Что такое Спирогира

Содержание:

Отдел Зеленые водоросли

Зеленые водоросли – самый крупный отдел Водорослей. Включает около 20 тысяч видов. Зеленые водоросли обитают в пресных водах, морях и увлажненных местах суши. Их размеры могут достигать несколько десятков метров. 

Зеленые водоросли – важная эволюционная группа, которая дала начало сложным многоклеточным организмам с дифференцированными клетками. Некоторым видам удалось выйти на сушу и стать эмбриофитами. 

Общая характеристика 

Среди зеленых водорослей встречаются одноклеточные, многоклеточные и колониальные представители. Они пластичны и способны выживать в различных условиях. Некоторые виды вступают в симбиоз с грибами и образуют лишайники. 

Для представителей этого отдела характерно доминирование хлорофилла. Хроматофор водорослей, как и хлорофилл высших растений, состоит из двух модификаций хлорофилла – a и b. Помимо этого в них присутствуют пигменты каротины и ксантофиллы. 

Клетки включают клеточные стенки из целлюлозы и пектина. Они включают крахмала и масла в качестве запасающего вещества. В отделе Зеленые водоросли множество разнообразных представителей.

Одноклеточные Зеленые водоросли

Большинству одноклеточных свойственны монадная и коккоидная формы. 

  • Хламидомонада

Одноклеточная водоросль грушевидной формы, обитающая в пресных водах. Крахмал хламидомонады содержится в хлоропластах, что косвенно указывает на родство зеленых водорослей с настоящими растениями. Клетку покрывает бесцветная оболочка из гемицеллюлозы и пектина. Хламидомонада отличается от других видов наличием двух жгутиков одинаковой длины.

Рис. 1. Строение хламидомонады

Хламидомонада активно размножается в водоемах при цветении воды. Ей характерен частично гетеротрофный способ питания, т.к. употребляет готовые органические вещества. Она очищает водоемы от загрязнений. 

Хламидомонада имеет особое строение. Она представляет округлую клетку, на переднем конце которой есть выпячивание – носик с двумя равными жгутиками. Большую часть организма составляет хроматофор с пиреноидом – телом из белка, окруженным зерновым крахмалом. Считают, что пиреноид участвует в фиксации углекислого газа, а также в синтезе и накоплении питательных веществ. 

На переднем конце одноклеточного организма есть две сократительные вакуоли, которые удаляют лишнюю воду и регулируют тургор. Для клетки характерно наличие светочувствительного глазка, обеспечивающего положительный фототаксис. Ядро одно.

Рис. 2. Жизненный цикл хламидомонады

Хламидомонада способна переносить неблагоприятные условия. В этом случае жгутики отваливаются, стенки ослизняются и клетка утрачивает подвижность. При улучшении факторов жизни жгутики появляются вновь, и клетка начинает активный образ жизни. 

Для хламидомонады свойствен простой жизненный цикл. Гаплоидная клетка резорбирует жгутики, делится митотическим способом и образует жгутики. Т.о., формируются новые клеточные организмы. Затем пара клеток совмещается и образуется зигота (2n) с четырьмя жгутиками. Она делится путем мейоза, в результате чего развиваются две клетки (n). 

  • Хлорелла

Одноклеточная шарообразная водоросль, лишенная жгутиков. Хлорелла населяет небольшие стоячие водоемы, лужи, канавы, влажные почвы и стволы деревьев. Клетку покрывает плотная оболочка из целлюлозы. 

Рис. 3. Строение хлореллы

Большую часть клетки занимает чашевидный хроматофор. Так же как и для хламидомонады, хлорелле характерно наличие пиреноида, окруженного крахмальными зернами. Стигма отсутствует. 

Хлорелле характерен бесполый способ размножения с помощью неподвижных округлых автоспор. Ей так же свойственно фотоавтотрофное питание, активный фотосинтез и быстрое размножение. Из-за высокого процента белка, хлореллу часто выращивают в качестве корма. 

Подвижные колониальные Зеленые водоросли

Клетки подвижных колониальных форм схожи с хламидомонадой. Они образуются в результате деления зиготы. Клетки удерживаются между собой с помощью слизистого вещества. 

