Зав кафедрой общей биологии, к б. н. Калиева С. К

При половом размножении в одной из клеток образуется много одинаковых двухжгутиковых гамет, которые, выходя наружу сливаются попарно (изогамия). Зигота одевается толстой оболочкой, после покоя она образует зооспоры. Зооспоры теряют жгутики, в образовавшейся угловатой клетке происходит деление ядра и формируется большое количество зооспор. Последние вскоре теряют жгутики и складываются в новую колонию – сетку.

Порядок: Улотриксовые – Ulotrichales

Кладоффоровые представлены 9 родами нитчатых, иногда ветвистых форм, с крупными многоядерными клетками и встречаются в пресных и морских водах.

Нитчатые формы, представлены 3 родами и около 400 видов с многожгутиковыми зооспорами.

Половой процесс оогамный, образуются антеридии и оогонии. В антеридиях обычно образуется два многожгутиковых сперматозоида. В оогониях – одна крупная яйцеклетка. Зигота после покоя редукционно делится и дает четыре зооспоры.

Представлен родом Вошерия – Vaucheria, включает более 40 видов. Нитчатая водоросль водоёмов, на берегах, в иле, в цветочных горшках. Нить водоросли – трубка, не разделенная перегородками и состоит из одной клетки. Постенная протоплазма с мелким хромотофором (без периноидов), много мелких ядер. Полость заполнена клеточным соком. Запасной продукт – масло. При бесполом размножении боковой конец нити отделяется перегородкой, вздувается. Попавшие сюда ядра формируют по два жгутика – формируются зооспоры покидающие клетку. Они прикрепляются к субстрату, теряют жгутики и прорастают в новую нить. Половой процесс оогамный. Зигота прорастает в новую нить.

Это водоросли неклеточного строения, сифоновая структура со многими ядрами. Насчитывается 60 родов и сотни видов.

Это одноклеточные и многоклеточные водоросли, у которых отсутствуют зооспоры и гаметы, а есть особый половой процесс – коньюгация.

Вегетативно размножается при разрыве нитей на многочисленные участки. При половом размножении две нити выстраиваются друг против друга, затем возникают выросты растущие навстречу. При их смыкании оболочка растворяется и по образовавшемуся каналу содержимое переливается в другую клетку. Слившиеся протопласты образуют зиготу. После покоя зигота редукционно делится, образуя четыре клетки. Три клетки отмирают, а из одной образуется проросток, дающий начало новому растению.

Харовые наиболее высокоорганизованные представители среди зеленых водорослей.

Разножгутиковые водоросли как тип выделены недавно из зеленых водорослей. Они включают 60 родов и около 200 видов. Основное отличие их – жгутики зооспор разной величины: длинный и короткий.

Это одноклеточные, колониальные и нитчатые формы пресных и морских вод. Оболочка диатомовых пропитана кремнеземом и образует панцирь. В хромотофоре вместе с хлорофиллом есть диатомин – желтый пигмент вызывающий бледно-зеленую окраску. Запасное питательное вещество – масло. Они делятся на два класса: пеннатовые и центрические.

Представитель класса род пиннулярия – Pinnularia, одноклеточное донное растение наших водоёмов. Оболочка клетки состоит из двух половинок надетых друг на друга. Протоплазма образует постенный слой, ядро в центральной части в протоплазменном мостике. Хромотофоры по одному у каждой створки. Утолщенные участки оболочки – узелки, находятся на полюсах и в центре клетки. Их 3, между ними проходит S шов через который выступает протоплазма обуславливающая движение клетки.

Размножается пиннулярия делением клетки. Створки раздвигаются и содержимое клетки делится пополам. Каждая новая клетка получает одну створку, один хромотофор, ядро. Затем дочерние клетки восстанавливают вторую створку. При этом клетки постепенно мельчают в 2-3 раза. Две такие мелкие клетки сближаются, сбрасывают оболочку и содержимое клеток сливается. Перед слиянием клеток их содержимое редукционно делится. Из четырех клеток зиготы три погибают. Одна разрастается, достигает нормальных размеров, вырабатывает оболочку.

