Бот. альг. и мик. Лекц. 3, 2 ч. Отдел Харовые водоросли. Свирид (1)

1. Отдел Charophyta - Харовые водоросли

3 — толипелла; 4 — хара
1 – Nitella mucronata; 2 – Tolypella prolifera;
3 – Nitellopsis obtusa; 4 – Chara vulgaris

2. Отдел Charophyta - Харовые водоросли

Наиболее крупные среди пресноводных водоросли высотой от 20-30 см до 1-2
метров внешне напоминают хвощи или водные роголистники.
Отдел включает около 300 видов.
Живут в прудах и озерах на глубине 1-5 м, предпочитая чистые, спокойные
водоемы с илистым или песчаным грунтом и жесткой известковой водой. Есть
виды, живущие в солоноватых водах. Сплошные заросли.
Харовые водоросли предпочитают водоемы с умеренной температурой воды,
однако они встречаются в холодных водах и водах горячих источников.
Имеется подвижная жгутиковая стадия – мужские гаметы –
сперматозоиды.
Порядок Charales
Семейство Characeae
Chara
Nitellopsis
Lamprothamnium
Семейство Nitellaceae
Nitella
Tolypella

3. Отдел Charophyta

• Их признаки, в отличие от зеленых водорослей, более
единообразны и имеют черты сходства с высшими
растениями.
• Набор пигментов сходен с таковыми у зеленых водорослей:
хлорофиллы а и b и почти те же каротиноиды без
фукоксантина.
• ОСНОВНЫМ ПРОДУКТОМ АССИМИЛЯЦИИ ЯВЛЯЕТСЯ КРАХМАЛ
И ЗАПАСАЕТСЯ ОН В ХЛОРОПЛАСТЕ.

4. Отдел Charophyta

• Таллом – харофитный (разновидность разнонитчатого)

5. ХАРОФИТНЫЙ таллом – усложненный вариант гетеротрихального типа c внешним расчленением таллома на узлы и междоузлия подобно

хвощам и
роголистникам
Лучицы (второе название)
хвощи
Веточки хары

6.

Внешний вид таллома хары
Мутовки коротких боковых ветвей
ограниченного роста – «листья»
Междоузлие
Узел
«Стебель» осевой побег
Ризоиды
Клубеньки на
ризоидах

7.

Нижняя часть стебля, ризоиды и клубеньки Charophyta
Ризоиды
разветвленные нити,
состоящие из 1 ряда
клеток.
Вырастают из
периферически
клеток нижнего узла
главной оси - стебля
Клубеньки возникают из нижних стеблевых узлов или на ризоидах –
1-или многоклеточные для вегетативного размножения
1—3 — многоклеточные (1,2) и одноклеточные (3) корневые клубеньки хары,
образовавшиеся на ризоидах (1 — Chara baltica, 2 — Ch. fragifera, 3 — Ch. aspera);
4—7 — клубеньки, образовавшиеся из стеблевых узлов на нижних погруженных
в ил побегах: 4 — у Chara baltica (при слабом увеличении),
5—7 — у Nitellopsis obtusa (при слабом и сильном увеличении).

8.

Отдел Charophyta: верхушечный рост побегов
Chara. Рост верхушечный, боковое ветвление
A — продольный разрез конуса нарастания;
Б — молодой узел в поперечном сечении;
В—лопасти коры на молодом междоузлии стебля, состоящие из
чередующихся узлов и междоузлий: 1 — верхушечная клетка,
2 — клетка-сегмент (двояковыпуклая), 3,7 — узел (развивается из
двояковогнутой клетки),
4, 6 — междоузлия,
5 — листья

9.

Отдел Charophyta: строение «коры»
Chara.
Участки стебля разных видов хары с различно развитыми корой и шипами (вид с
поверхности и в поперечном разрезе):
1 — вид с однополосной корой (Chara canescens);
2—4 — виды с двухполосной корой:
2 — первичные коровые полосы крупнее вторичных, шипы рудиментарные (Ch. contraria),
3 — то же, шипы длинные (Ch. aculeolata),
4 — первичные коровые полосы мельче вторичных (Ch. rudis);
5 — вид с трехполосной корой (Ch. fragilis).