  • Вольвокс

Колониальная водоросль в форме подвижных зеленых шариков. Колония включает около 20-50 тысяч клеток, большую часть которых составляют вегетативные. Клетки сообщаются между собой цитоплазматическими мостиками. 

Рис. 4. Вольвокс

Для вольвокса характерно вегетативное и половое размножение. В результате вегетативного образуются дочерние колонии, отделяющиеся от материнской последовательными продольными делениями. После этого они вываливаются в середину материнского организма и освобождаются после разрушения последней. 

Рис. 5. Бесполое размножение вольвокса

Половое размножение реализуется специализированными клетками без жгутиков. Одна часть преобразовывается в женские половые клетки – оогонии, из которых формируются яйцеклетки (n), а другая часть – в мужские клетки – сперматозоиды (n). При их сливании образуется зигота – ооспора (2n). Сначала она делится путем мейоза, а затем – путем митоза. В результате развивается пластина из гаплоидных клеток. 

Нитевидные многоклеточные Зеленые водоросли

Нитевидные многоклеточные Зеленые водоросли населяют пресные водоемы и моря. Они достигают до 10 см в длину. Нити состоят из клеток одинакового размера и формы. 

  • Улотрикс

Многоклеточная нитевидная водоросль из одного ряда клеток, прикрепляемая к субстрату длинной прозрачной клеткой – ризоидом. В клетке подкововидный хроматофор с одним или несколькими пиреноидами окружен крахмальными зернами. 

Рис. 6. Строение улотрикса

Для улотрикса характерны бесполый и половой способы размножения. Каждая клетка может дифференцироваться в спорангий или гаметангий. В случае бесполого размножения развивается несколько зооспор грушевидной или яйцевидной формы. В зооспорах есть глазок, две сократительные вакуоли и четыре жгутика. Образовавшиеся клетки прикрепляются к субстрату и прорастают во взрослую водоросль. При бесполом размножении нить распадается на клетки, которые делятся митотическим путем. В результате образуются взрослые организмы. 

Рис. 7. Размножение улотрикса

Половое размножение улотрикса проходит с помощью изогамии. Гаметы и зооспоры формируются в одном организме. Они по строению схожи между собой, но различны по количеству, размерам и наличию жгутиков. Гаметы мельче и имеют по два жгутика, к тому же их образуется больше. При слиянии половых клеток (n) или участков нитей образуется зигота (2n), которая уходят на дно, лишается жгутиков и формирует толстую оболочку. Затем она делится мейозом и образует зооспоры (n), которые выходят из оболочки, закрепляются у субстрата и прорастают во взрослый организм. 

  • Спирогира

Многоклеточная нитевидная водоросль, достигающая до 10 см в длину. В отличие от улотрикса, спирогира не прикрепляется к субстрату, а плавает свободно. Нити состоят из ряда одинаковых цилиндрических клеток, характеризующихся наличием целлюлозной клеточной стенки, слизистой оболочки, одного ядра и крупной вакуоли. Образование спор не свойственно. 

Рис. 8. Строение клетки спирогиры

Главный отличительный признак спирогиры – перекрученный по спирали хроматофор с пиреноидами. Растения размножаются половым и бесполым путем. При вегетативном размножении нить распадается небольшие участки или клетки. Они делятся митозом, в результате чего развиваются новые организмы. Половое размножение осуществляется с помощью конъюгации. Этот процесс сопровождается сближением нитей и их склеиванием слизью. Затем клетки образуют выросты, которые соединяют две нити между собой. Из «мужского» организма содержимое клетки проникает в «женскую» особь, в результате чего образуется зигота. Она покрывается толстой оболочкой и входит в состояние покоя, после чего прорастает. Затем зигота делится путем мейоза и образуются четыре клетки, три из которых отмирают. Из оставшейся живой клетки формируется взрослый организм.

Рис. 9. Размножение спирогиры 

Пластинчатые многоклеточные Зеленые водоросли

Пластинчатые многоклеточные Зеленые водоросли обитают в морях. Они могут достигать в длину до полуметра. Для них характерно прикрепление к субстрату. 

