Последовательность работы

1. Ознакомиться со строением клеток: их формой, числом ядер и формой хроматофора, наличием пиреноидов у различных представителей зеленых водорослей.

2. Рассмотреть постоянный препарат спирогиры при малом увеличении, обратить внимание на форму клеток, форму хроматофора, пиреноиды и ядро. Ознакомиться с типом полового процесса спирогиры.

3. На постоянном препарате изучить: внешнее строение хары, обратив внимание на ветвление таллома, наличие «узлов» и «междоузлий»; строение органов полового размножения – оогониев и антеридиев.

ОТДЕЛ ДИАТОМОВЫЕ ВОДОРОСЛИ – Diatomеophytа

Диатомовые водоросли – одноклеточные и колониальные, микроскопически мелкие, широко распространены в планктоне морей и океанов, пресных водах, влажной почве, на скалах, корке деревьев (рис.7).

Рис. 7 Диатомовые водоросли:

А- плеуростигма, Б- цимбелла, В- навикула, Г- синедра, д- табеллярия, Е- диатома, Ж- меридион, З- циклотелла

Их отличительные особенности – желтоватая или буроватая окраска хроматофоров, благодаря наличию кроме хлорофилла пигмента фукоксантина и нескольких ксантинов (особенно диатомина), и своеобразное строение оболочки. Пектиновые клеточные стенки снаружи пропитаны кремнеземом и образуют защитный панцирь, который состоит из двух половинок, надевающихся друг на друга, верхняя – эпитека, нижняя – гипотека. Каждая из этих частей состоит из плоской стороны – створки и узкого кольца, соединенного со створкой - пояска. В створках есть поры. Внутри клетки имеется протопласт, вакуоля, два постенных хроматофора бурой окраски. В зависимости от формы клетки и структуры панциря диатомовые водоросли подразделяются на классы: Пеннатные и Центрические.

Бесполое размножение, как и вегетативное, осуществляется митотическим делением протопласта. Затем происходит расхождение створок и достройка каждым протопластом гипотеки.

Форма полового процесса своеобразна: две измельчавшие особи приближаются одна к другой, сбрасывают створки и обволакиваются слизью. Вслед за редукционным делением ядер происходит деление протопласта, в результате чего образуются четыре моноплоидные клетки – тетрада. Две клетки, принадлежащие двум различным тетрадам, сливаются, а остальные отмирают. В результате образуется диплоидная зигота (ауксоспора) – способная к росту, из которой развивается двухстворчатая особь.

С диатомовыми водорослями знакомятся на примере пиннулярии (рис. 8).

Рис. 8 Диатомовая водоросль пиннулярия (Pinnularia):

А – вид с пояска; Б – вид со створки; В – продольный разрез, Г – поперечный разрез, Д – вегетативное размножение; 1– эпитека, 2 – гипотека, 3 –шов, 4 – узелок, 5 – хлоропласт, 6 – пиреноиды, 7 – цитоплазма, 8 – ядро, 9 – вакуоль

Водоросли скапливаются в большом количестве в иле на дне водоемов. Таллом одноклеточный. Клетка имеет продолговатую форму с закругленными концами и более широкой средней частью. Вдоль клетки тянется шов, возле концов видны три утолщения в средней части, называемые узелками. Пиннулярия способна передвигаться. У живой клетки имеются ядро, цитоплазма, вакуоль и хлоропласт пластинчатой формы и бурой окраски.

Задание: изучить и зарисовать строение пиннулярии.

Материалы: фиксированные или живыедиатомовые водоросли.

Последовательность работы:

Капельку воды, содержащую диатомеи, нанести на предметное стекло и покрыть покровным. Изучая препарат при малом и большом увеличении, найти пиннулярию, рассмотреть строение клетки, обратив внимание на строение клетки в различных положениях.

ОТДЕЛ БУРЫЕ ВОДОРОСЛИ - Phaeophyta

Отдел насчитывает около 250 родов (три рода – пресноводные, остальные – морские). Растут во всех морях, в холодных водах Северного и Южного полушарий образуют мощные заросли. Талломы наиболее сложно устроены среди водорослей. Ни одноклеточных, ни колониальных форм нет. Это самые крупные из известных водорослей, достигающие в длину несколько десятков метров от 60 до 100 (рис.9).

Окраска от зеленовато – оливковой до темно-бурой из–за большого количества фукоксантина и других ксантофилловых пигментов.

Размножаться водоросли могут вегетативно (частями таллома), бесполым способом (зооспорами). Половой процесс изогамный, гетерогамный и оогамный. Жизненные циклы большинства бурых водорослей включают чередование поколений.

Спорофит и гаметофит могут быть одинаковы (изоморфны) или различны (гетероморфны) по размеру и форме.

Рис. 9 Бурые водоросли:

А- лессония, Б- ламинария пальчатая, В- ламинария сахарная, Г- макроцистис

В хозяйственном отношении наиболее важен род ламинария (Laminaria), представители которого известны под названием «морская капуста». Виды ламинарии широко распространены в северных морях. Ее используют в пищу, для лечебного питания. Представителями бурых водорослей являются роды Macrocystis и Nereocystis, Fucus, Sargassum.

В качестве примера рассмотрим жизненный цикл ценной в хозяйственном отношении бурой водоросли ламинарии (рис. 10).

У ламинарии, как и у других крупных бурых водорослей, чередуются резко различающиеся поколения: многолетний спорофит, достигающий несколько метров в длину, и микроскопический эфемерный гаметофит.

Спорофит ламинарии имеет листоподобную пластинку, ствол и ризоиды, которыми прикрепляется к подводным камням и скалам. Между пластинкой и стволом находится зона вставочного роста, за счет которой нарастают и пластинка, и ствол.

Рис.10 Бурая водоросль ламинария:

а - общий вид ламинарии; б- разрез многоклеточного таллома с зооспорангиями; в- зооспоры; г- мужской гаметофит с антеридиями; д- женский гаметофит с оогонием

Ствол с ризоидами зимует, а пластинка ежегодно отмирает и весной вновь отрастает. Этот тип роста облегчает практическое использование ламинарии и подобных ей крупных водорослей (макрофитов). Когда срезают отросшие пластины, остающиеся глубже части пластины отрастают вновь.

При бесполом размножении из поверхностных клеток формируются группы зооспорангиев, в которых образуются гаплоидные зооспоры с двумя неравными жгутиками, прикрепленными сбоку. Зооспоры прорастают в микроскопические, из нескольких клеток, нитчатые гаметофиты (заростки), на которых образуются половые органы. Половой процесс оогамный. В оогониях (на женских гаметофитах) и в антеридиях (на мужских) образуется по одной гамете (яйцеклетке и сперматозоиду соответственно). Зигота без периода покоя прорастает в диплоидный спорофит.

Задание: 1) изучить и зарисовать общий вид, строение, размножение ламинарии.

Материалы: фиксированные или живые водоросли: постоянные препараты ламинарии.