Золотисті водорості: різновиди і назви

Відділ Золотисті водорості (фото, характеристику та опис окремих видів ви знайдете в цій статті) відомий, мабуть, переважно лише біологам. Проте його представники відіграють дуже важливу роль у природі. Золотисті водорості — одна з давніх груп водоростей. Їх предками були первинні амебовидні організми. Золотисті водорості мають схожість з жовто-зеленими, діатомовими і частково бурими водоростями по набору пігментів, присутності кремнію в оболонках клітин, по складу запасних речовин. Є підстава вважати, що вони є предками діатомових водоростей. Однак це припущення не можна вважати цілком доведеним.

Відділ Золотисті водорості: загальна характеристика

Цікаві рослини відрізняються значною морфологічною різноманітністю. Золотисті водорості (фото їх представлено вище) бувають як одноклітинними, так і багатоклітинними, колоніальними. Крім того, серед золотистих водоростей є вельми своєрідний представник. Багатоядерний таллом у нього є голим плазмодієм. Таким чином, досить різноманітні золотисті водорості.

Будова клітини цих організмів характеризується наявністю різної кількості джгутиків. Їхнє число залежить від виду. Зазвичай їх два, однак потрібно зазначити, що у деяких видів золотистих водоростей є три джгутики. Третій, нерухомий, розташований між двома рухливими. Він називається гантонемою і характеризується розширенням на кінці. Функція гантонеми полягає в тому, що клітина з її допомогою прикріплюється до субстрату.

Забарвлення

Золотисті водорості — це відділ, який включає в себе переважно мікроскопічні види. Їх хлоропласти, як правило, золотисто-жовтого кольору. З пігментів слід відзначити хлорофіл А. Крім того, був виявлений хлорофіл Е, а також безліч каротиноїдів, включаючи каротин і ряд ксантофілів, в основному золотистий фукоксантин. Забарвлення представників відділу може мати різні відтінки, залежно від переважання того чи іншого з цих пігментів. Вона може бути від зеленувато-бурої і зеленувато-жовтої до чисто золотисто-жовтої.

Значення і розмноження

Золотисті водорості, види яких численні, — це фототрофні організми. Їх значення полягає, головним чином, у створенні у водоймах первинної продукції. Крім того, вони беруть участь у ланцюгу харчування різних гідробіонтів, включаючи риб, золотисті водорості. Види їх покращують газовий режим різних водойм, де вони ростуть. Також вони формують відкладення сапропеля.

Відділ Золотисті водорості характеризується розмноженням його представників за допомогою простого клітинного ділення, а також за допомогою розпаду багатоклітинного таллому або колоній на окремі частини. Вченим відомий і статевий процес, що являє собою типову автогамію, хологамію або ізогамію. В результаті процесу розмноження з’являються ендогенні кремністі цисти, що розрізняються за такою підставою, як характер скульптурованості їх оболонки. Ці цисти виконують важливу функцію — вони допомагають водоростям пережити несприятливі умови.

Поширення золотистих водоростей

Водорості золоті поширені по всьому світу. Однак найчастіше вони ростуть в помірних широтах. Ці рослини живуть переважно в чистих прісних водах. Водорості золотисті особливо характерні для сфагнових боліт з кислими водами. Невелика кількість цих організмів мешкає в солоних озерах і морях. У забруднених водах вони зустрічаються набагато рідше. Що стосується ґрунтів, в них мешкають лише поодинокі їхні види.

Відділ Золотисті водорості включає в себе представників декількох класів. Нижче ми коротко охарактеризуємо деякі з них.

Клас Хризокапсові

Його представники відрізняються наявністю складного таллому, який представлений слизовою структурою. Хризокапсові включають колоніальні форми, нерухомі, пасивно плаваючі або прикріплені. Клітини цих організмів не мають ні джгутиків, ні поверхневих випинань. Вони об’єднуються в єдине ціле загальним слизом колоній, розташовуючись звичайно в її периферичних шарах, проте можуть знаходитися і в центральній частині.

Клас Хризотріхові

До цього класу належать золотисті водорості, що мають пластинчату, нитчасту і різнониткову структуру. Всі ці організми є багатоклітинними, типово бентосними, прикріпленими. Таллом у них представлений розгалуженими або простими, одно- або багаторядними нитками, дисковидними паренхіматозними пластиночками або кущиками. У загальний слиз вони не занурені.

