Практическое занятие №1. Отдел сине-зеленые водоросли (Cyanophyta)

1.

Название отдела происходит от греч. cyanos - синий
Практическое занятие № 1.
Отдел синезелёные водоросли (Cyanophyta)

2.

2

3.

Классификация синезелёных водорослей
(Cyanophyta)
Надцарство Прокариоты (Procaryota)
Царство Эубактерии (Eubacteria)
Отдел синезелёные водоросли, или цианеи
(Cyanophyta, Cyanobacteria)
Класс цианофициевые (Cyanophyceae)
Порядок хроококковые (Chroococcales)
Род хроококк (Chroococcus)
Род глеокапса (Gloeocapsa)

4.

Классификация синезелёных водорослей
(Cyanophyta)
Порядок: осциллаториевые (Oscillatoriales)
Род осциллатория (Oscillatoria)
Род спирулина (Spirulina)
Порядок: ностоковые (Nostocales)
Род носток (Nostoc)
Порядок стигонемовые (Stigonematales)
Род стигонема (Stigonema)
Род хапалосифон (Hapalosiphon)

5.

Положение синезелёных водорослей среди
автотрофных организмов
Синезеленые водоросли — старейшая группа среди автотрофных
организмов и среди организмов вообще. Остатки подобных им
организмов найдены среди строматолитов (известковые
образования с бугорчатой поверхностью и концентрически
слоистым внутренним строением из докембрийских отложений),
возраст которых составлял около трех миллиардов лет.
Химический анализ обнаружил в этих остатках продукты
разложения хлорофилла.
Второе серьезное доказательство древности синезелёных
водорослей — строение их клеток. Вместе с бактериями они
объединены в одну группу под названием доядерных организмов
(Procaryota). Разные систематики по-разному оценивают ранг
этой группы — от класса до самостоятельного царства
организмов, в зависимости от того, какое значение они придают
отдельным признакам или уровню клеточного строения.
В систематике синезелёных водорослей еще много неясного,
5
большие разногласия возникают на каждом уровне их

6.

Древние ископаемые находки
Одни
из самых древних ископаемых предположительно
цианобактерий обнаружены также в отложениях серии
Онфервахт зеленокаменного пояса Барбертон Южной Африки
и серии Варравуна кратона Пилбара Австралии. Возраст их
около 3.5–3.3 млрд лет.
Разрезы сложены преимущественно вулканогенными и
вулканогенно-осадочными породами. Они были всесторонне
исследованы Дж. Шопфом с соавторами в 1983 г. Одним из
основных
своих
достижений
эти
авторы
считают
предположение о возникновении бактериального фотосинтеза
более 3.4 млрд лет назад. В этой работе приведены
многочисленные изображения микроорганизмов, слагающих
различные архейские и протерозойские строматолиты. Среди
них есть крупные нитчатые формы с предполагаемым
делением на клетки. Вероятность того, что это цианобактерии,
очень велика
6

7.

7

8.

Задания к практическому занятию 1
Ознакомьтесь и запишите систематику синезелёных
водорослей.
Составьте и запишите краткую характеристику
Отдела синезелёные водоросли.
Задание 1. Зарисуйте
схемы строения клетки,
гетероцисты и акинеты цианей.
Задание 2. Рассмотрите и зарисуйте разнообразную
форму клеток синезеленых водорослей: хроококка,
глеокапсы, осциллатории, анабены, ностока и
спирулины (в цвете). Отметьте характерные
особенности
каждого
из
родов.
Сделайте
соответствующие обозначения.
8

9.

Систематика Procaryota
В составе прокариот два царства:
Царство архебактерии (Archaebacteria)
Царство настоящие бактерии,
или эубактерии
(Bacteria (Eubacteria)
Подцарство
оксифотобактерии
(Oxyphotobacteria, или Oxyphotobacteriobionta):
Отдел цианобактерии (Cyanophyta)
Отдел хлороксибактерии (Chloroxybacteria)
9

10.