10. Отдел Charophyta

• Клетки покрыты двухслойной оболочкой, инкрустированной
солями кальция. Внутренний слой состоит из целлюлозы,
наружный из каллозы и пропитан углекислой известью.
• Центр клетки занят вакуолью
• Различают два слоя цитоплазмы: постенный содержащий
дисковидные хлоропласты и внутренний – многочисленные ядра.
• СЛОЙ ЦИТОПЛАЗМЫ, ГРАНИЧАЩИЙ С ВАКУОЛЬЮ,
ОБНАРУЖИВАЕТ ИНТЕНСИВНОЕ ДВИЖЕНИЕ – 1,5–2 ММ В МИНУТУ
(КАК У ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ).
• ПЛАЗМОДЕСМЫ ПРИСУТСТВУЮТ.
• Все клетки вначале одноядерные. При последующей
дифференциации таллома клетки междоузлий вытягиваются и
становятся многоядерными, ядра в них удлиненные,
неправильной формы и делятся амитотически.

11. Хлоропласты в растительных клетках линзовидной формы

Хлоропласты Charophyta
многочисленные мелкие дисковидные без
пиреноидов
В постенном слое
цитоплазмы,
первично симбиогенные и
лишены опоясывающего
канала эндоплазматической
сети.
Хлоропласты в растительных
клетках линзовидной формы
ТИЛАКОИДЫ СОБРАНЫ
В ГРАНЫ

12.

Митоз Charophyta открытый (с центриолями или без).
Закрытый митоз
Полузакрытый
митоз
Открытый митоз

13.

Цитокинез
Charophyta
с образованием
клеточной
пластинки с
фрагмопластом.
Веретено деления устойчиво и дочерние ядра относительно отдалены
друг от друга.
В. Деление клетки путем перешнуровывания.
Г. Присутствие фрагмопласта и деление с образованием клеточной
пластинки.

14. Деление клетки зеленых водорослей

Фикопласт – слой микротрубочек,
появляющийся у зелёных водорослей
в плоскости деления клетки. Вдоль
него формируется межклеточная
перегородка.
Рисунок – схема деления хлореллы
Фрагмопласт –образуется из
микротрубочек веретена деления,
инициирующих появление нового
слоя микротрубочек, актиновых
нитей, на котором откладывается
материал из пузырьков аппарата
Гольджи. Деление колеохеты.

15. Chara — половые органы на листе

формируются на
вторичных боковых
побегах
ограниченного
роста, вырастающих
из верхних узлов
«листьев».
Антеридий – шаровидное тело
диаметром до 0,5 мм.
Покровы из 8 плоских, слегка
изогнутых 3-гранных клеток – щитков.
В центре – удлиненная клетка рукоятка
со сперматогенными нитями из 200
клеток с 1 сперматозоидом в каждой.
Всего до 40 тысяч сперматозоидов в 1
антеридии
Оогоний – овальное тело до 1 мм в
длину на узлах листьев : Покровы из
5 цилиндрических вытянутых клеток,
расположенных по спирали и внутри
1 яйцеклетка.
На верхушках - коронка из 5 клеток (у
хары)

16.

Строение антеридия Charophyta - 8 изогнутых клеток - щитков
Щиток - плоская изогнутая клетка, выпуклой стороной наружу
Рукоятка - удлиненная клетка от центра щитка внутрь полости антеридия
Головки - 1 первичая и 6 вторичных
Сперматогенные нити дважды раздвоенные у основания
Каждая нить состоит из 100-200 дисковидных клеток в которых
созревает по 1 сперматозоиду

17.