У цей клас об’єднуються прісноводні форми, рідше морські і солоноватоводні. Хризотрихові є найбільш високоорганізованою групою організмів серед усіх золотистих водоростей. Її представники схожі за зовнішнім виглядом з улотриксовими, що відносяться до відділу Зелених водоростей, а також з гетеротриксовими, що належать відділу Жовто-зелених водоростей. Окремі представники хризотрихових нагадують деякі найбільш просто влаштовані бурі водорості.

Клас Хризосферові

До цього класу належать золотисті водорості, структура тіла яких є коккоїдною. Клітини цих організмів покриті целюлозною оболонкою. Джгути і ризоподібності у представників даного класу повністю відсутні. Ці рослини є одноклітинними, нерухомими. Рідше зустрічаються колоніальні форми, які являють собою скупчення клітин, слабо пов’язаних між собою і не занурених у загальний слиз. Вони не утворюють платівок або ниток під час розмноження.

Клас Хризофіційні

У цей клас об’єднуються золотисті водорості, що мають різні види організації таллому. Саме його пристрій є підставою, за якою в цьому класі виділяються такі порядки: ризохризидальні (які мають ризоподіальну структуру), хризомонадальні (мопадні форми), хризокапсальні (пальмеллоїдні форми), феотамніальні (нитчасті), а також хризосферальні (форми коккоїдні). Пропонуємо вам познайомитися з окремими порядками даного класу.

Хризомонадальні (інакше — хромулінальні)

Це найбільш великий порядок, що об’єднує золотисті водорості, що мають монадну структуру, як колоніальні, так і одноклітинні. Систематика хризомонад заснована на будові і кількості джгутиків. Особливе значення має характер їх клітинних покривів. Існують форми одно- і двужгутикові. Раніше вважалося, що більш примітивними, вихідними є саме перші. Однак електронний мікроскоп допоміг вченим виявити, що у нібито одножгутикових форм присутній другий бічний джгутик невеликого розміру. Дослідники припустили, що вихідними могли бути двужгутикові хризомонади, що мають гетероморфні та гетероконтні джгутики, а одножгутикові форми з’явилися в результаті подальшої редукції короткого джгуту.

Що стосується клітинних покривів представників хризомонадальних, то вони різні. Існують голі форми, одягнені виключно плазмалемою. Клітини інших видів укладені в особливі целюлозні будиночки. Поверх плазмалеми третіх знаходиться покрив, що складається з окремих лусочок.

За допомогою поділу клітин здійснюється процес розмноження хризомонад. Деякі види мають і статевий процес.

Слід зазначити, що хризомонади — це в основному прісноводні організми. Найчастіше вони живуть у чистих водах. Хризомонади зустрічаються зазвичай у холодну пору року, пізньої осені і ранньої весни. Деякі організми живуть під льодом у зимовий час. Однак, як з’ясували вчені, для них не так важлива температура води. Вона має тільки непряме значення. Хімізм води є вирішальним фактором. Протягом року він змінюється: в холодну пору року у воді в результаті відсутності іншої рослинності міститься більше азоту і заліза. Більшість хризомонад мешкає в планктоні. У них є особливі пристосування для ведення планктонного способу життя. Окремі представники хризомонад пофарбовують воду в бурий колір, викликаючи її «» цвітіння «».

Пропонуємо вам познайомитися з сімейством Охромонадові, яке відноситься до даного класу.

Сімейство Охромонадові

Продовжуємо розглядати відділ Золотисті водорості. Представники сімейства Охромонадові — різні голі форми. Їхні клітини покриті лише цитоплазматичною мембраною, що має один або два джгутики (неоднакових).

Рід Охромонас

Водорості цього роду зазвичай живуть у нейстоні або планктоні прісних вод. Рідше вони зустрічаються в солоноватоводних водоймах. Цей рід представлений одиночними клітинами золотистого кольору, що мають два гетероморфних і гетероконтних джгутика. Охромонас — це гола клітина, одягнена зовні лише цитоплазматичною мембраною. Цитоскелет, що складається з мікротрубочок, розташованих периферично, підтримує її каплевидну форму. У центрі такої клітини є клітинне ядро. Воно оточене ядерною оболонкою, що складається з двох мембран.