Цианобактерии — Суаnоbасteria
Цианобактерии
— это прокариотические
фототрофы,
традиционно
называемые
синезелеными
водорослями.
Название
«цианобактерии» широко употребляется в
микробиологической литературе, в то время как
в ботанической чаще сохраняется название
«синезеленые водоросли».
Наиболее
нейтральным
термином,
определяющим эту группу организмов, может
быть «цианеи».
10

11.

Отличие цианей от фотосинтезирующих
бактерий:
1. Цианеи – облигатные оксигенные фототрофы
и практически не способны (за исключением
нескольких видов) усваивать экзогенные
органические соединения.
2.
Наличие у цианей двух фотосистем,
расположенных на мембранах тилакоидов, в
большинстве случаев не соединенных с
плазмалеммой.
3. Выделение О2 у цианей связано с фотолизом
воды, который осуществляется за счет энергии
солнечного света.
11

12.

Отличие цианей от фотосинтезирующих
бактерий:
4.
У цианей возможно протекание в
пределах
одной
клетки
двух
взаимоисключающих
процессов
–
оксигенного фотосинтеза и анаэробной
азотфиксации.
5. Отсутствие у цианей жгутиков или
жгутиковых стадий.
12

13.

Отличие цианей от всех организмов
(и прокариот, и эукариот):
Отсутствие у них дыхания на свету и то,
что
процессы
дыхательного
и
фотосинтезирующего
переноса
электронов происходят в одних и тех же
мембранах тилакоидов (но в разное
время),
которые
выполняют
одновременно функцию и пластид, и
митохондрий.
13

14.

Отдел синезелёные водоросли
(Cyanophyta)
К отделу синезелёных водорослей, включающих в
настоящее время прохлорофитовых водорослей(или
хлороксибактерий),
относится,
по
разным
источникам, от 1000 до 2000 видов, широко
распространенных в разнообразных водных и
вневодных биотопах. Название их связано с синезелёной окраской, характерной для большинства
представителей. Но они могут иметь и другие цвета:
стальной, зеленый, оливковый, желто-зеленый,
красный и даже черный. Это зависит от условий
обитания и от фотосинтетических пигментов –
хлорофилла а, реже b, каротиноидов и фикобилинов
(фикоэритрин – красный, фикоцианин – голубой).
14

15.

Отдел синезелёные водоросли
(Cyanophyta)
Цианеи могут прикрепленными или не
прикрепленными
к
субстрату,
неподвижными
или
способными
к
скользящему движению.
В морфологическом отношении цианеи
представлены
одноклеточными,
колониальными и многоклеточными
формами.
И
одноклеточные,
и
колониальные
формы
имеют
коккоидный тип организации.
15

16.

16
Разнообразие фотосинтезирующих цианобактерий (класс Oxyphotobacteria).
Показаны представители отрядов Chroococcales (a–e), Pleurocapsales (f), Oscillatoriales (g–p),
Nostocales (q–t), Stigonematales (u–v). Длина масштабных отрезков: 10 мкм (a–u), 20 мкм (v).
Изображение из статьи P. Dvorak et al., 2015. Species concepts and speciation factors in cyanobacteria,
with connection to the problems of diversity and classification

17.

Отдел синезелёные водоросли
(Cyanophyta)
Многоклеточные формы имеют нитчатый
тип организации, иногда наблюдается
тенденция к пластинчатому или объемному
расположению клеток. Морфологической
единицей у них является трихом, т.е
неразветвленное
или
разветвленное
нитевидное
образование.
У
наиболее
сложноорганизованных
цианей
–
гормогониевых - нить представлена одним
или несколькими трихомами, которые
заключены в слизистый чехол – влагалище.
17

18.

