Красные и бурые водоросли
ОТДЕЛ КРАСНЫЕ ВОДОРОСЛИ
Пигменты
Хлоропласты
Строение таллома
Клетка
Бесполое размножение
Половой процесс
образование карпоспор
образование карпоспор
образование карпоспор
Отдел Красные водоросли Rhodophyta
КЛАСС БАНГИЕВЫЕ
Представитель — род порфира
род компсопогон
КЛАСС ФЛОРИДЕИ
КЛАСС ФЛОРИДЕИ
Порядок немалионовые
Род леманеа
род немалион
род батрахоспермум
Порядок криптонемиевые
род дюренеа
Род кораллина
Род литотамнион
Порядок церамиевые
род каллитамнион
род делессерия
эволюция в пределах отдела
ОТДЕЛ БУРЫЕ ВОДОРОСЛИ РНАЕОРНУТА
Пигменты
Организация
Размножение
ОТДЕЛ БУРЫЕ ВОДОРОСЛИ РНАЕОРНУТА
КЛАСС ИЗОГЕНЕРАТНЫЕ
Порядок сфацеляриевые
Порядок кутлериевые
кутлерия
Порядок диктиотовые
род падина
КЛАСС ГЕТЕРОГЕНЕРАТНЫЕ
КЛАСС ЦИКЛОСПОРОВЫЕ
род саргассум
род фукус
3.09M
Категория: БиологияБиология

Красные и бурые водоросли

1. Красные и бурые водоросли

Лекция № 4
1

2. ОТДЕЛ КРАСНЫЕ ВОДОРОСЛИ

•почти исключительно морские водоросли.
•жизненный цикл - полное отсутствие
жгутиковых стадий
• особая форма оогамного полового процесса.
2

3. Пигменты

• хлорофилл «а» и «в»,
• каротиноиды (каротин, зеаксантин,
антераксантин,
• криптоксантин, лютеин, неоксантин)
• фикобилины: фикоэритрины (красный)
• фикоцианины и аллофикоцианин (синий)
• окраска таллома от малиново-красной до
голубовато-стальной (при избытке
фикоцианина)
3

4. Хлоропласты

•оболочка из двух мембран
•одиночные тилакоиды, на поверхности фикобилисомы.
•Запасной продукт — полисахарид «багрянковый
крахмал», от иода приобретающий буро-красный
цвет.
•Зерна багрянкового крахмала откладываются в
цитоплазме всегда вне связи с пиреноидами и
хроматофорами.
4

5. Строение таллома

•одноклеточные коккоидные формы
(порфиридиум)
•гетеротрихальные и в виде разветвленных
нитей, прикрепленных к субстрату с
помощью ризоидов.
• псевдопаренхиматозные талломы, переплетение боковых ветвей
• Пластинчатые талломы паренхиматозного
строения (порфира).
5

6. Клетка

•одета оболочкой
•пектин - гемицеллюлозные компоненты
набухают
•в стенках откладывается известь.
• Клетки одно- и многоядерные
• Хроматофоры париетальные,
многочисленные, в виде зерен или
пластинок.
6

7. Бесполое размножение


посредством неподвижных клеток
моноспоры - одна в спорангии
Тетраспоры - четырех
Тетраспоры - на диплоидных бесполых
растениях — спорофитах .
• В спорангиях перед образованием
тетраспор - мейоз.
7

8. Половой процесс

• Оогамный
• Женский орган — карпогон
• у большинства -из расширенной базальной
части — брюшка - яйцеклетка, и отростка —
трихогины.
• Карпогон развивается на особой короткой
карпогониальной ветви .
8

9.

• Антеридии — мелкие бесцветные клетки
• содержат безжгутиковые спермации
• спермации пассивно переносятся токами
воды и прилипают к трихогине.
• В месте контакта спермация и трихогины их
стенки растворяются
• ядро спермация перемещается по
трихогине
• в брюшной части карпогона сливается с
9

10. образование карпоспор

• После оплодотворения базальная часть
карпогона отделяется перегородкой от
трихогины – отмирает
• Развитие - образование карпоспор
• содержимое зиготы (оплодотворенного
карпогона)
1. непосредственно делится с образованием
неподвижных голых спор — карпоспор,
10

11. образование карпоспор

2. из оплодотворенного карпогона
вырастают ветвящиеся нити —
гонимобласты, клетки их превращаются в
карпоспорангии, производящие по одной
карпоспоре.
11

12. образование карпоспор

• у большинства гонимобласты развиваются не
непосредственно из брюшка оплодотворенного
карпогона
• из а у к с и л я р н ы х клеток.
• могут быть удалены от карпогона или
располагаются на талломе в непосредственной
близости
• когда ауксилярные клетки удалены от карпогона,
из его брюшка после оплодотворения вырастают с
о е д и н и т е л ь н ы е , или о о б л ас т е м н ы е ,
нити.
12

13.


