Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ОБЗОР ПО ВОДОРОСЛЯМ / Отдел Диатомовые.ppt
Скачиваний:
62
Добавлен:
27.05.2015
Размер:
994.3 Кб
Скачать

Отдел Диатомовые водоросли (Bacillariophyta, или Diatomeae)

Это микроскопические организмы, одиночные или различной формы колонии в виде лент, нитей, цепочек, звездочек, буровато-желтого цвета. Клетка состоит из протопласта, пектиновой оболочки и внешней кремневой оболочки — панциря. Протопласт состоит из постенного слоя цитоплазмы, центральной вакуоли, ядра и одного или нескольких хроматофоров. Ядро расположено в центре клетки в протоплазменном мостике, пересекающем центральную вакуоль, а у некоторых в постенном слое цитоплазмы. Хроматофоров 1-2 пластинчатой формы или много в виде дисков или зерен. Они расположены в постенном слое цитоплазмы. Цвет хроматофоров зависит от присутствия в них кроме хлорофилла, дополнительных пигментов: каротина, бурого фукоксантина и нескольких ксантинов, совокупность двух из которых называют диатомином. Все пигменты, кроме хлорофилла, растворимы в воде. После отмирания водоросли они извлекаются из клетки, и хроматофор зеленеет. Продуктами ассимиляции являются масло, волютин, иногда лейкозин. Панцирь плотно прилегает к внутренней пектиновой оболочке. Он состоит из двух половинок, налегающих одна на другую как крышечка на коробочку, из которых большая (крышечка) называется эпитека, а нижняя, меньшая (коробочка) — гипотека. Каждая из половинок оболочки состоит из створки и пояскового ободка. Створка — плоская поверхность крышки и дно коробочки с загнутыми краями. Поясковый ободок — боковая поверхность, в виде узкой ленты или кольца, окаймляющая край загиба створки. Поясковый ободок эпитеки плотно надвинут на поясковый ободок гипотеки. На панцире границы ободковых поясков эпитеки и гипотеки видны в виде двухконтурной полосы, которую и называют пояском панциря. При рассматривании диатомовых водорослей под микроскопом их клетка может иметь разную форму в зависимости от того, какой стороной она обращена к наблюдателю. Если она обращена створкой, то она может быть различной формы. Это положение со створки. С боковой стороны (в профиль) клетка обычно имеет вид прямоугольника. Такое положение клетки называют вид с пояска.

Панцирь диатомовых имеет очень сложную структуру, различимую в деталях лишь при сильном увеличении микроскопа. Створки пронизаны мельчайшими порами, в виде точек, располагающихся в виде правильных рядов или образующих сетку. Если ряды точек расположены тесно, они образуют штрихи. Кроме этого, у некоторых имеется одна или несколько слизевых пор, занимающих определенное положение на створке. Они выделяют слизь, с помощью которой прикрепляются к субстрату или друг к другу при образовании колоний. В створках некоторых диатомовых имеются пустоты — ареолы, мелкие округлые и более крупные многоугольные камеры, открытые в полость клетки или наружу и сообщающиеся с наружной средой мельчайшими порами. На внешней или внутренней поверхности некоторых диатомовых наблюдаются утолщения — ребра. Часто средина створки не имеет структуры. Эту бесструктурную часть называют центральным полем, если она расположена в центре клетки, или осевым полем, если она проходит по продольной оси створки и имеет вид узкой или широкой полосы. Все эти элементы структуры диатомовых имеют большое систематическое значение. Они располагаются на створке в строго определенном порядке и частично заходят на загиб створки. Поясок же обычно бывает бесструктурный. У некоторых диатомовых по средней линии створки заметны утолщения оболочки в виде трех блестящих кружочков. Их называют узелки. От конечных узелков к центральному идет продольная щель в оболочке — шов. У других диатомовых узелки и шов отсутствуют. Цикл развития представлен в «Руководстве к практическим занятиям» С. 49 - 51. Размножаются диатомовые делением надвое. При этом створки оболочки расходятся, протопласт делится пополам, и каждая дочерняя клетка получает по одной створке материнской клетки, а недостающую створку затем достраивают. Половой процесс у некоторых — оогамный, у большинства же в виде конъюгации двух гамет. Зигота немедленно разрастается и превращается в ауксоспору (спору роста), которая после некоторого роста вырабатывает кремневую оболочку и превращается во взрослую особь. Таким образом, в цикле развития диатомовых преобладает диплоидная фаза, гаплоидны лишь гаметы. К диатомовым относится свыше 10 тысяч видов. В основу систематического деления их положено строение панциря и структура его створок. Их делят обычно на два класса: центрические и пеннатные (или перистые).