  • Ульва

Пластинчатая многоклеточная Зеленая водоросль, таллом которой имитирует листовую структуру. Строение ульвы сложнее, чем у нитчатого улотрикса, но их жизненные циклы схожи. Гаплоидная зооспора со жгутиками также вырастает в нить, клетки которой делятся в нескольких направлениях. В результате образуется листовидная структура. Клетки у основания водоросли образуют ризоидоподобные выросты.

Рис. 10. Размножение ульвы

Для жизненного цикла ульвы характерно чередование изоморфных поколений. Гаметофит и спорофит внешне схожи. Во время полового процесса клетки гаметофита образуют анизогаметы с двумя жгутиками. При сливании гамет (n) развивается зигота (2n). Затем из нее формируется нить и листовидный таллом как у гаметофита. 

Значение 

Зеленые водоросли играют важную роль в жизни обитателей планеты:  

  1. создают органическое вещество в водоемах,
  2. гаметы, зооспоры и сами водоросли служат пищей для зоопланктона,
  3. обогащают воду кислородом,
  4. фильтруют сточные воды,
  5. из нитчатых водорослей производят бумагу, ацетон, спирты и др.,
  6. пластинчатые водоросли человек употребляет в пищу и т.д.

Помимо пользы водоросли могут приносить вред. Они могут провоцировать зарастание водоемов, обрастать на сооружениях, судах и т.д. Сверлящие водоросли повреждают раковины моллюсков. Также водоросли могут быть паразитами животных и человека.

Смотри также:

Водоросли: характеристика

Источники изображений: 

  • Рис. 2 — https://100urokov.ru/predmety/urok-7-carstvo-rasteniya
  • Рис. 5 — https://u.foxford.ngcdn.ru/uploads/tinymce_image/image/9583/хлорелла.png 
  • Рис. 9 — https://spisokmagazinov.ru/info/razvitie-hlamidomonady/

Охрана природы Комментарии (0) Хищные растения Растения питающиеся животными! Плотоядные растения по праву можно считать чудом природы. Эти удивительные растения — настоящие хищники, они ловят насекомых и Зарыбление Байкала — Путин выпустил в Байкал 50 тысяч мальков омуля Зарыбление Байкала — Путин выпустил в Байкал 50 тысяч мальков омуля. Президент России Владимир Путин посетил Байкальский государственный природный биосферный заповедник, Охотничий минимум Охотничий минимум (Что надо знать охотнику) В этом выпуске речь пойдет об охотничьей этике, а также о пушных зверях, которые водятся на территории России. Охотминимум Секреты и чудеса Байкала Секреты и чудеса Байкала Байкал зачаровывает многих людей на протяжении ни одного века. Но, вместе с этим, далеко не каждый человек знает о том, какие именно секреты и Аян (плато Путорана) Аян — Аян озеро в России, на плато Путорана, село в Хабаровском крае России, административный центр Аяно-Майского района и сельского поселения «Село Аян». У этого Озеро Церик-Кёль (тайна без дна) Озеро Церик-Кёль (тайна без дна) Озеро Церик-Кёль расположено в Черекском районе Кабардино-Балкарской республики вблизи поселка Кашхатау на высоте 809 метров над уровнем

В водах Байкала появилась нитчатая водоросль спирогира

Подробности
Категория: Байкальское досье

Ученые Лимнологического института СО РАН бьют тревогу. Последняя экологическая экспедиция, которую исследователи здоровья Байкала провели в сентябре, обнаружила весьма досадные симптомы самочувствия священного озера. В нем появился новый обитатель. Гадкая нитчатая водоросль спирогира. Она распространилась в прибрежной зоне вдоль восточного побережья, в Бурятии, а также по южному побережью, в Листвянке, Больших Котах, бухте Песчаная, Большом Голоустном, в ряде бухт Малого моря, на Ольхоне, а именно в районе Хужира и бухты Перевозная. По мнению ученых, стремительное распространение этого водяного сорняка угрожает байкальским эндемикам и качеству воды, которая до сих пор считается самой чистой в мире.