Виды трихом
1.
Гомоцитные трихомы – клетки в
пределах трихома одинаковые.
2. Гетероцитные трихомы – состоят из клеток
вегетативных (внешне сходных с клетками
гомоцитных трихом) и гетероцист, которые
отвечают за ассимиляцию атмосферного
азота. У наиболее прогрессивных форм есть
верхушечные клетки, за счет которых
происходит рост.
18

19.

Строение вегетативной клетки
цианей. Клеточная оболочка
Клеточная оболочка: клеточная стенка, капсулы (или
чехлы), слизистые обертки.
Клеточная стенка – жесткая, придает клетке форму и
выполняет
защитную
функцию;
пронизана
субмикроскопическими порами (через них выделяется
слизь),
плазмодесмами
или
микроплазмодесмами;
содержит пептидогликан муреин.
Капсулы, или чехлы, - это слизистые образования,
обволакивающие клетки и формирующие слизистые
обертки. Химический состав слизей цианей изучен
недостаточно
(вероятно,
это
комплекс
сложных
полисахаридов). Слизь защищает клетку от высыхания,
прикрепляет
к
субстрату,
обеспечивает
процесс
скользящего движения.
19

20.

Строение вегетативной клетки цианей.
Плазмалемма
Принципиально
плазмалемма цианей
не отличается как от других прокариот,
так и эукариот. Есть только одна
особенность высокое содержание
каротиноидов, это обусловливает ее
оранжевую окраску, а также выполняет
фотопротекторную
функцию
и
предполагается ее участие в процессе
дыхания.
20

21.

Строение вегетативной клетки цианей.
Цитоплазма
• Цитоплазма имеет вязкую, гелеобразную
консистенцию.
Слабокрашенные
участки
содержат ДНК (это нуклеоплазма=нуклеоид, он
полисомный); кроме этого есть кольцевые
молекулы ДНК плазмиды.
• В цитоплазме большинства цианей развита
система тилакоидов.
• В цитоплазме располагаются рибосомы (70S),
газовые вакуоли (поддерживают клетки во
взвешенном состоянии) и запасные вещества
(гликогеноподобный цианофицин, который не
найден ни у каких других организмов).
21

22.

Схема строения клетки цианей на примере Lyngbya
22
цм – цитоплазматическая
мембрана;
L1-L4 – слои клеточной
стенки;
ч – слизистый чехол
(слизистое
влагалище);
фч – фибриллы чехла;
по – поры в клет. стенке;
ц – цитоплазма;
р – рибосомы;
гв – газовые
вакуоли;
г – гликогеноподобный
полисахарид;
т – тилакоиды;
ф – фикобилисомы;
нп – нуклеоплазма с нитями
ДНК;
цг – цианофициновые гранулы;
в – волютин; с – септа.

23.

Функции клетки-гетероцисты
цианей
Участвуют
в
восстановлении
атмосферного азота, что характерно
только
для
прокариотических
организмов.
Фотосинтез в этих клетках идет без
выделения О2; в них нет ферментов,
участвующих в ассимиляции СО2; в них
отсутствуют запасные вещества.
С
функцией гетероцист связывают
вегетативное
размножение
цианей
(распад
гетероцистных
форм
на
гормогонии).
23

24.

24

25.

Строение споры - акинеты
Акинеты - это крупные, толстостенные, причем
покров окружает спору полностью, в отличие от
гетероцист, которые через поровый канал
сохраняют контакт с соседними вегетативными
клетками.
Зрелые
споры
переполнены
запасными
веществами,
в
основном
цинофициновыми гранулами. В акинетах есть
тилакоиды, а содержание
ДНК возрастает
(иногда в 20-30 раз).
Споры выдерживают высыхание, а затем на
одном ее конце образуется пора, и спора
прорастает.
25

26.

Схема строения
акинеты цианей
цм–цитоплазматическая
мембрана;
L1-L4–слои клеточной стенки;
ос–обвертка споры;
т–тилакоиды;
ф–фикобилисомы;
ц–цитоплазма;
нп–нуклеоплазма с
нитями ДНК;
р–рибосомы;
г–гликогеноподобный
полисахарид;
цг–цианофициновыегранулы;
в–волютин.
26

27.