Это преимущественно морские одиночные или колониальные формы, характеризующиеся радиальным строением створок, лишенных шва, поэтому неподвижных. В цикле развития некоторых представителей описаны двужгутиковые зооспоры и оогамный половой процесс. Представители циклотелла и мелозира.

Циклотелла одиночные или соединенные в колонии водоросли, клетки которых имеют вид круглой низкой коробочки. В стенкоположном слое протоплазмы заключены многочисленные дисковидные и зернистые хроматофоры. В центре клетки вакуоль клеточного сока, пронизанная плазменным тяжем, в средней части которого лежит ядро.

Мелозира очень распространенный как в пресных водах, так и в морях богатый видами род. Это нитчатая колония, состоящая из цилиндрических клеток, строение которых сходно со строением клетки циклотеллы. Хроматофоры лопастные, ядро постенное. До недавнего времени считалось, что у мелозиры, как и у всех центрических, образование ауксоспоры происходит апогамно. При этом в клетках, из которых в дальнейшем развиваются аукоспоры, происходит редукционное деление ядра, два из которых погибают, а оставшиеся два сливаются. После этого клетка, разрастаясь, превращается в ауксоспору. Но исследованиями последних лет установлено, что у мелозиры и некоторых других центрических имеется оогамный половой процесс. В одних клетках образуются одно-, а, возможно, двужгутиковые сперматозоиды. Перед их образованием происходит редукционное деление ядра клетки. В других клетках развивается одна яйцеклетка. Перед её образованием также происходит редукционное деление ядра, но из образовавшихся четырех гаплоидных лишь одно остается жизнеспособным и является ядром яйцеклетки. Из оплодотворенной яйцеклетки развивается ауксоспора. Дальнейшие исследования покажут, есть ли у центрических оба описанных способа образования ауксоспор или оогамный половой процесс присущ всем. Цикл развития представлен в «Руководстве к практическим

занятиям» С. 51.

Косцинодискус крупная морская водоросль, имеющая дисковидный панцирь со структурой диска в виде точек или ячей. Они расположены рядами, открыты снаружи и затянуты оболочкой изнутри.

Относящиеся к этому классу одиночные и колониальные, главным образом пресноводные, водоросли имеют вытянутую форму клетки, с явно выраженной двусторонней симметрией. В зависимости от наличия или отсутствия шва на створке этот класс делится на два порядка: шовные — створки со швом в виде щели или канала и бесшовные — створки не имеют шва. На продольной оси створки находится гладкое осевое поле.

Наибольшее количество видов диатомовых относится к этому порядку. Типичным и наиболее известным представителем является пиннулярия. Это классический объект, который приводится во всех учебниках как пример диатомовых водорослей. В зависимости от положения пиннулярия имеет разную форму и структуру. Со створки она имеет форму вытянутого эллипса. На створке хорошо заметны узелки, шов и перистая структура. С пояска она имеет вид удлиненного прямоугольника, на боковых стенках которого заметны узелки в профиль и отчасти заходящие со створок перистые поперечные полоски.

Кроме пиннулярии, к этому порядку относятся навикула, близкая к пиннулярии, но со створки имеющая форму лодочки с сильно суженными концами, плевросигма, створки её слегка имеют S-образную форму, цимбелла со своеобразной формой клетки, резко различной со створки и пояска, гомфонема, одиночные клетки которой прикрепляются к субстрату студенистыми ножками или же образуют ветвистую колонию, сурирелла одиночные клетки, со створки эллиптические, яйцевидные, иногда суженные посредине, а с пояска прямоугольные или линейные, большей частью с грубыми поперечными штрихами.