Пластинчасті хроматофори (їх дві) укладені в розширенні, яке є між мембранами ядерної оболонки. Ультраструктура їх є типовою для відділу, до якого вони належать. Велика вакуоль разом з хризоламінаріном знаходиться в задній частині даної клітини. Мітохондрії розсіяно в цитоплазмі, апарат Гольджі знаходиться в передній частині такої клітини. Від її переднього кінця відходять джгутики. Їх два, вони неоднакові по довжині.

Г.Бак вивчив походження мастигонем і тонку будову у Ochromonas danica (золотисті водорості). Фото з назвами допомагають наочно представити ті чи інші види організмів. На фото вище — водорості Ochromonas danica. Даний вид зручний для визначення того, яка динаміка розвитку мастигонем. Справа в тому, що його клітини мають одну цікаву особливість — вони легко втрачають свої джгутики, після чого заново їх утворюють. Це дозволяє дослідити матеріал на різних етапах регенерації їх джгутикового апарату.

Род Малломонас

Його представники зазвичай мешкають у прісноводному планктоні. Цей рід найбільш багатий у видовому відношенні. Клітини його представників різні за формою. Вони покриті чешуйками зі щетинками або окремими чешуйками. Mallomonas caudata (на фото вище) — один з найбільших видів серед представників даного роду. Для нього докладно описано ультраструктуру вмісту щетинок, лусочок і вмісту клітини, а також механізм їх формування, звільнення і подальшого відкладення їх на поверхню клітини. Однак досліджень такого роду все ще порівняно небагато.

Коротко розповімо про джгутики такого представника роду Малломонас, як M. caudata. Їх у нього два, проте один розрізнимо лише в оптичному мікроскопі. Цей джгутик має нормальну будову. Він несе 2 ряду волосовидних мастигонем. У світловому мікроскопі небайдужий другий джгутик, який виступає на коротку відстань з клітини. Покров лусочок приховує його.

Рід Синура

Цей рід характеризується еліпсоїдальними або кулястими колоніями, що складаються з грушевидних клітин. У центрі колонії вони з’єднуються задніми кінцями, іноді дуже довгими. Від цитоплазматичної мембрани зовні клітини одягнені окремими чешуйками. Ці лусочки розташовані спірально, вони перекривають один одного черепитчато. Ультраструктура і форма цих лусочок, як і у малломонас, мають велике таксономічне значення. Наприклад, у такого представника, як S. sphagnicola (на фото вище), розглянута на поперечному зрізі базальна платівка є плоскою, тобто має однакову товщину. Дрібні перфорації пронизують її. Апікальна утовщена кромка є у переднього краю. Базальний край при цьому загнуть. Він оточує базальну платівку, утворюючи щось на зразок скоби у цієї золотистої водорості. Представники її мають порожній шип, відігнутий назовні. Він прикріплений на деякій відстані від переднього краю платівки. Час знаходиться біля його заснування.

Що стосується інших представників такого відділу, як Золотисті водорості, будова їх лусочок дещо складніша. Це стосується, зокрема, S. petersonii. Поверх дрібно перфорованої базальної платівки у цього виду знаходиться медіальний гребінь (порожній). Він апікальний, тупий або загострений. Кінець його може виходити за фронтальний край чешуйки, таким чином імітуючи шип. Велика пора розташована в медіальному гребені, в передній його частині. Базальний кінець даної чешуйки загнуть підковоподібно. Він нависає над її тілом. Задні і передні лусочки, які покривають тіло клітини, мають поперечні ребра, які відходять від медіального гребеня. Крім поперечних, серединні мають також і поздовжні ребра. На клітці чешуйка лежить не плоско, а прикріплена, мабуть, лише протилежним шипу кінцем. У S. sphagnicola (на фото вище) профілі лусочок тіла можуть бути і в цитоплазматичних везикулах, в основному знаходяться біля зовнішньої поверхні хлоропласту, хоча можуть спостерігатися і між ним і везикулами з хризоламінаріном.

Група кок-колітофорід

Золоті водорості, види і назви яких ми вивчаємо, численні. Серед них виділяється особлива група — кок-колітофорід. Її представники мають свої характерні особливості. Пелікула у них оточена зовні додатковим шаром кокколітів (так називаються округлі вапняні тільця). Вони знаходяться в сер, яку виділяє протопласт.