клетки ообластемных нитей содержат, диплоидные ядра. Ообластемные нити
подрастают к ауксилярным клеткам, в точке контакта оболочки растворяются и между
клеткой ообластемной нити и ауксилярной клеткой устанавливается сообщение. Это
слияние клеток не сопровождается слиянием их ядер (диплоидного ядра клетки ообластемной нити
и гаплоидного ядра ауксилярной).
• слияние с ауксилярной клеткой
стимулирует деление диплоидного ядра
клетки ообластемной нити и развитие
гонимобластов
• содержат диплоидные ядра и продуцируют
диплоидные карпоспоры
• Гонимобласты - особая генерация —
13

14.

• У наиболее высокоорганизованных красных водорослей ауксилярные
клетки развиваются только после оплодотворения карпогона и в
непосредственной от него близости.
• Совокупность ауксилярной клетки (или клеток) с карпогоном носит
специальное название прокарпий .
• Здесь нет надобности в образовании длинных ообластемных нитей,
связывающих карпогон и ауксилярные клетки, ауксилярная клетка
просто сливается с брюшком оплодотворенного карпогона, после чего
из нее развиваются гонимобласты с карпоспорами
• Карпоспорангии часто располагаются тесными группами —
цистокарпиями, одеты псевдопаренхиматозной оболочкой,
развивающейся из соседних с карпогоном клеток.
14

15.

15

16. Отдел Красные водоросли Rhodophyta

Отдел Красные водоросли
Rhodophyta
Красные водоросли делят на два класса:
• бангиевые
• флоридеи
16

17. КЛАСС БАНГИЕВЫЕ

• Клетки часто со звездчатым хроматофором
и пиреноидом.
• Поры между клетками, как правило,
отсутствуют.
• Карпогон без трихогины, после
оплодотворения содержимое карпогона
непосредственно делится с образованием
карпоспор. Бесполое размножение —
моноспорами
17

18. Представитель — род порфира

18

19.

19

20. род компсопогон

• Пресноводный широко распространенный в
тропиках занесена с аквариумными
растениями
• Таллом гетеротрихальный
• Размножение моноспорами. Моноспорангии
отчленяются косо идущей перегородкой от
любой клетки таллома и имеют зернистое от
обилия багрянкового крахмала содержимое,
которое превращается в одну неподвижную
голую моноспору
20

21.

21

22. КЛАСС ФЛОРИДЕИ

• Порядок немалионовые
• Порядок криптонемиевые
22

23. КЛАСС ФЛОРИДЕИ

• Клетки большей частью с париетальными хроматофорами без
пиреноидов
• Между клетками имеются поры.
• Карпогон с трихогиной.
• После оплодотворения развиваются гонимобласты или
непосредственно из брюшка оплодотворенного карпогона, или из
ауксилярных клеток после слияния их с ообластемными нитями.
• Бесполое размножение большинства— тетраспорами.
• Гонимобласты, несущие карпоспорангии, рассматриваются как особая
генерация — карпоспорофит.
• Детали развития карпоспорофита (из оплодотворенного карпогона
или из ауксилярных клеток), а также время дифференцировки
ауксилярных клеток (до или после оплодотворения), их положение на
талломе и т. п. кладутся в основу деления флоридей на шесть
порядков
23

24. Порядок немалионовые

• Для представителей характерно отсутствие
ауксилярных клеток
• гонимобласты развиваются
непосредственно из оплодотворенного
карпогона
24

25. Род леманеа

25

26. род немалион

26

27. род батрахоспермум

27

28.