Размножение цианей
1.
Деление
клеток (равное или неравное), иногда
множественное деление содержимого клетки. Во всех
случаях митоз и мейоз отсутствуют.
В результате деления образуются мелкие клетки –
беоциты (из одной клетки – от 4 до 1000 беоцитов).
2. С помощью гормогониев – при распаде нити на
отдельные участки. После периода движения за счет
выделения слизи, гормогонии прорастают в новые нити.
3. С помощью акинет, которые не только позволяют
пережить неблагоприятные условия, но и способны
делиться , как вегетативные клетки.
Таким образом, размножение цианей можно
рассматривать, как вегетативное и бесполое.
Типичный половой процесс отсутствует.
27

28.

Скопление колоний микроцистиса (Microcystis sp.) под микроскопом.
Порядок
28
хроококковые
(Chroococcales)
Порядок объединяет одноклеточные и колониальные
формы. Размножение осуществляется за счет бинарного
деления клеток пополам, а также за счет почкования
экзоспорами.

29.

Род микроцистис (Мicrocystis)
29
Microcystis характеризуется небольшими клетками (несколько микрометров в диаметре),
обладающими
газонаполненными
везикулами
(также
лишенными
отдельных
оболочек). Клетки обычно организованы в колонии (макроскопические скопления которых
видны невооруженным глазом), которые начинаются в сферической форме, теряя
когерентность, становясь перфорированной или неправильной формы со временем. Эти
колонии связаны густой слизью, состоящей из сложных полисахаридных соединений.

30.

Порядок хроококковые (Chroococcales)
Род микроцистис (Мicrocystis)
Род микроцистис (Мicrocystis), широко распространенный в
пресноводном планктоне, где развиваясь в массе, вызывает
«цветение воды», характеризуется самой разнообразной
формой слизистых колоний, образованных шаровидными
клетками, делящимися во всех направлениях.
Виды рода микроцистис – важнейшие продуценты
органического вещества в озерах и прудах. Они являются
отличным кормом для микрофауны, однако некоторые виды
этого рода токсичны для животных. У некоторых видов в
клетках имеются газовые вакуоли, из-за которых клетки под
микроскопом кажутся почти черными. Благодаря этим
вакуолям колонии всплывают на поверхность воды, образуя
на ней маслянистый грязно-зеленоватый налет.
Microcystis aeruginosa может загрязнять питьевую воду
микроцистином.
30

31.

Род хроококк (Chroococcus):
вид под микроскопом
31
Хроококк (Chroococcus), широко распространенный на торфяных
болотах в воде, между кочками. Обычно он состоит из 2 (реже из 4)
клеток, разделенных тонкой оболочкой и окруженных общим
слизистым чехлом.

32.

Порядок хроококковые (Chroococcales)
Род хроококк (Chroococcus)
Род Chroococcus состоит из многих видов водорослей, многие из которых
имеют округлые или сферические клетки. Некоторые виды могут
содержать одиночные клетки, но в основном встречаются семейства из 24 отдельных клеток. Каждая клетка колонии самостоятельна и окружена
студенистой массой.
Клеточная стенка состоит из внутреннего тонкого клеточного слоя,
среднего пектинового слоя и наружного слизистого слоя. Цитоплазма
бывает в виде хромоплазмы (периферическая) и в виде центрального
тела (центроплазма).
Истинных вакуолей нет, но присутствуют
псевдовакуоли
(газовые
вакуоли).
Пигменты
находятся
в
периферической части. Обнаруженные пигменты представляют собой
хлорофилл а, фикоцианин, фикоцианин, фикоэритерин, β-каротин и
целых восемь ксантофиллов. Резервный пищевой материал представляет
собой гликогеноподобное вещество вместе с каплями масла.
Хроококк широко распространён на болотах среди водных растений
и тины.
Этот род насчитывает около пятидесяти пресноводных видов, включая
32 планктонные и субаэральные виды.

