровых наблюдается наиболее совершенный тип оплодотворения – оогамия.
Типичным растением из класса циклоспоровых является обитатель прибрежной зоны фукус пузырчатый из порядка Фукусовых. Отдел Бурые водоросли Класс Циклоспоровые Порядок Фукусовые – Fucales Представитель Фукус – Fucus
Фукус – бурая водоросль, широко распространённая в северных морях. Само растение представляет собой невысокую водоросль, около 30 см высоты. Таллом его плоский, ремневидный, дихотомически разветвлённый, тёмно-бурого цвета, в редких случаях достигает до 1 м длины. Края таллома гладкие или слегка зазубрены. Посредине таллома проходит средняя жилка. В нижней части таллом сужается и переходит в черешок. Основание таллома расширяется. Этим расширением водоросль прикрепляется ко дну водоёма.
Класс Циклоспоровые (Cyclosporophyceae) Порядок Фукусовые (Fucales) Род Фукус (Fucus) Рецептакулы со скафидиями Воздушные полости Средняя жилка Дихотомическое ветвление
Размножение. Бесполое размножение у фукуса отсутствует. Половой процесс оогамный. Он проходит следующим образом. В середине лета на верхушках талломных ответвлений вырастают выпуклости, имеющие бобовидную форму. Они называются рецептакулы. В них появляются вместилища округлой формы, называемые концептакулы или скафидии, которые располагаются под корой и открываются наружу небольшим отверстием. Внутренняя полость скафидия устлана многочисленными нитями – парафизами.
Размножение. В толще парафиз располагаются органы полового размножения. Скафидии могут быть однополыми или обоеполыми. Среди парафиз развиваются антеридии – мужские органы размножения и оогонии – женские органы размножения. В антеридиях из спермагенных клеток образуется до 64 сперматозоидов, а в оогониях – по 8 яйцеклеток. При образовании сперматозоидов и яйцеклеток происходит редукционное деление. Созревшие гаметы с помощью тургорного деления выталкиваются из органов размножения в воду. Здесь в воде сперматозоид оплодотворяет яйцеклетку, формируется зигота. Она без периода покоя прорастает, образуя дочерний таллом фукуса.
Размножение. Таким образом, у фукуса смена поколений отсутствует. Спорофитом, как вы хорошо понимаете, является взрослое растение фукуса, а где же гаметофит? Оказывается, как утверждает видный альголог Ю. Е. Петров, гаметофитом у фукуса является небольшой слой подстилающих клеток, находящийся в нижней части (на дне скафидия). Этот слой и продуцирует мужские и женские органы размножения и, соответственно, разнополые гаплоидные гаметы.
Значение бурых водорослей 1. Они являются источником органического вещества в прибрежной зоне морей и океанов. Ими питаются все обитатели, начиная от микроскопических. 2. Служат поставщиками, обогащая водную среду кислородом. 3. «Подводные луга» служат маскировочным объектом и убежищем для мелких рыб и других обитателей. 4. Это единственный источник получения альгинатов для стабилизации вязких растворов. Применение альгинатов повышает качество печатания книг, стойкость красок, производство пластмасс, синтетических волокон, мазей, пасты. 5. Получение шестиатомного спирта. 6. Пищевая продукция для человека: консервы «морская капуста» . 7. Население прибрежных районов применяет как удобрение. 8. Йод получают.
Развитие эктокарпуса Эктокарпус (Ectocarpus): 1 – веточка с зооспорангиями и гаметангиями; 2 – зооспорангий при большом увеличении; 3 гаметангий и гаметы; 4 – зооспора
Таллом водоросли разделен на 3 части:
Половое размножение фукуса.
Цикл развития фукуса
ОТДЕЛ: БУРЫЕ ВОДОРОСЛИ PHAEOPHYTA КЛАСС: ЦИКЛОСПОРОВЫЕ CYCLOSPOROPHYCEAE ПОРЯДОК: ФУКУСОВЫЕ FUCALES САРГАССУМ SARGASSUM Имеет «листья» плательные пузырьки «стебель» сложное строение. Его расчленение похоже на высшие растения. Есть плавательные пузыри похожие на ягоды. Распространен в теплых морях и океанах.
Источник