Клас Гаптофіцієві

Даний клас виділений в першу чергу по будові монадних клітин, які володіють гаптонемою, крім джгутиків. До складу цього класу включається три порядки. Розгляньмо один з них.

Порядок примієзіальні

Він характеризується зазвичай двома ізоморфними і ізоконтними джгутиками, а також довгою гаптонемою. Поверхню клітин, що знаходиться зовні від плазмалеми, покривають немінералізовані органічні чешуйки або тіла-кокколіти (вапняні), які разом утворюють коккосферу навколо клітини.

Одне з сімейств цього порядку — Prymnesiaceae. Як у прісних водах, так і в морях представлений рід Хризохромуліна, що відноситься до нього. Овальні або сферичні клітини з двома гладкими джгутиками рівної довжини, а також гаптонемою покриті зовні від цитоплазматичної мембрани немінералізованими органічними чешуйками. Останні зазвичай бувають двох типів. Вони розрізняються або за формою, або за розмірами.

Наприклад, у Chrysochromulina birgeri є два типи лусочок, які покривають її тіло. Вони різняться лише за розмірами. Дані лусочки складаються з овальних платівок, малюнок яких представлений радіальними гребенями. Є також два центральні виступи, представлені у вигляді рогів. Клітинна поверхня у інших видів покрита чешуйками, які морфологічно розрізняються більш-менш різко. Наприклад, плоскі, округлі внутрішні чешуйки у Ch. cyanophora мають тонкі концентричні гребені. Вони перекривають один одного, формуючи футляр навколо клітини. Зазвичай їх приховують численні циліндричні чешуйки, розташовані зовні.

Два роду лусочок є також у Ch. megacyiindra — це циліндри і платівки. Циліндри розподілені досить рівномірно по клітці. Кожен з них прикріплений до своєї базальної платівки нижнім кінцем. Боковими сторонами ці циліндри майже стосуються один одного. Під ними є пласкі лусочки з ободками, що утворюють безліч шарів.

Три типи лусочок спостерігаються у Ch. chiton. Розташування їх характерне: шість великих без ободку знаходяться навколо однієї, великої і з ободком. Проміжки між ними заповнюють найбільш дрібні лусочки.

Насамкінець коротко розгляньмо ще одне сімейство.

Сімейство Кокколітофорідові

До нього належать переважно морські види. Винятком є іменомонас — прісноводний род. Монадні клітини представників даного сімейства мають два однакових джгутика. Гаптонема у них зазвичай помітна досить добре. Тим не менш у ряду кокколітофорід вона, по всій видимості, редукована. Наприклад, її не спостерігається у Н. coronate.

Клітини представників цього сімейства за своєю будівлею не відрізняються від клітин інших гаптофіцієвих. У них є ядро, а також хлоропласти, які оточені ендоплазматичною мережею. Вони містять тритилакоїдні ламели, при цьому відсутня охоплююча ламела. У клітці є і піреноїд. Парні тілакоїди перетинають його. Також присутні мітохондрії, апарат Гольджі тощо. Що стосується клітинного покриву, то він знаходиться зовні від цитоплазматичної мембрани. Кокколіти — чешуйки, просякнуті карбонатом, з яких він складається. Кокколіти разом утворюють коккосферу навколо клітини. У деяких форм є органічні немінералізовані чешуйки крім них.

Кокколіти і писчий мел

Походження писчого крейди, знайомого всім нам, дуже цікаве. При його розгляді під мікроскопом, якщо не сильно збільшувати зображення, дослідникам звичайно кидаються в очі раковини форамініфер. Однак при більш сильному збільшенні виявляється безліч прозорих платівок, що мають інше походження. Їх величина не перевищує 10 мкм. Саме ці платівки і є кокколітами, що представляють собою частинки панцира водоростей кокколітофорід. Використання електронного мікроскопа дозволило вченим встановити, що кокколіти та їхні уламки становлять 95% крейдяної породи. Ці цікаві освіти в даний час вивчені з точки зору ультраструктури. Крім того, вченими було розглянуто їх генезис.

Отже, ми коротко розглянули відділ Золотисті водорості. Класи та окремі представники його були нами охарактеризовані. Звичайно, ми розповіли лише про деякі види, однак цього достатньо для того, щоб скласти загальне уявлення про цікавий нас відділ. Тепер і ви можете відповісти на питання: «» Водорості золотисті — що це? «»