Класс: Центрические – Centricae

Род: Мелозира – Melosira, колониальная форма, у которой описан оогамный половой процесс.

Диатомовые водоросли встречаются в пресных и соленых водах. Ископаемые диатомовые водоросли третичного периода образуют из панцирей горную муку – трепел, из него делают теплоизоляционные плиты, используется как шлифовочный материал.

Это многоклеточные организмы нитчатого и пластинчатого строения, распространенные в морях, часто образующие мощные заросли в прибрежной зоне. Клетка одноядерная, с целлюлозной оболочкой и хромотофорами без периноидов. В хромотофорах кроме хлорофилла содержится: каротин, ксантофил и фукоксантин – бурый пигмент.

Продукт фотосинтеза: глюкоза, маннит и особый легкорастворимый в воде полисахарид - ламинарин.

Род: Эктокарпус – Ectocarpus, ветвистая нить напоминает кладофору, прикрепленную к субстрату, состоящую из одного рода клеток. На вершине ветвей, в яйцевидных одногнездных спорангиях образуются разножгутиковые зооспоры. Они, потеряв жгутики, прорастают в гаплоидную нить сходную с диплоидной. На боковых веточках этой нити формируются многокамерные гаметангии, где развиваютсяя одинаковые двухжгутиковые гаметы (изогамия). Одни гаметы оседают на субстрат (женские), другие подплывают к ним (мужские) и сливаются. Зигота сразу прорастает в диплоидную нить с зооспорами.

Род: Ламинария – Laminaria, крупная водоросль до 6 м в длину северных морей. Имеет толстый черешок до 50 см прикрепляющийся ризоидами к субстрату. Вверх идет пластинка свыше 5 м длины. На пластинке образуются зооспорангии с двухжгутиковыми зооспорами. Зооспоры прорастают в мелкое растеньице из нескольких клеток – заросток (гаметофит). На одних из них формируются антеридии со сперматозоидами, на других оогонии с яйцеклеткой. Из зиготы вырастает новая диплоидная ламинария – спорофит. Наблюдается чередование поколений. Сама ламинария спорофит растет летом, гаметофит – осенью и зимой. Зигота формируется и прорастает весной. Это приспособление перенести низкие температуры.

Бурые водоросли древняя группа растений, имеющая высокую степень дифференциации талома, некоторые виды имеют ситевидные трубки. Рассматривается как группа, давшая начало высшим растениям. Выделяется три класса:

Багрянки или красные водоросли, имеют сильно расчлененный талом, напоминают высшие растения, обитают в морях. Клетки имеют: ослизняющуюся пектиновую оболочку, протоплазму, одно или несколько ядер, многочисленные хромотофоры с хлорофиллом, фикоксантином (синий пигмент) и фикоэритрином (красный цвет) пигментами. Они имеют от интенсивно красного до буро-зеленого цвета. В спорангиях образуются неподвижные тетроспоры или моноспоры.

На концах бобовых веточек формируется карпогон – женский половой орган. В его нижней расширенной части находится яйцеклетка, верхняя суженая часть – трихогина. Антеридии собраны группами на концах сильноветвящихся нитей. Здесь образуется по одному неподвижному сперматозоиду – спермацию. Спермаций током воды переносится к карпогону и приклеивается к трихогине. Оболочка растворяется и содержимое мужской клетки через трихогину сливается с яйцеклеткой. Зигота многократно делится и образует карпоспоры. Они прорастают в гаплоидное растение. В пресных водах встречается род Батрехоспермум.

Тип: Сине-зеленые водоросли – Cyanophyta

Древняя примитивно устроенная группа водорослей, имеющая в клетке помимо хлорофилла пигмент синего цвета – фикоциан, иногда фикоэритрин – красный пигмент. Пектиновая оболочка клетки часто ослизняется, поэтому образуется слизистый чехол, объединяющий несколько клеток. Тип насчитывает около 1400 видов и делится на несколько порядков и классов. Имеется одноклеточные, нитчатые и колониальные формы.