Представителями этого порядка являются синедра, диатома, фрагилярия, табелярия.

Синедра. Её палочковидные, довольно крупные клетки бывают одиночными или в виде пучковидно- вееровидных колоний, прикрепленных к субстрату или свободно плавающих. Широко распространена в пресных водах, морях и солоноватых водоемах. Диатома колониальная водоросль, колонии в виде лент, клетки скрепляются друг с другом всей поверхностью створок или только концами, образуя зигзаговидные цепочки. Табеллярия имеет колонии лентовидные или в виде зигзаговидной цепочки, редко звездчатые. Фрагилярия лентовидные колонии. Виды табеллярии и фрагилярии широко распространены а пресноводных водоемах.

Это, в основном, водные водоросли, широко распространены как в планктоне, так и в бентосе. По количеству видов преобладают бентосные формы (представители из порядка шовные), но по количеству особей и по общей массе первенство принадлежит планктонным формам. Бентосные формы (морские и пресноводные) принадлежат к классу перистые. В пресных водоемах распространены как перистые, так и центрические, в морях же преобладают центрические. Планктонные диатомовые имеют своеобразную форму клеток: они тонкие игловидные, или с выростами в виде щетинок, клетки могут соединяться в своеобразные колонии. Все это увеличивает поверхность клетки, увеличивает трение о воду, и клетки легче удерживаются в слоях воды. Некоторые диатомовые встречаются в горячих источниках, температура воды которых выше 50°. По-видимому, это обычные пресноводные виды, приспособившиеся к этим условиям. Встречаются диатомовые и в Арктике на поверхности льда, где они в летние месяцы, размножаясь, образуют бурые пятна, под которыми лед быстрее тает. В этих мостах образуются углубления, наполненные водой, на дне которых развиваются диатомовые. Нередко развиваясь в массовом количестве, диатомовые вызывают «цветение» воды. В распространении диатомовых важное значение имеют следующие экологические факторы: соленость воды, что обусловливает деление их на пресноводных и морских; повышенное содержание железа и в некоторых случаях — кремния. Большое значение имеет свет, необходимый им для фотосинтеза. Но по сравнению с другими водорослями диатомовые более выносливы, могут довольствоваться незначительным количеством его, и поэтому встречаются на значительной глубине (40—60 м, а в морях еще глубже).

Планктонные диатомовые являются кормом для водных животных, служащих пищей для рыб. Отсюда их значение в рыбоводстве. В практических целях человек использует диатомит (горная мука); это осадочная горная порода, состоящая из панцирей ископаемых диатомовых. Диатомит применяется в качестве полировочного материала, для тепловой и звуковой изоляции, как фильтрующее вещество в пищевой промышленности. В геологии используется диатомовый анализ, позволяющий на основании знаний ископаемых диатомовых определить происхождение и возраст осадочных пород.

Ископаемые диатомовые известны с юрского периода (около 110—150 млн. лет назад). Масса панцирей отмиравших диатомовых откладывалась на дне мелководных бассейнов в третичное и четвертичное время, образуя нередко мощные отложения. Вынесенные на поверхность в последующее время, они образовали горные породы

— диатомит и трепел.

Филогенетически диатомовые сближают с золотистыми (хризомонадами) на основании некоторых общих признаков: наличие подвижной стадии (сперматозоидов), по строению сходных с клетками золотистых; сходство пигментов и запасных веществ (масла) и у некоторых диатомовых пульсирующих вакуолей; нахождение кремнезема в оболочке ряда хризомонадовых. По- видимому, это самостоятельная ветвь эволюции, предки которых были общими с предками золотистых.

Из двух классов диатомовых более древними являются центрические, от которых развились формы промежуточные между ними и перистыми, и относимые к особому классу промежуточные. Эти формы, дав начало перистым, почти все вымерли.

Соседние файлы в папке ОБЗОР ПО ВОДОРОСЛЯМ