Строение антеридия Charophyta - 8 изогнутых клеток - щитков
1—4— последовательные стадии образования антеридия, вид с поверхности (1) и в
продольном разрезе (2—4): 1 — начальная восьмиклеточная стадия, 2,3 — последующие
стадии обособления наружных щитовых клеток и внутренней части, 4 — поздняя стадия с
дифференцированной внутренней частью;
5 — зрелый антеридий, вид с поверхности;
6 — два щитка с рукоятками, вид изнутри;
7 — рукоятка отдельно с хорошо развитыми головками и антеридиальными нитями;
8 — участок антеридиальной нити с антерозоидами в клетках и снаружи;
9 — антерозоид при большом увеличении, а — исходная клетка основания, б — внутренняя
базальная («бутылковидная») клетка, в — наружная базальная клетка, г — клетки
листового узла, д — стенка,
е — рукоятка, ж — головки,
з — антеридиальные нити.

18. Мужские гаметы – сперматозоиды

• Сами клетки асимметричны, в
отличие от зеленых
водорослей. Жгутиков два.
Они покрыты органическими
чешуйками, а от базальных тел
отходит своеобразный пучок
микротрубочек, отличных от
типичных жгутиковых
корешков.
Монадный таллом
зеленых водорослей

19.

Строение оогония Charophyta
- 5 трубковидных спиральных клеток, с клетками коронки на концах
1—4 — последовательные стадии образования оогония (1— начальная стадия,
2—4 — последующие стадии формирования яйцеклетки и обволакивающих
спиральных клеток);
5 — зрелый оогоний нителлы (Nitella);
6 — зрелый оогоний хары (Chara): а — клетка листового узла, б — яйцеклетка,
в — поворотные клетки, г — обволакивающие клетки, Д — клетки коронки.

20. Плодоносящие листья харофитов, характерные для различных родов:

1 — Nitella mucronata;
2 — Tolypella prolifera;
3—5 — двудомный Nitellopsis obtusa:
3 — общий вид трех листьев в мутовке,
4 — листовой узел мужского растения,
5 — листовой узел женского растения;
6 — Lamprothamnium
papulosum;
7 — Lychnothamnus barbatus;
8 — Ghara gymnophylla;
9 — Ghara baltica.

21.

Отдел Charophyta
Ооспоры и их прорастание:
1,2 — внешний вид зрелых
ооспор нителлы (1) и хары
(г);
3—5 — последовательные
стадии прорастания
ооспор и формирования
молодого растения хары
(Chara canescens).

22.

Схема жизненного
цикла представителей
рода хара (Chara)
Жизненный цикл
гаплофазный с
зиготической
редукцией.
Зигота ----М! протонема -- новый таллом ----ОПР
(оогонии и антеридии) ---яйцеклетка и
сперматозоиды ----оогамия --- зигота

23. Nitella

150 видов,
Боковые побеги «Листья» по 6-8 в мутовках, правильно однократно
или многократно вильчатые , реже простые.
Коровые клетки отсутствуют.
- Антеридии развиваются на вершине члеников в развилках листа.
- Оогонии - сбоку, а у однодомных видов под антеридием.
- Коронка над оогонием из 10 клеток в два яруса

24. Роль в природе

• Харовые водоросли оказывают существенное влияние на
гидрологический режим и биологические особенности водоема.
• В водоемах с зарослями харовых, выделяющих антибиотиче-ские
вещества, почти не развиваются личинки комаров.
• Обилие эпифитов на талломах харофитов является кормом для
беспозвоночных животных, последние – пищей для рыб.
• Густые заросли харовых водорослей – хорошая защита, укрытие для
рыб и других животных.
• Харовые водоросли служат ценным кормом для водоплавающих
птиц, которые на путях их осенних перелетов используют
преимущественно ооспоры богатые крахмалом и жиром.
• В ряде мест харофиты используются в качестве удобрений для
тяжелых кислых почв.

25. Использование человеком

• Харовые водоросли представляют собой чрезвычайно
удобные объекты для физиологических и биофизических
исследований.
Огромные размеры клеток междоузлий позволяют весьма
успешно изучать проницаемость цитоплазматических
мембран, движение цитоплазмы, биоэлектрические
потенциалы клетки и другие вопросы.
Волна возбуждения растительной клетки подобна нервному
импульсу
• Ископаемые ооспоры используются для
палеогеографических реконструкций, как и диатомовые
водоросли.

26. хвощи

водные роголистники