• Род леманеа встречается в быстро текущих речках
• с холодной водой. Таллом, имеющий вид неветвящейся щетинки 10—
15 см длиной и 1 мм толщиной, темно-фиолетового или оливково• бурого цвета с узловатыми вздутиями. Прикрепляется к субстрату
• при помощи подошвы из стелющихся нитей. По оси таллома проходит
• одна нить из вытянутых бесцветных клеток. От верхней части каждой
• клетки центральной оси отходит мутовка большей частью из четырех
• расходящихся по радиусам ветвей. Базальные клетки каждой такой
• ветви крупные, вытянутые. От их дистального (морфологически верх• него) конца отходят ветви второго порядка, которые в свою очередь
• многократно ветвятся. Конечные разветвления срастаются в
многослой• ную кору. Ее наружные клетки мелкие и заполнены хроматофорами,
28

29. Порядок криптонемиевые


имеются ауксилярные клетки, которые развиваются до оплодотворения
карпогона и рассеяны по таллому на известном расстоянии от карпогона.
Из карпогона после оплодотворения к ауксилярным клеткам растут более или
менее длинные многоклеточные соединительные, или ообластемные, нити.
После слияния ауксилярной клетки с клеткой ообластемной нити и перехода
диплоидного ядра клетки нити в ауксилярную клетку возникают
гонимобласты
Развивающиеся на гонимобластах (карпоспорофите) карпоспоры содержат
диплоидное ядро и прорастают в диплоидные растения — тетраспорофиты,
производящие только органы бесполого размножения — тетраспорангии.
При образовании тетраспор происходит мейоз и гаплоидные тетраспоры
прорастают в гаплоидные растения— гаметофиты, несущие половые органы.
Гаметофит и тетраспорофит внешне (морфологически) не различаются.
изоморфная смена генераций, усложненная диплоидным карпоспорофптом.
29

30. род дюренеа

• распространенный в южных морях.
• Таллом имеет вид разветвленных
слизистых кустиков розового цвета.
30

31.

31

32.

32

33.

33

34. Род кораллина

34

35. Род литотамнион

35

36. Порядок церамиевые

• высоко организованы
• много видов
• ауксилярные клетки дифференцируются
только после того, как произошло
оплодотворение карпогона
• Длинных ообластемных нитей не образуется:
брюшко карпогона или непосредственно
сливается с рядом расположенной
ауксилярной клеткой (клетками), или через
короткие выросты, формируя цистокарпии
36

37. род каллитамнион

37

38. род делессерия

38

39. эволюция в пределах отдела


Бангиевые более примитивны.
у карпогона еще не выработалась типичная форма, мало отличается от обычных вегетативных
клеток.
После оплодотворения содержимое карпогона непосредственно делится на
карпоспоры.
Флоридеи - более эволюционировавшая группа
Карпогоном с трихогиной.
Из класса флоридей наиболее простой порядок - немалионовые, у которых нет ауксилярных
клеток, и гонимобласты, на которых развиваются карпоспорангии, образуются
непосредственно из брюшной части оплодотворенного карпогона.
Криптонемиевые - следующий шаг прогрессивной эволюции: имеют ауксилярные клетки,
способствующие увеличению продукции карпоспор, так как образуется не один цистокарпий,
а много — по числу ауксилярных клеток. При разбросанных беспорядочно по таллому
ауксилярных клетках необходимы более или менее длинные ообластемные нити.
Наивысшей ступени эволюции достигли церамиевые, у которых имеется прокарпий и
ауксилярные клетки дифференцируются только после того, как произошло оплодотворение.
Непосредственное соседство карпогона и ауксилярной клетки (клеток) в прокарпии облегчает
образование цпстокарпиев. Этот порядок наиболее богат видами.
39

40.

• За исключением немногих, преимущественно
простейших представителей живущих в быстро
текущих речках с чистой водой, красные
водоросли — морские обитатели.
• Они всегда прикреплены к камням, ракушкам,
другим водорослям, являясь, как правило,
эпифитами, однако известны и эндофиты, и даже
паразиты. Многие красные водоросли живут на
больших глубинах, и глубоководные формы
отличаются особенно яркой красной окраской.
40

41.

• Древнейшая окаменелость, идентифицируемая как
красная водоросль является также самой древней
окаменелостью-эукариотом, принадлежащей к
конкретному современному таксону.Bangiomorpha
pubescens, окаменелость многоклеточного организма
найденная в арктической Канаде, лишь немногим
отличается от современной красной водоросли
рода Бангия (Bangia), несмотря на то, что она была
отложена в слоях 1,2 миллиардной давности.
41

42. ОТДЕЛ БУРЫЕ ВОДОРОСЛИ РНАЕОРНУТА

• морские, особенно много - в холодных водах северного и
южного полушария.
• По морфологической и анатомической дифференцировке
таллома - на более высоком уровне, чем ранее
рассмотренные группы водорослей.
• неизвестны ни одноклеточные, ни колониальные формы,
ни талломы в виде простой неразветвленной нити.
• самые простейшие - гетеротрихальные
• талломы крупные, ложно- или истиннотканевого
строения.

