Рослинне життя водоростей
Все, що пов’язано з життям рослин
Водорості
 |
| Червоні водорості |
Водорості складають різноманітну групу (за невеликими винятками) фотосинтезуючих організмів, що виробляють кисень, розміром від мікроскопічних поодиноких клітин до гігантських морських водоростей.
Вивчення водоростей відоме як фікологія (грецькою мовою phycos означає «водорості»). В даний час більшість авторів розміщують еукаріотичні водорості в королівстві Протіста (домен Еукарія), а прокаріотичні водорості - у домені Бактерії.
У минулому водорості вважалися нижчими рослинами, оскільки деякі форми схожі на рослини. Як і у рослин, основним фотосинтетичним пігментом у водоростей є хлорофіл а, а кисень утворюється під час фотосинтезу.
Що таке водорості?
Водорості можна зустріти майже скрізь на землі: океани, річки, озера, на снігу гірських вершин, на лісових і пустельних грунтах, на скелях, на рослинах і тваринах (наприклад, у порожнистих волосах білого ведмедя) або навіть на інші водорості. Вони беруть участь у різноманітних взаємодіях з іншими організмами, включаючи симбіоз, паразитизм та епіфітизм.
Лишайники - це симбіотичні асоціації між водоростями (синьо-зеленими водоростями або ціанобактеріями) та грибами. Атмосферні азотфіксуючі ціанобактерії трапляються в симбіотичних асоціаціях з такими рослинами, як мохоподібні, водяні папороті, голонасінні (наприклад, цикаси) та покритонасінні.
У водному папороті Azolla, який зазвичай використовується як біодобриво на рисових полях в азіатських країнах, міститься симбіотична ціанобактерія Anabaena azollae. Гуннера, єдина квітуча рослина, в якій розміщується симбіотична ціанобактерія Nostoc, широко поширена в тропіках.
Симбіотичні динофлагелати, відомі як зооксантели, живуть у тканинах коралів. Корали отримують свої кольори та отримують енергію від своїх фотосинтетичних симбіонтів. Близько 15 відсотків червоних водоростей трапляються як паразити інших червоних водоростей. Паразитичні водорості можуть навіть переносити ядра в клітини господаря і трансформувати їх.
Після трансформації репродуктивні клітини водоростей-господарів несуть гени паразита. Різні водорості живуть на поверхнях рослин та інші водорості як епіфіти. Іноді водорості можна зустріти в дивних місцях - рожевий колір фламінго походить, наприклад, походить від пігменту водоростей, споживаних цими птахами.
Будова та властивості водоростей
Клітини водоростей обмежені клітинною стінкою. Клітини водоростей бувають або прокаріотичними, або еукаріотичними. Усі прокаріотичні водорості належать до Cyanophyta (ціанобактерії) і не мають як ядра, так і складних мембранно зв'язаних органел, таких як хлоропласти та мітохондрії.
Фотосинтез відбувається у ціанобактеріях у тилакоїдних мембранах, подібних до рослин. Однак подвійної мембрани навколо тилакоїдів ціанобактерій немає.
Всі інші групи водоростей є еукаріотичними. Водорості еукаріот відрізняються від ціанобактерій тим, що вони мають хлоропласти та джгутики з відповідними структурами та своїм складом клітинних стінок. Згідно з гіпотезою про ендосимбіонти, деякі еукаріотичні водорості (червоні та зелені водорості) отримали свої хлоропласти, придбавши симбіотичні прокаріотичні ціанобактерії. Це відоме як первинний ендосимбіоз.
Інші еукаріотичні водорості, ймовірно, отримували свої хлоропласти, поглинаючи еукаріотичні ендосимбіотичні водорості - процес, відомий як вторинний ендосимбіоз. На існування вторинного ендосимбіозу вказує поява більше двох мембран навколо хлоропластів деяких водоростей, таких як гаптофіти, евгленофіти, динофлагелати та криптомонади.
Пігменти, що містяться у водоростях, включають хлорофіли, фікобіліни та каротиноїди. Усі водорості містять хлорофіл а. Аксесуарні пігменти різняться в різних групах водоростей.
Фотоавтотрофія - основний спосіб харчування водоростей; іншими словами, вони є "самогонщиками", використовуючи світлову енергію та фотосинтетичний апарат для виробництва власної їжі (органічного вуглецю) з вуглекислого газу та води. Більшість груп водоростей містять гетеротрофні види, які отримують свої органічні молекули їжі, споживаючи інші організми.
Численні водорості є міксотрофами; тобто використовують різні режими харчування (наприклад, автотрофію та гетеротрофію) залежно від наявності ресурсів. Молекули, що використовуються як запас їжі, різняться між собою і характерні для груп водоростей. Молекули харчових резервів - це полімери глюкози з різними зв'язками між мономерами.
Багато водоростей здатні до руху. Рух здійснюється за допомогою джгутикової дії та екструзії слизу. Існують також перистальтичні та амебоподібні рухи водоростей. Усередині клітин водоростей також відбувається переміщення цитоплазми, пластид і ядра.
Переваги мобільності включають досягнення оптимальних світлових умов для фотосинтезу, уникнення пошкоджень, спричинених надлишком світла, та отримання неорганічних поживних речовин.
Розмноження водоростей та життєві цикли
Водорості можуть розмножуватися як безстатевим, так і статевим шляхом. Безстатеве розмноження серед водоростей включає вироблення одноклітинних спор, які проростають, не зливаючись з іншими клітинами, фрагментацію ниткоподібних форм та поділ клітин шляхом розщеплення.
При статевому розмноженні батьківські клітини виділяють гамети, які потім зливаються, утворюючи зиготу. Зиготи можуть або перерости в нові нитки, або продукувати гаплоїдні спори шляхом мейотичного поділу.
Водорості демонструють різні типи життєвих циклів. Деякі життєві цикли водоростей характеризуються зміною поколінь, подібно до рослин. Відбуваються дві фази: спорофіт (зазвичай диплоїдний) і гаметофіт (зазвичай гаплоїдний).
Спорофіт утворює гаплоїдні спори через мейоз, а гаплоїдний гаметофіт - мітозом чоловічі або жіночі гамети. Залежно від групи водоростей гаметофіт і спорофіт можуть бути структурно однаковими або різними.