Одноклеточные формы не имеют расчленения на протоплазму и ядро. Здесь выделяется окрашенный постенный слой – корковый и центральное тело. В центральном теле протопласта сосредоточены нуклеиновые кислоты. При фотосинтезе вырабатывается полисахарид – гликоген.

Размножение происходит простым делением клетки. Половой процесс отсутствует. Представители: хлорококк – Choococcus встречается на торфяных болотах, между кочками.

Морские бурые и красные водоросли используются в пищу, идут на корм скоту и для других целей. Из ламинарии получают йод (3% от сухого веса). Под названием морская капуста она употребляется в пищу. Из красных водорослей получают студенистое вещество агар-агар, используемый в пищевой промышленности и микробиологии. Богатые калием морские водоросли используются как удобрение.

К слизевикам относятся более 400 видов сапрофитов, реже паразитов. Тело – плазмодий, голая масса протоплазмы, в которую помещено большое число ядер. Плазмодий обладает амебообразными движениями. Например, плазмодий Ликогалы – Lycogala скрыт внутри пней. В влажную погоду он выходит наружу в виде слизистой массы. В период спороношения плазмодий выползает на поверхность субстрата в виде бесцветной или окрашенной лепешковидной массы и образует ряд выростов: шаровидных, колокольчатых и других спорангиев. Тесные группы спорангиев разной формы (горошин, пластин) – эталлии. Спорангии одеваются толстой оболочкой, в них формируются споры. Споры прорастыют в одно или двухжгутиковые зооспоры. Последние теряют жгутики и превращаются в миксамебы, которые могут прямым делением размножаться. Зооспопоры и миксамебы попарно сливаются, возникают диплоидные миксамебы. Последние сливаясь между собой, при этом ядра остаются, формируют плазмодий, состоящий из многих тысяч миксамеб. Преобладает диплоидная форма, гаплоидны споры и миксамебы до их коагуляции.

Миксомицеты способны вызывать заболевания. Например, капустная кила вызывается паразитирующим миксомицетом Плазмодиофора – Plasmodiaphora. Меры борьбы: известкование почвы, дизенфекция формалином.

Тип: Грибы – Fungi

Безхлорофильные организмы, насчитывающие около 100000 видов. Гетеротрофные, сапрофитные или паразитирующие организмы. Вегетативное тело гриба называется мицелий или грибница. Гифы имеют верхушечный рост, моноподиальное ветвление. Мицелий составлен из сильно ветвящихся бесцветных нитей – гифов. Нечленистый мицелий состоит из одной клетки, многоклеточный мицелий – членистый. Клетка гриба одета твердой оболочкой (целлюлозной), а у большинства пектиновой. У высших грибов из органического вещества сходного с хитином насекомых.

У низших грибов клетки многоядерные, а у высших грибов обычно одно, два ядра, реже много ядер. Грибы запасают гликоген – углевод близкий к крахмалу, капельки жира, грибной белок – волютин. При делении клетки перегородка растет от перифирии к центру, оставляя узкое отверстие.

При вегетативном размножении мицелий разрывается на части или путем почкования (у дрожжей). У многих грибов образуются клетки мицелия одетые толстой оболочкой – хломидоспоры. Они выдерживают зиму. Когда мицелий распадается на клетки образуются оидии.

При образовании спор, они могут быть эндогенные и экзогенные. У низших грибов в спорангиях образуются внутренние – эндогенные споры, экзогенные споры – конидии, образуются на особых нитях мицелия и характерны для высших грибов. Один и тот же гриб производит конидии на конидиеносцах нескольких сортов.

Половое размножение у разных грибов различно. У низших грибов сходно с водорослями и имеет место: изогамия, оогамия и зигогамия сходная со сцеплянковыми. Половые элементы не дифференцированы. Зигота делится редукционно. Высшие грибы делятся на сумчатые грибы, у которых закладываются половые органы и базидиальные грибы, у них нет половых органов. Сумка и базидия вначале двуядерные, при слиянии последних образуются одноядерные диплоидные формы. Образовавшаяся клетка редукционно делится, затем наступает эквационное деление и образуется 4-8 спор. У сумчатых эндогенные споры внутри сумки, а у базидиальных – экзогенные споры. Грибы делятся на 5 классов:

Насчитывают около 300 видов. Наиболее примитивные из них миксохитридиевые, грибы, лишенные мицелия. Представитель ольпидиум – Olpidium brassicae, внутриклеточный паразит, вызывающий заболевание капустной рассады – называется черная ножка. В клетках капусты поселяется тельце паразита без оболочки, на котором образуются спорангии с одножгутиковыми спорами. В дождливую погоду зооспоры подплывают к капустной рассаде, остаются на эпидермисе, одеваются оболочкой и переливают свое содержимое в клетки кожицы капусты. Размножаются очень быстро. Меры борьбы: умеренный полив и дезинфекция почвы. Миксохитридиевые имеют зачаточный мицелий. На пыльце сосны паразитирует Ризофидиум – Rhizophidium.

Небольшая группа грибов с мицелием, не имеющим поперечных перегородок, как у зеленой водоросли вошерии. Вызывает заболевание винограда – пятнистую ржавчину, бурую гниль лимона, болезнь картофеля. Класс делится на два подкласса: оомицеты и зигомицеты.

Они характеризуются оогамным половым процессом.

Половой процесс зигогамный.

Род: Мукор – Mucor, плесневый гриб на влажном хлебе, навозе и т.д. Мицелий погружен в субстрат и сильно разветвлен, это гигантская клетка без перегородок. Вверх торчат толстые ветви – спорангиеносцы с шаровидными спорангиями. Внутри спорангия видна колонка и споры. Споры разносятся ветром и прорастают в мицелий. При недостатке пищи на верхушках гифов образуются вздутия, отделенные перегородкой. Нити разных мицелиев сближаются вздутиями, оболочка растворяется и содержимое сливается. Это явление получило название зигогамия.

Зигота – зигоспора, имеет толстую оболочку, после покоя прорастает в небольшую нить со спорангием – это зародышевый спорангий. В нем образуютсяя споры со знаком + и – (женские и мужские), прорастают в мицелий. По способу питания гриб сапрофит, особенно многочислен в почве.

Группа насчитывает около 25000 видов. Характерный признак представителей, они образуют сумку – аску, имеющую строгоопределенное число спор 8-4-2. Класс делится на два подкласса: голосумчатые и плодосумчатые.

Плодовых тел нет, сумки образуются на мицелии. Насчитывает несколько порядков.

Порядок: Первичносумчатые – Protascales

Он включает 50-60 родов и несколько сотен видов.

Включает много порядков с разной формой плодовых тел, организацией мицелия и других признаков.

Сумки образуют в плодовых телах – клейстокарпиях и располагаются без порядка.

Насчитывает 15 родов и 150 видов. Сумки в клейстокарпиях собраны пучками. Паразитирующие формы.

Насчитывает около 15000 видов с плодовыми телами, перитециями. Они возникают внутри особого образования – стромы прямо на мицелии.

Включает около 6000 видов. Плодовое тело апотеций. На верхней стороне находится гемениальный слой, в котором вытянутые сумки чередуются с бесплодными нитями – парафизами. Сюда относятся Сморчки, объединяющие несколько родов. Крупное тело сморчка состоит из ножки и шляпки, которая имеет складчатую наружную поверхность выстланную гимением. Это ценные съедобные грибы, но их вначале надо хорошо прокипятить и слить воду. Обычны с ранней весной в осинниках и березняках.

Плодовую гниль яблок и груш вызывает Склеротиния – Sclerotinia.
Порядок: Трюфелевые – Fuberales

Грибы имеют клубневидные, вторичнозамкнутые подземные плодовые тела. Они развиваются из апотециев, края которых по мере развития заворачиваются и смыкаются, образуя внутри замкнутого тела складки, в щелях которых находятся сумки. Насчитывается 200 видов и 30-35 родов. Это весьма ценные пищевые грибы. В центральных областях России известен белый трюфель, а во Франции – черный трюфель. В 2004 году в Италии на аукционе продали трюфель весом 1 кг 50 г за 41000 $.