33.

Порядок хроококковые (Chroococcales)
Род
глеокапса
(Gloeocapsa)
Название глеокапса указывает на особо характерное строение студенистых оболочек
этой водоросли, образующей слизистые скопления в лужицах, на сырой земле, на сырых
скалах и старых сырых стенах, на сырой коре, пнях и пр.
33

34.

Род глеокапса (Gleocapsa)
Род глеокапса (Gleocapsa) характеризуется колониями, в
которых клетки находятся в сложной системе вставленных
друг в друга слизистых оболочек или слизистых пузырей.
Это является результатом формирования вокруг дочерних
клеток своих собственных ослизняющихся оболочек и при
сохранении ослизняющихся оболочек материнской
клетки.
Клетки колоний рода Gleocapsa имеют шаровидную форму.
Виды рода глеокапса распространены в воде и на суше. В
воде обычно обитают виды с бесцветной слизью. На суше
они поселяются в виде корочек и налетов на влажных
камнях, скалах и стенах домов. Слизь этих видов обычно
окрашена в сине-зеленый, желтый, ярко-красный, черный
и другие цвета.
34

35.

Порядок осциллаториевые
(Oscillatoriales)
К
порядку относятся нитчатые водоросли с
гомоцитными неветвящимися нитями.
Род осциллатория (Oscillatoria) часто образует синезеленые пленки, покрывающие влажную землю,
подводные предметы, или плавают в виде толстых
кожистых лепешек на поверхности стоячих
водоемов. Длинные нити осциллатории сложены из
цилиндрических
клеток,
одинаковых,
за
исключением верхушечных, которые по форме
отличаются от остальных. Рост происходит в
результате
поперечных
делений
клеток.
Размножение – путем распада нитей на отдельные
подвижные участки – гормогонии, из которых
вырастают новые нити
35

36.

Род осциллатория (Oscillatoria)
Название осциллярии дано им за правильное колебательное движение,
в котором находятся непрестанно концы растущих молодых нитей.
36

37.

Род спирулина (Spirulina)
Род спирулина (Spirulina) объединяет виды, нити которых
скручены в правильную спираль. Некоторые виды,
например S. maxima, содержат много протеинов (от 60 %
до 80 % от сухой массы)
Первыми
спирулину начали использовать ацтеки
приблизительно в шестнадцатом веке, водоросли
традиционно употребляют в пищу народы Мезоамерики, а
также
население
африканского
государства
Чад.
Природные ареалы спирулины крайне малочисленны, в
естественно среде водоросли развиваются в озерах Цинхай
и Чад, а также в отдельных локациях Центральной
Америки. С XX столетья спирулина культивируется
практически во всех государствах, в том числе – в России.
Спирулина широко распространена в стоячих и медленно
текущих водах
37

38.

Род спирулина (Spirulina)
38
Свободно
плавающие
нитевидные
цианеи,
характеризующиеся
цилиндрическими многоклеточными трихомами в левозакрученной спирали.
Перегородки под световым микроскопом неразличимы. Слизистые чехлы не
развиты или развиты слабо. Она может выживать при температуре до 60 °C, а
отдельные её пустынные виды выживают, впадая в глубокую спячку, даже если
водоём выпарится и она окажется на камнях с температурой 70 °C

39.

Род спирулина (Spirulina)
В составе спирулины содержится большое количество
антиоксидантов, а также полезных микроэлементов, которые,
попадая в организм, укрепляют иммунную систему.
39

40.