Однако чиновники министерства природных ресурсов и экологии Иркутской области не склонны поддаваться панике, поскольку достоверных научных подтверждений тому, что засилье водорослей представляет опасность для экологии озера, на сегодня нет. В Минприроды намерены детально изучить все данные и на их основе разработать план дальнейших действий по излечению озера.

— Я уже успел ознакомиться с печальными результатами исследований Лимнологического института, — рассказал доктор географических наук, геоэколог, Член Комитета Совета Федерации по науке, образованию и культуре Арнольд Тулохонов. – Безусловно, необходимо продолжать исследования и принимать меры, потому что поводы для тревоги есть.

Водоросль спирогира живет на камнях, но во время штормов всплывает на поверхность и там начинает гнить, источая отвратительный запах. Вот эту мерзкую, гнилую вонючую жижу и обнаружили ученые во время экспедиции. Директор Лимнологического института СО РАН, академик Михаил Грачев считает, что спирогира появилась из-за неисправной работы очистных сооружений, которые сбрасывают в озеро неочищенные сточные воды. Проблему с эффективностью работы очистных сооружений подтверждает и наличие кишечной палочки в количестве, превышающем норму. В районе Слюдянки ученые обнаружили ее в количестве выше нормы в 140 раз, а возле города Бабушкин Республики Бурятия в 400 раз. В свою очередь сотрудник Роспотребнадзора Иркутской области в ответ на вопрос корреспондента «МК Байкал» заявил, что полученные учеными данные анализа байкальской воды они подтвердить не могут, поскольку мониторинг качества воды в этой части озера не ведется. Но сигнал, полученный от ученых, будет проверен.

Нагадили, получите

Ученые института считают, что очистные сооружения Слюдянки, Байкальска, Северобайкальска и города Бабушкин выработали свой ресурс и поэтому производят некачественную очистку сточных вод. В результате эти формально прошедшие очистку, а на деле грязные сточные воды несут в Байкал фосфат и нитраты, которые способствуют стремительному размножению спирогиры. Не остаются в стороне и владельцы частных домов, турбаз, так называемые новые латифундисты, которые вообще без всяких очистных сбрасывают отходы своей жизнедеятельности прямиком в озеро, бесконтрольно. Под сурдинку крупные и мелкие суда каждую ночь выходят в открытый Байкал и сливают туда фекальные и подсланевые воды. Раньше спирогира существовала в Байкале в ряде отдельных бухт, и ее ниточки были единичными, но процесс ее размножения не прекращается, а стремительно растет. По приблизительным данным, массово спирогира начала размножаться около четырех лет назад, и в прошлом году на берег было выброшено порядка 1, 4 тыс. тонн мокрой водоросли.

— На самом деле спирогира является мягким ответом экосистемы Байкала на человеческое воздействие, — отметил гидробиолог, доктор биологических наук, заведующий лабораторией биологии водных беспозвоночных Лимнологического института Олег Тимошкин. – Природа таким образом предусмотрела, что всю грязь, которую люди выбрасывают в Байкал, он утилизирует в виде биомассы этих водорослей и выплевывает это все на берег. Мол, вы нагадили – вот, получите.

Однако если бы на этом все и заканчивалось, было бы не так страшно, но члены экспедиции вынуждены констатировать, что спирогира влияет на жизненные циклы байкальских эндемиков или вообще вытесняет их, тем самым нанося ущерб экологии Байкала. По их мнению, водоросль непрерывно размножается, и уже через несколько лет этот губительный процесс станет необратимым.

Как рассказал «МК Байкал» специалист региональной общественной организации «Байкальская экологическая волна» Максим Воронцов, первыми сообщили об инородных водорослях обеспокоенные жители поселка Максимиха, расположенного на берегу Баргузинского залива, еще в 2011 году. «Три года назад к нам в организацию позвонили обеспокоенные жители поселка и рассказали, что по побережью залива распространились странные водоросли, — отметил Максим Воронцов. – Когда появилась возможность, летом 2012 года мы отправились в экспедицию по Байкалу и увидели печальную картину собственными глазами – берега Баргузинского и Чивыркуйского залива заполонила водоросль».

