Растения. Дополнение к курсу природоведения. Водор

Растения. Дополнение к курсу природоведения. Водоросли.

Водоросли – низшие, то есть слоевцовые (лишённые расчленения на стебель и листья)  споровые растения, содержащие в своих клетках хлорофилл и живущие преимущественно в воде. Водоросли не имеют общего предка.  Они состоят из нескольких обособленных типов растений, самостоятельно произошедших и эволюционировавших. Каждый такой тип отличается от другого не менее, чем человек от улитки, несмотря на внешнюю для нас схожесть. Полного единства взглядов на классификацию нет, но я приведу наиболее распространённую на 10 типов (отделов):

1. Сине-зелёные водоросли
2. Пирофитовые водоросли
3. Золотистые водоросли
4. Диатомовые водоросли
5. Жёлто-зелёные водоросли
6. Бурые водоросли
7. Красные водоросли
8. Эвгленовые водоросли
9. Зелёные водоросли
10. Харовые водоросли


По поводу такого деления есть много споров и непонятностей. Пример - сине-зелёные водоросли.  Это доядерные организмы, живущие от Антарктиды до термальных источников. Это самые древние водоросли и старейшие из живых организмов вообще. Многие по признаку отсутствия ядра относят их к бактериям,  исключая тем самым из водорослей.
Судя по ископаемым остаткам, сине-зелёные водоросли отделились от основного ствола эволюции более трёх миллиардов лет назад, образовав самостоятельную ветвь. Так же сложна классификация жгутиковых форм водорослей.  Они настолько сходны по остальным признакам, кроме наличия хлорофилла, с жгутиковыми бактериями, что возникает соблазн свести их в одну группу, посчитав наличие хлорофилла вторичным свойством. К тому же наблюдаются виды «бывших» водорослей, которые в процессе эволюции «обесцветились»,  так как начали получать питание из остатков других растений и животных, и строго формально растениями уже не являются.

Вообще способ питания путём фотосинтеза является для растений не единственным.
Растения делятся на:

1. Автотрофные.  Авто (или Ауто) – самостоятельный  и трофос – питание.  Это организмы, в основном полагающиеся на фотосинтез.
2. Гетеротрофные. Гетеро – несколько, из двух.  Те, которые для жизни используют питательные вещества, произведённые другими. Это - как растения, использующие остатки других живых существ, так и растения-паразиты. Животные все гетеротрофы.
3. Миксотрофы. Микс – смесь.  Растения, в зависимости от внешних условий использующие как автотрофный, так и гетеротрофный механизм питания.

Теперь развёрнуто по отделам (типам) водорослей.

1. Сине – зелёные водоросли. Самые распространённые в смысле мест обитания, вступают в симбиоз с грибами, образуя лишайники. Водоросли класса гормогониевых  порядка ностоковых вступают в симбиоз и с высшими растениями. Класс Хроококковые, порядок микроцистис «отвечают» за цветение воды в загрязнённых водоёмах (цветение могут вызывать не только эти сине-зелёные, да и вообще не только сине-зелёные, но именно их массовое размножение наиболее опасно), выделяя как продукты жизнедеятельности ядовитые для других форм жизни вещества. Из этого же класса гормогониевых порядок осциллаториевых известен род Спирулина. Они выращиваются как пищевая культура.
2. Пирофитовые водоросли. Происхождение названия не нашёл. Большинство водорослей этого типа имеют жгутики и подвижны. Из-за этого некоторые зоологи считают их животными класса жгутиконосцев типа простейших. Скорее по ряду других признаков они являются очень своеобразным растением, близким к общему предку растений и животных. Некоторые из пирофитовых по способу питания сходны с сине-зелёными и способны вызывать «цветение» воды в загрязнённых водоёмах,  другие напоминают бактерий. Массово обитают в болотах и канализационных системах, есть как холодолюбивые, так и тропические виды.
3. Золотистые водоросли. Название получили из-за цвета, содержащегося в них каротина (пигмент, дающий цвет моркови). Цвет от чисто золотисто-жёлтого до зеленовато-бурого. Живут преимущественно в пресной воде, развиваются в основном в холодную пору года. Очень древняя группа организмов, возникшая из каких-то первичных амёбоподобных организмов. Есть основания думать, что они предки диатомовых водорослей.
4. Диатомовые водоросли (от греч. di;tomos — разделённый пополам). Особая группа одноклеточных организмов, имеющих панцирь из кремнезёма. Он же - окись кремния, основной компонент обычного песка. Форма панциря некоторых диатомовых настолько причудлива, что напоминает изделия ювелира или архитектора. Этот панцирь заменил им целлюлозную клеточную оболочку. В процессе фотосинтеза клетки образуют масло, как запасное питательное вещество. Если его выделить, то оно имеет запах рыбьего жира. Это связано с тем, что в этом масле, как и в рыбьем жире, и льняном масле и многих других жирах живых организмов содержатся так называемые ненасыщенные жирные кислоты (чтобы понять, почему они так называются, нужны некоторые знания в химии), особенно тот их тип, который называют комплексом Омега-3, очень полезный для нашего организма. И эти кислоты, взаимодействуя с кислородом воздуха, дают вещества, которые и имеют такой запах. Такие же вещества могут образовываться при окислении воздухом потно-сальных выделений нашего организма.      Диатомовые водоросли входят в такие экологические группировки как планктон и бентос. Планктон - это сообщество мелких и мельчайших организмов, обитающих в толще вод, в основном в приповерхностном слое, а бентос – организмы, обрастающие дно и различные иные субстраты, такие как днища кораблей, морских животных. Диатомовые водоросли сравнительно молодая группа, возникшая в меловой период мезозойской эры, то есть около 70 миллионов лет назад. Они занимают совершенно исключительное по значению место в общем круговороте веществ в мире живого. Являясь мощным и неиссякаемым  источником органики, служат кормовой базой и первоначальным звеном в пищевых цепях для многих организмов. Их отмершие останки  - пища для микроорганизмов. Живые – корм как для беспозвоночных, моллюсков, червей и прочих, так и для рыб (сельди, хамсы, сардины и других). Питательная ценность планктонных диатомей во многих случаях превышает   ценность пищевых растений. Например, содержание белков и жиров выше, чем в пшенице и картофеле.    Панцири мёртвых диатомей образуют мощные залежи, рыхлую пористую породу, используемую в пищевой, химической, медицинской промышленности и строительстве.
5. Бурые водоросли. Название получили за счёт окраски. Исключительно многоклеточные. В основном, крупные, до 50 метров в длину, количество микроскопических видов незначительно. Почти исключительно морские. Встретить можно во всех морях земного шара, от прибрежных вод Антарктиды до северных островов Канады. Один из основных источников органики в прибрежной зоне, особенно в умеренном и приполярном климате, до десятков килограмм на квадратный метр. Активно используются как в пищу (морская капуста), так и в виде извлечённых веществ, особенно в медицине и пищевой промышленности (загустители, в том  числе и для высококачественной жевательной резинки в основном в Юго-Азиатском регионе). Возможно, имеют общих предков с золотистыми водорослями. Существуют предположительно с палеозоя. Исследование ископаемых остатков даёт мало материала, так как отличия от других отделов состоят в биохимических и микроскопических признаках, которые сохраняются плохо. К бурым водорослям относятся саргассовые и ламинарии.
6. Красные водоросли (багрянки). Название дал цвет тканей от ярко-красного до жёлтой, хотя присутствует и голубовато-зелёная. Самая обширная среди донных морских водорослей и чрезвычайно своеобразная группа. Более 600 родов и 4000 видов. Очень древняя группа допалеозойского происхождения, возможно, родственники сине-зелёных. Такое предположение делают из сходства пигментов. Хотя, возможно, сходство пигментов говорит лишь о возникновении в одних и тех же природных условиях. Широко используются во многих странах в хозяйстве и быту.  Из них делают салаты, приправы, супы. В Японии выращивают на специальных фермах. Из багрянок добывают загуститель агар, имеющий массу преимуществ перед желатином.
7. Жёлто-зелёные водоросли. Распространены по всему земному шару, главным образом, в пресных и слабосолёных водах. Происхождение достоверно не выяснено. Имеют родственные связи с золотистыми и диатомовыми,  являются самостоятельной группой, произошедшей от каких-то первичных амёбоидных форм. В клетках крахмал отсутствует, в качестве основного клеточного продукта накапливаются капли масла и некоторые иные продукты.
8. Эвгленовые. Название совпадает с названием центрального рода отдела. В основном, одноклеточные подвижные, снабжённые одним или двумя жгутиками. Не имеют настоящей оболочки как у высших растений, некоторые, как амёбы, способны менять форму тела. Способны к нескольким видам питания: фототрофному, то есть усвоению углекислоты с помощью солнечной энергии; сапрофитному – всасывание растворённых органических веществ; и анимальному (как у животных) - заглатывание мелких частиц органики или микроорганизмов. В природе -  это очистители водоёмов, некоторые культивируются искусственно для очистки вод от технических загрязнений.
9. Зелёные водоросли. Самый обширный отдел из всех известных отделов водорослей. В нём, по разным данным, от 13 000 до 20 000 видов. Очень разнообразны, от одноклеточных до крупных форм. Происхождение от разных исходных форм, пришедших к сходным во многом признакам. Подробно рассматривать не буду. Слишком обширный материал.
10. Харовые водоросли. Название от греческого Хайре – Радость. Наверное, из-за красоты. Своеобразные водоросли, внешне напоминающие высшие растения, со стволом, листьями. Многие очень похожи на хвощ. Сходство внешнее, так как по строению - это слоевище, присущее всем водорослям. Например, расстояние между двумя точками ветвления (мутовками), называющиеся междоузлия, представляют собой одну гигантскую, длинной в несколько сантиметров клетку, часто покрытую корой. Место, занимаемое харовыми в природе, сравнительно невелико, так как живут в водоёмах озёрного и прудового характера. Использование в хозяйстве незначительно. Широко используются в лабораторных исследованиях из-за огромного размера клеток. Произошли от наиболее высокоорганизованных зелёных водорослей.