Спирулина содержит следующее
питательные вещества:
Фитонутриенты:
основным веществом, содержащемся в спирулине и
обеспечивающем большую часть ее целебных свойств, является фикоцианин.
Белок: 50-70% сухого вещества спирулины составляет белок. Спирулина содержит
весь набор незаменимых (организм не может синтезировать их) и заменимых
(синтезируются организмом) аминокислот, которые необходимы для производства
белковых молекул.
Углеводы: 15-25% сухого вещества спирулины составляют углеводы.
Нуклеиновые кислоты: 5% сухого вещества спирулины приходится на
нуклеиновые кислоты — молекулы, которые участвуют в синтезе ДНК и РНК.
Витаминыи минералы:
Бета-каротин— предшественник витамина А, который полезен для кожи, глаз и
иммунной системы.
Железо — помогает предотвратить анемию у людей с риском развития
железодефицитной анемии.
Витамин K1 и K2— эти витамины участвуют в свертывании крови и помогают укреплять кости.
Кальций — важный элемент для укрепления костей, сердечной мышцы и мышц скелета.
Магний — участвует в более чем 350 биохимических реакциях и помогает предотвратить
развитие нарушений сердечного ритма и мышечных спазмов.
Витамины группы B— важны для работы нервной системы, головного мозга и
40
сердца. У людей, придерживающихся вегетарианской диеты, как правило,
возникает дефицит витамина B12.

41.

41
В грамме спирулины милиграмм железа, входящего в состав
крови и других, причём оно полностью усваивается

42.

Почему фламинго розовый?
42
Из какой именно пищи фламинго получают краску? Существует две версии:
из сине-зеленой водоросли спирулины (красно-оранжевых каротиноидов в ней больше, чем в
моркови);
из мелкого рачка артемии (который, в свою очередь, получает краску все из тех же водорослей).
В зоопарке, чтобы фламинго сохраняли окраску, их кормят морковью, свеклой, а так же простонапросто препаратами каротина.

43.

Порядок ностоковые (Nostocales)
Порядок
объединяет
водоросли
с
гетероцитными
неразветвленными нитями или нитями с так называемым
ложным ветвлением.
Род анабена (Аnabaena) представлен организмами, имеющими
вид обычно одиночных или собранных в неправильные
скопления нитей. Нити симметричные, одинаковой ширины на
всем протяжении, состоят из округлых или бочонкообразных
вегетативных клеток с промежуточными (интеркалярными)
гетероцистами. Нити прямые или изогнутые. Виды анабены
встречаются как в бентосе (придонные), так и в планктоне. У
планктонных видов клетки содержат множество газовых
вакуолей. Размножение – гормогониями, на которые нити
распадаются большей частью по гетероцистам. Большинство
видов имеет споры, обычно резко отличающиеся по форме и
размерам от вегетативных клеток. Для многих видов (А. суlindrica
и пр.) характерна способность к фиксации атмосферного азота
43

44.

Род анабена (Аnabaena)
Вызывает обильное цветение воды в стоячих водоемах. Нити
свободноплавающие, бывают одиночные, или соединенные между
собой в своеобразный клубок.
44

45.

Род носток (Nostoc)
Род носток (Nostoc) представлен слизистыми или
студенистыми
колониями
разных
размеров
(от
микроскопических мелких до крупных, достигающих
величины сливы) и формы – от сферических или
эллипсоидальных до неправильно распростертых и
нитевидных. Размножается посредством гормогониев,
которые возникают в результате распада нитей по
гетероцистам (при этом гетероцисты отмирают и
выпадают) на совершенно прямые участки.
Помимо образования гормогониев у многих ностоков
развиваются споры, обычно мало отличающиеся по форме
и размерам от вегетативных клеток. Сферические ностоки
нередко размножаются почкованием колоний. Самый
крупный сферический носток – сливовидный (Nostoc
pruniforme), в огромных количествах развивающийся в
наших северных водоемах съедобен.
45

46.

Род носток (Nostoc) на Байкале
На Байкале в бухте Мандархан видны такие шарики. Местные
называют эти водоросли водяной картошкой, а вообще официальное
название - носток сливовидный
46

47.

Род носток (Nostoc)
Носток – сливовидный (Nostoc pruniforme)
47

48.

Носток обыкновенный (Nostoc commune)
48
Носток обыкновенный (Nostoc commune) растет в пресных водоемах и сырых
местах по всему миру, даже в Арктике. Его клетки формируют крупные
студенистые колонии размером с маслину или даже небольшую сливу. В Азии, в
том числе на Яве и в Китае, эти колонии употребляют в пищу — они там хорошо
растут на горных рисовых делянках. Их добавляют в супы и едят с жареным
мясом, особенно с уткой. Популярен носток и в Перу.

49.

Содержимое колонии ностока под микроскопом. Среди
обычных вегетативных клеток чётко заметны более
крупные гетероцисты, лишённые пузырьков с
фотопигментом.
49

50.

Порядок стигонемовые (Stigonematales)
Представители
порядка характеризуются настоящим
ветвлением, хотя здесь встречается и ложное ветвление.
Трихомы в нитях одноили многорядные, гетероцисты
латеральные или интеркалярные. Наиболее часто
встречаются роды Stigonema и Hapalosiphon, первый
преимущественно на суше, второй — в воде.
Род стигонема (Stigonema) имеет нити, для которых
характерен верхушечный рост. На некотором расстоянии
от верхушки ветвей клетки претерпевают продольные
деления, и нить становится многорядной
Род хапалосифон (Hapalosiphon) отличается обычно
однорядными главными и всегда однорядными боковыми
нитями, гетероцисты интеркалярные.
50

51.

51
Стигонемовые:
1 – Stigonema informe; 2 – Hapalosiphon fontinalis

52.

52
Stigonema sp.

53.

53
Hapalosiphon sp.

54.

Роль цианей в природе и жизни человека
Цианеи,
по
общепринятой
версии,
явились
«творцами»
современной
кислородсодержащей
атмосферы
на
Земле, что привело к «кислородной
катастрофе» — глобальному изменению
состава
атмосферы
Земли,
произошедшему
в
самом
начале
протерозоя (около 2,4 млрд лет назад)
которое
привело
к
последующей
перестройке
биосферы
и
глобальному оледенению.
54

55.

Роль цианей в природе и жизни человека
В настоящее время, являясь значительной
составляющей океанического планктона,
цианеи
стоят
в
начале
большей
части пищевых цепей и производят
значительную часть кислорода (вклад точно
не определен: наиболее вероятные оценки
колеблются от 20 % до 40 %).
Цианея
Synechocystis
стала
первым
фотосинтезирующим
организмом,
чей геном был полностью расшифрован.
55

56.

Роль цианей в природе и жизни человека
В
настоящее время цианобактерии служат
важнейшими
модельными
объектами исследований в биологии.
В
Южной Америке и Китае бактерии
родов спирулина и носток из-за недостатка
других видов продовольствия используют в
пищу: их высушивают, а затем готовят муку. Им
приписывают целебные и оздоравливающие
свойства.
Рассматривается
возможное
применение
цианобактерий в создании замкнутых циклов
жизнеобеспечения, а также как массовой
кормовой или пищевой добавки.
56

57.

Роль цианей в природе и жизни человека
Цианеи распространены повсеместно и растут даже там,
57
где не могут произрастать никакие другие растения. Они
первыми заселяют вновь образующиеся поверхности
Земли, например вулканические острова. Цианеи обитают
в пресных водах и в море. В планктоне прудов, озер,
медленно текущих рек виды родов микроцистис, анабена
часто вызывают «цветение» воды. При этом вода
окрашивается в сине-зеленый или коричневый цвет и
приобретает болотного запаха, вызванного процессами
гниения. В воде появляются ядовитые вещества,
уменьшается количество кислорода, вследствие чего
гибнет рыба и другие водные обитатели. Планктонные
виды обычно имеют в клетках газовые вакуоли, благодаря
чему всплывают на поверхность воды. Тrichodesmium
erythraeum (от избытка фикоэритрина, имеющий красный
цвет) вызывает «цветение» воды в Красном море, что и
послужило причиной для названия этого моря.