Не пугайте народ

Но, несмотря на то, что проблема заселения водорослями была обнаружена не вчера и крайне беспокоит жителей прибрежных территорий Байкала, министерство природных ресурсов и экологии Иркутской области уверяет, что поводов для беспокойства пока нет. Как подчеркнула заместитель главы Минприроды Нина Абаринова, для каких-либо дальнейших действий первоначально необходимо установить причину появления водорослей, их влияние на качество воды и выяснить, представляют ли они опасность для экологии озера в целом.

«Предположительно причинами размножения водорослей могли послужить падения уровня воды в Байкале и теплая температуры воды, поскольку в этом году она успела прогреться, — отметила замминистра. — Следующий фактор, который, возможно, повлиял на размножение водорослей, это работа очистных сооружений. Водоросли любят фосфаты — синтетические моющие средства, которые используются при стирке, и сброс недостаточно очищенных сточных вод в теплый маловодный период мог поспособствовать размножению».

Кроме того, Нина Абаринова отметила, что министерство обратилось за информацией к Росприроднадзору, Роспотребнадзору, Росгидромету по поводу представления данных о сложившейся ситуации. После детального рассмотрения фактов будет разработан план мероприятий по стабилизации обстановки и ведению дальнейшего мониторинга и обследования водоемов. Редакция «МК Байкал» также обратилась с официальными запросом в Росприроднадзор по поводу данной проблемы, но ответа пока не получено.

Доктор географических наук, заместитель директора института географии им В.Б. Сочавы СО РАН Леонид Корытный попытался успокоить взволновавшуюся общественность. Он рассказал, что проблема массового размножения водорослей для Байкала не нова, поэтому не стоит делать скоропалительные тревожные заявления. «Если хорошо вспомнить, на Байкале уже было увеличение водорослей под влиянием природных циклов. Не нужно говорить, что Байкал гибнет, и заранее пугать народ. Поскольку это может отрицательно повлиять на наш туризм и ухудшить экономическое положение Иркутской области. На Байкале проблем хватает и не стоит отдавать приоритет тем проблемам, причины которых еще не изучены, — отметил Леонид Корытный. — Надо иметь ввиду, что у любых изменений могут быть две причины – естественная и антропогенная. Всегда они действуют совместно, и разобраться, какая из причин является ведущей, трудно».

Странная любовь

Может быть, авторитетный ученый и прав, что не стоит мистифицировать загадочную дурно пахнущую незнакомку и преждевременно называть ее могильщицей великого озера. Но как тогда быть с кишечной палочкой? Она то, что называется, проста, как рыба в чешуе и про нее, откуда она взялась и почему, нам все известно. Одно только превышение нормы содержания кишечной палочки в байкальской воде должно вызывать тревогу, ведь старожилы всегда гордились тем, что воду из озера можно просто черпать и пить. Неужели мы смиримся с тем, что те времена остались в прошлом? «Большое содержание кишечной палочки в Байкале наблюдается в районе поселков и очистных сооружений, — рассказал Михаил Грачев. – Кишечная палочка должна умирать на стадии очищения, и сточные воды, попадающие в Байкал, не должны отклоняться от нормы содержания болезнетворных бактерий. Поскольку очистные сооружения не выполняют должным образом своей функции, мы наблюдаем эти отклонения».

В региональном управлении Роспотребнадзора «МК Байкал» пояснили: «В тех местах, где проводил исследования Лимнологический институт, мы не ведем мониторинг, поэтому информацией о превышении нормы содержания кишечной палочки в районе Слюдянки и Бабушкине не располагаем, — отметили в пресс-службе Роспотребнадзора. – Но в скором времени мы намерены провести совещание с представителями Минприроды, Росприроднадзора, Росгидромета, исследователями Лимнологического института, на котором попросим предоставить лабораторную базу исследований со всеми данными. Только после этого мы будем разрабатывать план дальнейших мероприятий».