43.


сильно ослизняющиеся клеточные стенки
одно ядро,
одну или много вакуолей
обычно постенные хроматофоры различной формы.
хроматофоры окружены сложной системой мембран - в
прямой связи с оболочкой ядра — «хлоропластной
эндоплазматической сетью»
• Матрикс хлоропласта пересекается параллельными
трехтилакоидными ламеллами
• Свободный от тилакоидов пиреноид выступает из
хлоропласта в виде почки

44. Пигменты

• хроматофоры окрашены в бурый цвет
• хлорофиллы «а» и «с» (хлорофилл «в»
отсутствует)
• в-каротин
• Много бурых ксантофиллов, особенно
фукоксантина.
44

45.

• Запасной полисахарид — ламинарин
• спирт маннит
• жиры
• откладывается вне хлоропласта в цитоплазме.
• Монадные клетки (зооспоры и гаметы) имеют
глазок и жгутики. Глазок — часть пластиды,
связан со жгутиковым аппаратом.
• Жгутики - гетероморфные.
45

46. Организация

46

47.

48. Размножение

• вегетативное, бесполое и половое.
• Вегетативное размножение -участками таллома. У некоторых специализированные веточки (выводковые почки), отламываются -в
новые талломы.
• Бесполое размножение - зооспоры, образующихся в одногнездных
или однокамерных спорангиях на диплоидных растениях
(спорофитах) перед формированием зооспор ядро редукционно
делится
• Гаплоидные зооспоры - в гаплоидные половые растения —
гаметофиты, на которых образуются половые органы.
• У простейших - половой процесс изогамный, гаметыразвиваются в
многогнездных или многокамерных спорангиях
• У наиболее высокоорганизованных бурых водорослей половой
процесс оогамный. В оогониях и антеридиях, как правило, образуется
по одной гамете (яйцеклетке и сперматозоиду соответственно).
• Яйцеклетка оплодотворяется всегда вне оогония.
• Зигота без периода покоя прорастает в диплоидное растение.

49. ОТДЕЛ БУРЫЕ ВОДОРОСЛИ РНАЕОРНУТА

• КЛАСС ИЗОГЕНЕРАТНЫЕ
• КЛАСС ГЕТЕРОГЕНЕРАТНЫЕ
• КЛАСС ЦИКЛОСПОРОВЫЕ
49

50. КЛАСС ИЗОГЕНЕРАТНЫЕ

• Порядок эктокарповые
• род эктокарпус
- самые
примитивные бурые водоросли.
• Распространены во всех морях, особенно
холодных, и растут на подводных
предметах и других более крупных
водорослях.
50

51.

51

52.

52

53. Порядок сфацеляриевые

• Род сфацелярия имеет небольшие
гетеротрихальные талломы.
53

54.

54

55. Порядок кутлериевые

• Порядок включает только два рода: кутлерия и
занардиния
• Кутлерия распространена по всему побережью
Европы, занардиния — преимущественно в
Средиземном море, а также в Черном.
• Оба рода обнаруживают чередование
поколений: у кутлерии смена генераций
гетероморфная, у занардинии — изоморфная
55

56. кутлерия

56

57.

57

58.

58

59. Порядок диктиотовые

• род диктиота распространен в
Атлантическом океане по берегам Европы
59

60.

60

61. род падина

61

62.

62

63. КЛАСС ГЕТЕРОГЕНЕРАТНЫЕ


Порядок ламинариевые
Гаметофиты мало различаются между собой и представлены
микроскопическими, часто редуцированными до нескольких клеток
нитчатыми растеньицами-заростками, которые несут половые органы. На
мужских гаметофитах образуются антеридии в виде мелких клеток,
развивающих по одному сперматозоиду, на женских — оогонии, в которых
формируется по одной яйцеклетке.
Спорофиты разных родов резко различаются и представляют собой самые
крупные низшие растения, достигающие в длину 60—100 м,
со значительным морфологическим расчленением и сложным
анатомическим строением. В большинстве случаев спорофиты ламинариевых
расчленяются на листовидную пластинку, «ствол» и ризоиды, с помощью
которых все растение прикрепляется к подводным камням и скалам. В месте
перехода листовой пластинки в стволик находится интеркалярная
меристема, за счет деятельности которой нарастает как листовая
пластинка, так и ствол.
род ламинария, виды которого широко распространены в северных морях.
63

64.

65.

65

66.

66

67.

67

68.

68

69.

• У нереоцистиса длинный (до 25 м) сравнительно тонкий
первичный ствол на верхушке вздувается в крупный
воздушный пузырь, от которого отходят листовые
пластинки (до 5 м длины), каждая с коротким вторичным
стебельком.
• У макроцистиса, нереоцистиса, как и у ламинарии,
зооспорангии
• располагаются в сорусах на листовых пластинках.
69

70. КЛАСС ЦИКЛОСПОРОВЫЕ

Порядок фукусовые
• характеризуется




верхушечным ростом таллома
Отсутствием бесполого размножения
оогамным половым процессом
половые органы располагаются в углублениях таллома — концептакулах,
или скафидиях
• Имеется вегетативное размножение, приводящее в некоторых
участках океана к образованию громадных скоплений талломов
саргассума (примером может служить Саргассово море).

71. род саргассум

• сложное морфологическое расчленение таллома
• широко распространен в южном полушарии, особенно в теплых
морях.
• Стволик, прикреплен к субстрату подошвой
• ветвится
• несет уплощенные листовидные образования, шаровидные
воздушные пузыри на специальных стебельках
• разветвленные плодущие веточки
71

72.

73. род фукус

• В северных морях широко распространен
73

74.

75.


Бурые водоросли — естественная группа, по своей морфологии хорошо отличающаяся от остальных отделов водорослей. Однако, как уже
говорилось, по ряду признаков (наличию хлорофиллов «а» и «с», отсутствию хлорофилла «Ь», расположению тилакоидов в хлоропластах —
трехтилакоидные ламеллы, по сходным продуктам запаса — ламинарии, хризоламинарин, по строению монадных клеток с гетероконтными
и гетероморфными жгутиками) бурые водоросли обнаруживают сходство с золотистыми, желтозелеными, диатомовыми и пирофитовыми водорослями. На этом основании некоторые авторы низводят бурые и
другие перечисленные группы водорослей до ранга классов в пределах
одного большого отдела СЬгошорЬу1а. Существование монадных клеток в жизненном цикле бурых водорослей позволяет выводить их, так
же как остальные перечисленные группы, из каких-то первичных фотосинтезирующих жгутиконосцев с преобладанием бурых пигментов. Эти
жгутиковые эволюционировали несколькими путями, один из которых
и привел к возникновению бурых водорослей. Однако у бурых водорослей связь со жгутиковыми более отдаленная, чем у сходных с ними
по ряду признаков золотистых, разножгутиковых, диатомовых, пирофитовых, а также у зеленых водорослей, так как прямых переходных
форм здесь нет. Среди бурых водорослей не прослеживается последовательное развитие типов организации таллома от монадного к нитчатому и пластинчатому, как это легко наблюдается у зеленых, желтозеленых, золотистых и пирофйтбвых водорослей. Как уже отмечалось,
среди бурых водорослей представлены только высшие ступени морфологической дифференцировки таллома — гетеротрихальная и пластинчатая. Возможно, более простые формы (монадные, коккоидные,
простые нитчатые) полностью утрачены на протяжении длительной эволюции, которую проделали бурые водоросли — древняя группа, известная уже; из отложений силура и девона.
Относительно родственных связей порядков в пределах отдела бурых водорослей и расположения их в системе единого взгляда нет.
Согласно одной из схем филогенеза бурых водорослей, построенной с
учетом сходства строения таллома на самых ранних стадиях развития,
бурые водоросли — группа дифилетическая: одна линия эволюции объединяет (из упомянутых в изложении) сфацеляриевые, диктиотовые и
фукусовые, другая — эктокарповые, кутлериевые, ламинариевые. Обе
219"
75

76.


группы порядков различаются и по способу роста талломов: первая характеризуется верхушечным ростом, вторая — интеркалярным. Килин
(Н. Ку 1ш), система которого наиболее распространена в настоящее
время, от общего предка бурых водорослей выводит три эволюционные
линии, которые представлены им как классы изогенератные, гетерогенератные и циклоспоровые; в основу их положены различия в жизненных циклах и морфологическом строении водорослей.
Крупные бурые водоросли находят большое применение в хозяйстве человека. Из них добывают альгин — клеящее вещество, использующееся в текстильной, пищевой и ряде других отраслей промышленности. В приморских странах выбросы морских водорослей, богатые
калием и азотом, употребляют в качестве удобрения, а также используют на корм скоту. Некоторые, например ламинарии («морская капуста»), съедобны.
76
English     Русский Правила