58.

Роль цианей в природе и жизни человека
«Цветение» воды сейчас является настоящей экологической
58
проблемой, поскольку в водоемы попадает все больше стоков,
вредных веществ с полей и т.п.
Некоторые виды водорослей производят нейротоксины, в
больших концентрациях эти яды могут вызвать серьёзные
последствия для живой природы. Ядовитые вещества из-за
разложения цианобактерий отравляют все живые организмы
экосистемы: рыбу, водоплавающих птиц, млекопитающих.
Купаться
человеку в такой воде опасно: есть риск
возникновения кожных заболеваний. У домашнего скота после
водопоя в такой воде заболевают органы пищеварения. Есть
рыбу из водоема с обильным цветением опасно.
Водоснабжение населения нарушается. Пучки водорослей
засоряют
фильтры
водопроводов.
Трубопроводы,
электростанции, оборудование, плотины обрастают водорослями
(биокоррозия).
Меры известны: нельзя строить неподалеку от рек и озер
склады минеральных удобрений и ядохимикатов, мыть в
водоемах машины, скашивать тростник и т.п.

59.

59
Ярко-зелёное цветение является результатом размножения
«Цветение»
синезелёныхводы
водорослей.

60.

60
Ярко-зелёное цветение является результатом размножения
синезелёных водорослей

61.

В
Е
Г
Д
Д
Морфологическое
разнообразие
синезеленых
водорослей:
А
–
Осциллатория; Б – носток; В – анабена; Г – лингбия; Д – спирулина; ; Е –
61 глеокапса; Ж – хроококк: 1 – общий вид, 2 – вид при малом увеличении,
3- вид при большом увеличении; 4 – гетероциста

62.

Класс хроококковые (Chroococcophyceae)
Порядок хроококковые (Chroococcales)
Род хроококк (Chroococcus)
Род
Chroococcus
состоит
из
многих
видов водорослей , многие из которых имеют
округлые
или
сферические
клетки. Некоторые виды могут содержать
одиночные
клетки,
но
в
основном
встречаются семейства из 4–16 отдельных
клеток.
Каждая
клетка
колонии
самостоятельна и окружена студенистой
массой.
62

63.

б
в
а
1 – носток сливовидный
(Nostoc pruniforme):
а) общий вид колонии ;
б) нити при большом
увеличении;
в) гетероциста;
2–спирулина (Spirulina)
3 – осциллятория
(Oscillatoria)
4 – анабена (Anabena)
4
63
2

64.

Задания к практическому занятию 1
Ознакомьтесь и запишите систематику синезелёных
водорослей.
Составьте и запишите краткую характеристику
Отдела синезелёные водоросли.
Задание 1. Зарисуйте
схемы строения клетки,
гетероцисты и акинеты цианей.
Задание 2. Рассмотрите и зарисуйте разнообразную
форму клеток синезеленых водорослей: хроококка,
глеокапсы, осциллатории, анабены, ностока и
спирулины (в цвете). Отметьте характерные
особенности
каждого
из
родов.
Сделайте
соответствующие обозначения.
64

65.

Вопросы для самоконтроля
1.
Какие растения относятся к водорослям,
каковы их особенности?
2. Чем отличается строение клетки синезелёных
водорослей от строения клетки других растений?
3. Какие формы организации таллома и
размножения известны у представителей отдела
Cyanophyta?
4. Назовите пигменты и запасные продукты,
встречающиеся
в
клетках
синезелёных
водорослей.
5. Каковы особенности строения и функции
гетероцист и акинет?
6. Каково значение синезелёных водорослей в
природе и жизни человека?
65