Возможно, и вонючие водоросли, и превышение нормы кишечной палочки, пока только первые симптомы недомогания мощной экосистемы Байкала, но совершенно очевидно, что насколько мощной бы она ни была, оставлять ее один на один с увеличивающимся потоком побочных продуктов человеческой жизнедеятельности дальше уже опасно. Мы все гордимся Байкалом и любим его, но как-то все больше отвлеченно. Эта любовь не мешает нам все более плотно заселять его берега, делить и межевать земли, строить неаутентичные танцполы посреди тайги, генерировать свалки, обсуждать создание особых экономических зон туристско-рекреационного типа и так далее. И эта любовь почему-то не помогает нам думать о том, что очистные сооружения, доставшиеся в наследство от советских времен, уже не справляются с той кучей отходов, которую порождают наши неуёмные аппетиты.

Валерия Батутите (МК-Байкал, 17.10.2014)

Кроме одноклеточных в воде живёт немало многоклеточных водорослей. К числу самых распространённых принадлежит спирогира. Почти в любом пруду или речной завязи много зелёной, скользкой на ощупь тины. Чаще всего такая тина не что иное, как скопление нитей спирогиры, свободно плавающих в воде. Нити одеты слизистыми чехлами.Спирогира — нитчатая многоклеточная водоросль, клетки которой имеют цилиндрическую форму.Узнать спирогиру легко по характерным хроматофорам в виде одной или нескольких лент.

Что делать. На живом (или гербарном) материале рассмотрите многоклеточную водоросль спирогиру.

Что наблюдать. Обратите внимание на её внешний вид.

Что делать. На готовом микропрепарате «Спирогира» рассмотрите при небольшом увеличении.

Что наблюдать. Из чего состоит нить водоросли.

Что делать. При большом увеличении (300 раз) рассмотрите одну клетку спирогиры.

Что наблюдать. Найдите в клетке: оболочку, цитоплазму, ядро, хроматофор, вакуоли.

Подготовить к отчёту. Зарисуйте одну клетку спирогиры и подпишите названия её частей.

Ответить на вопрос: почему водоросли относят к низшим растениям?

Презентация

.ppt Практическая работа №14 Строение многоклеточной водоросли спирогиры

Спирогира – род нитчатых зеленых водорослей. В настоящее время изучено более 300 видов водорослей данной группы. По классификации этот род делится на два подрода: Euspirogyra и Sirogonium. В странах СНГ встречается более 120 видов.

Спирогира – это наиболее распространенная водоросль пресных водоемов по всему земному шару. Реже встречается в морской воде. В пресных водоемах с медленно текущей либо стоячей водой из спирогиры и некоторых других водорослей образуется тина, представляющая собой объемные скопления, напоминающие покрытую слизью вату. Ярко-зеленая тина может плавать в толще воды или стелиться по дну водоема.

Строение спирогиры. Таллом водоросли выглядит как неветвящаяся нить, состоящая из одного ряда одинаковых клеток цилиндрической формы. Клетки относительно крупные, длина их может достигать у некоторых видов до 0,01 мм. Ширина нити спирогиры составляет от 5 до 200 мкм.

Оболочкой каждой клетки является целлюлозная клеточная стенка, покрытая снаружи слизью. Большую часть клетки занимает вакуоль с клеточным соком. На цитоплазматических тяжах, проходящих через вакуоль, подвешено одно ядро. В каждой клетке имеется по одному и более спирально закрученных хлоропластов, напоминающих ленты, расположенные в пристеночном слое цитоплазмы. Все спирогиры — автотрофы, синтезирующие органические вещества на свету в хлоропластах в процессе фотосинтеза.

Размножение. Размножение осуществляется бесполым (вегетативным) и половым (конъюгация) способом. При вегетативном размножении происходит фрагментация таллома с образованием молодых нитей спирогиры. При конъюгации в ходе слияния двух клеток разных нитей спирогиры образуется зигота. После формирования толстой оболочки зигота трансформируется в зигоспору, способную переживать неблагоприятные условия внешней среды, в частности зимний период. В этом случае весной после мейотического деления из зигоспоры образуются четыре споры, из которых только одна прорастает в новую нить водоросли, остальные погибают. Только зигота и зигоспора диплоидные, другие стадии развития гаплоидные.

Спирогира считается классическим объектом в изучении строения клетки водоросли из-за больших размеров клеток и ясности их структуры. Это наиболее изученное водное растение.

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Максим Коновалов
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий