Глава 2. Многообразие растительного мира
Самостоятельная работа Водоросли 7 класс, 1 вариант
Рассмотрите фотографии с изображением различных водорослей. Подпишите их названия.
Что ученые называют бентосом?
Татьяна и Тимофей собрали и подготовили для гербария образцы растений. Для каждого растения им необходимо составить паспорт, соответствующий положению этого растения в общей классификации организмов. Помогите ребятам записать в таблицу слова из предложенного списка в такой последовательности, чтобы получился паспорт растения.
Б) Зелёные водоросли
В) Улотрикс опоясанный
многоклеточная съедобная бурая водоросль. Используя эти сведения, выберите из приведённого ниже списка два утверждения, относящиеся к описанию признаков этого растения.
Под названием морская капуста ламинария поступает в продажу в сушёном, мороженом или консервированном виде.
Срок жизни одной особи может составлять 2–4 года.
Растут ламинарии в северных морях, образуя водорослевые леса.
Благодаря содержанию йода порошок ламинарии применяется в медицине.
Таллом ламинарии достигает 20 метров, прикрепляясь к грунту нитевидными ризоидами.
Выберите из предложенного списка и вставьте в текст пропущенные слова, используя для этого их цифровые обозначения. Впишите номера выбранных слов на места пропусков в тексте.
В стоячих водоёмах часто плавают скользкие зелёные комки – скопления водоросли спирогиры. По своему строению спирогира — это _______(А) зелёная водоросль. Внутри клеток находятся зелёные _______(Б) в виде спирально закрученных лент. В них осуществляется фотосинтез, в процессе которого растение активно выделяет _______(В).
Список слов:
- углекислый газ
- нитчатая
- кислород
- хлоропласт
- одноклеточная
- хроматофор
Какой способ размножения указан ка рисунке?
При каких условия происходит такой тип размножения?
Самостоятельная работа Водоросли 7 класс, 2 вариант
Что ученые называют фитопланктон?
Ольга и Сергей собрали и подготовили для гербария образцы растений. Для каждого растения им необходимо составить паспорт, соответствующий положению этого растения в общей классификации организмов. Помогите ребятам записать в таблицу слова из предложенного списка в такой последовательности, чтобы получился паспорт растения.
А) Бурая водоросль
Б) Ламинария сахаристая
одноклеточная фотосинтезирующая зелёная водоросль. Используя эти сведения, выберите из приведённого ниже списка два утверждения, относящиеся к описанию признаков этого растения.
Хламидомонада широко распространена в пресных водоёмах.
Чашевидный хроматофор хламидомонады содержит хлорофилл.
Каждая клетка-водоросль способна к передвижению благодаря наличию жгутиков и светочувствительного глазка.
Половое размножение происходит за счёт слияния одинаковых по величине гамет.
Один из видов хламидомонад, размножаясь на снегу, придаёт ему красноватый оттенок.
Удивительные лишайники и водоросли
Холодные моря и океаны представляют собой уникальную среду, где можно встретить различные виды водорослей, включая ламинарии сахаристой. Эти водоросли прикрепляются к подводным камням тонкими отростками и образуют заросли длиной до 5,5 метров. Ламинария сахаристая съедобна и продается под названием морской салат.
Список слов:
- морской салат
- морская капуста
- зелёная
- корень
- ризоид
- бурая
Лишайники и их свойства
В мире существуют удивительные организмы, известные как лишайники и водоросли. Хотя они редко привлекают наше внимание, они способны рассказать нам много интересного.
Лишайники и их разнообразие
Ксантория стенная золотянка (Xanthoria parietina) – это лишайник, состоящий из симбиоза гриба и водорослей, который можно найти на осоках и ветвях боярышника в днепровской долине. Еще одним распространенным видом является пармелия бороздчатая (Parmelia sulcata), которая встречается на острове Лопуховатый.
Лишайники интересно наблюдать зимой во время оттепелей или во время влажных периодов, когда они активно фотосинтезируют.
Взаимодействие лишайников и водорослей
Лишайники – это уникальные организмы, представляющие собой симбиоз гриба и водорослей. Гриб захватывает водоросли, обеспечивая им условия для жизни в своем теле. Это взаимодействие напоминает сельское хозяйство, где грибы играют роль заботливых хозяев, выращивающих и содержащих водоросли внутри себя.
На срезе лишайника можно увидеть несколько слоев, каждый из которых выполняет свою функцию: защитный коревой слой, водорослевый слой для питания, сердцевинный слой для газообмена и корневой слой для крепления к субстрату.
Лишайники и водоросли – это фантастические организмы, способные тесно сосуществовать и обмениваться пользой друг с другом, создавая удивительные экосистемы.
Лишайники: удивительный мир симбиоза
Накипной лишайник странгоспора (Strangospora) можно обнаружить на коре киевских сосен.
Симбиоз грибов и водорослей
У более простых гомеомеричных (не слоистых) лишайников грибной и водорослевый компоненты размещены равномерно. Так что лишайниковые грибы являются самыми мудрыми, или самыми хитрыми среди других грибов, зависящих в своем развитии от питающего субстрата. Интересно, что лишайники изобрели сельское хозяйство задолго до того, как началось развитие человеческой цивилизации.
История исследования лишайников
Древнейшие ископаемые остатки лишайников, в которых присутствуют оба симбиотических партнера, известны с раннего девона, около 400 млн. лет назад. Некоторые из современных видов лишайников известны с миоценовых залежей (53 млн. лет назад). Однако имеется и плата за такую независимость. Ведь лишайники всегда слабее в конкурентной борьбе за место существования с другими организмами.
Разнообразие лишайников
В мире насчитывается около 15000 лишайников, из них более 1500 растут в Украине. Лишайники имеют ряд специфических свойств, делясь на накипные, листоватые и кустистые формы.
Процесс размножения и специфические вещества
Лишайники размножаются вегетативно и образуют специфические лишайниковые кислоты, которые могут обладать бактерицидными или даже ядовитыми свойствами. При распознавании различных лишайников используются качественные цветные реакции.
Примеры лишайников
- Flavoparmelia caperata: типичный листоватый лишайник
- Ramalina farinacea: кустистый лишайник, растущий на ветвях деревьев
- Lecidella elaeochroma: типичный накипной лишайник
Лишайники, удивительный мир симбиоза и адаптации к разнообразным условиям окружающей среды.
. Поэтому сохранение лишайников является важным аспектом поддержания биоразнообразия и экосистем в целом.
Таблица: Некоторые виды лишайников, обитающих на территории поймы Днепра
| Вид лишайника | Характеристики | Распространение |
|---|---|---|
| Кладония бахромчатая | Белая грибница, образующая пушистые чехлики, служащие защитой от неблагоприятных условий. | Чаще всего встречается на берегах водоемов. |
| Пельтигера ложная | Лишайник с ромбическими плитками, собранными в ковры. | Распространен на скалах и каменистых поверхностях. |
Чтобы увидеть все виды лишайников и их характеристики, необходимо проводить специализированные исследования в данной местности.
Вывод
Лишайники, помимо своей экологической значимости, также играют важную роль в природе и даже в жизни некоторых животных. Исследования в области лихеноиндикаций помогают отслеживать состояние окружающей среды и ее загрязнение. Важно сохранять и изучать разнообразие лишайников на территории поймы Днепра, чтобы обеспечить баланс в экосистеме и сохранить биоразнообразие.
Роль лишайников в природе на первый взгляд не очевидна. Но это вовсе не умаляет их значения в природе и жизни человека. Лишайники могут существовать там, где иногда не выживают другие растения.
Поселяясь на голом грунте, лишайники защищают его от эрозионных процессов. Они также положительно влияют на водный режим, рН, состав органических веществ почвы и создают условия для существования других организмов, обитающих в почвенном слое: водорослей, грибов, бактерий, некоторых беспозвоночных животных. Следовательно, лишайники способствуют воспроизводству природных участков и соответствующего биологического разнообразия.
Кроме того, слоевище лишайников является убежищем для насекомых и коловраток, пищей для моллюсков. Некоторые птицы, например, зяблик, используют лишайники для построения своих гнёзд. В свою очередь, эти животные способствуют распространению спор лишайников.
Древесные виды лишайников охраняют деревья от грибных инфекций. В лесных экосистемах лишайники способствуют поддержанию микроклимата, как накопители значительного количества воды.
На песчаных почвах наземные лишайники, такие как кладония, содержат значительное количество воды, предотвращая её дренаж.
Издавна используются лечебные свойства лишайников. Некоторые лишайники, например, цетрария исландская и представители рода уснея, и сейчас используются в медицине.
Лишайники применяются и в кухне народов мира. Манной небесной, упоминаемой в Библии, учёные считают съедобный лишайник леканора. Лишайники также находят применение в парфюмерной промышленности как закрепители для запахов.
Опасные условия для жизни лишайников
Ещё несколько десятков лет назад лишайники чувствовали себя хорошо на нашей планете. Теперь же эти выносливые, пионерные организмы драматично вымирают. Важнейшая причина – увеличение выбросов в атмосферу ядовитых газов, прежде всего, оксидов серы SO2 и азота (NO, NO2), а также оксидов тяжёлых металлов.
Эти опасные вещества проникают в слоевища лишайников. Главным образом, после растворения в воде, которая выпадает в качестве росы или дождя. В результате образуются кислоты. Во время сухой погоды вода испаряется, а токсины накапливаются в клетках и межклетниках. В результате это приводит к отравлению и отмиранию слоевища. Наиболее уязвимы большие лишайники, которые поглощают больше загрязнений.
Негативное влияние на лишайники имеют также вырубки леса, ведь при полных вырубках истребляются целые популяции не только древесных, но и наземных лишайников.
Чрезвычайно опасны для лишайников также т.н. «санитарные» рубки, которые элиминируют старые деревья, благоприятные для развития лишайников. Такой же эффект дают так называемые перестройки древостоя, когда природные леса заменяются монокультурами сосны.
Очень опасным также является снижение влажности воздуха, вызванное плотной городской застройкой, увеличением количества химических веществ в сельском хозяйстве, а также ростом количества выбросов автотранспорта.
Подобная ситуация привела к тому, что в Европе большая часть видов лишайников требует немедленной охраны. Так, в Польше в Красный список лишайников занесены 55% флоры лишайников страны.
Лишайники в долине Днепра
Кладофора (Cladophora) – строение слоевища под микроскопом
Необозрим мир водорослей долины Днепра: по мнению специалистов, здесь он может насчитывать около 1,5 тыс. видов. Изучение их видового состава и открытия новых видов продолжаются и сегодня.
В долине Днепра можно найти как многоклеточные водоросли, образующие так называемые тины, так и одноклеточные – микроскопические. В случае же золотистой водоросли ботридиум мы имеем дело с одноклеточной водорослью, имеющей макроскопические размеры. Её слои в виде зелёных пузырьков заметны на влажной почве невооруженным глазом.
В связи со строительством водохранилищ на Днепре киевская пойма Днепра в Киеве становится зоной цветения сине-зелёных водорослей. Они реагируют на повышение содержания фосфатов/биогенных веществ в воде и повышение температуры воды более 20°С, и массово развиваясь, ночью поглощают кислород из воды и выделяют в воду различные токсины. Такие явления могут привести к замору рыбы.
Если вода окрашена в однообразный бледно-зелёный оттенок, такое цветение вызвано представителями рода анабена (Anabena) клейкие, если же на поверхности воды и в её толще плавают водоросли шаровидные или неправильной формы тела-колонии – это микроцистис.
Скользкие нитчатые водоросли спирогиры (Spirogyra), Галерный залив
Эта водоросль токсична, её токсин – микроцистин – имеет гепатотоксическое действие и поражает печень.
Сине-зелёные водоросли относятся к одним из самых древних организмов. Считается, что они могли появиться на планете ещё до возникновения на Земле кислородной атмосферы. Ископаемые остатки сине-зелёных водорослей – так называемые строматолиты – известны с докембрия.
Подводные же предметы обрастают самой распространённой днепровской макроводорослью – кладофорой. Летом её биомасса иногда достигает больших размеров. Поэтому неудивительно, что были планы использования её в качестве источника целлюлозы для выработки бумаги.
Скользкую тину из неразветвлённых нитей способна образовывать также водоросль рода спирогира. Эту тину очень часто можно увидеть в конце лета на прогретых мелководьях долины Днепра.
Спирогира (Spyrogira) – строение слоевища под микроскопом
Скопление этих водорослей ещё называют «жабуринням», они развиваются преимущественно в условиях загрязнения органическими веществами. При отмирании водоросли резко ухудшается качество воды, уменьшается концентрация кислорода и наблюдается явление вторичного загрязнения. Является индикатором водоёмов, испытывающих антропогенное загрязнение органикой – эвтрофирование.
Диатомовые водоросли – очень интересные одноклеточные организмы. Их клетка окружена панцирем из кремнезёма. Некоторые из них способны к передвижению, скользя с помощью выпуска слизи.
Строение панциря диатомовых водорослей. Две створки из кремнезёма, где скрывается единственная клетка водоросли
В прошлом из ракушек этих организмов образовались осадочные породы диатомиты и диатомовые илы. Кроме того, эти водоросли содержат больше белков и жиров, чем злаки, поэтому неудивительно, что они служат хорошим кормом для многих беспозвоночных и молоди рыб.
Ряд одноклеточных водорослей имеют органы движения в виде жгутиков. Часть из этих водорослей способна как к фотосинтезу, так и поеданию других организмов. Несмотря на это, их относят как к животным, так и к растениям. Таким являются, например, эвгленовые водоросли.
Эвглена (А) и динобрион (Б)
Эвглена имеет веретенообразную форму и жгутик, с помощью которого она может двигаться. Массовое развитие водоросли может привести к «цветению» воды. Другая водоросль – динобрион – образует колонии, которые выглядят как разветвлённые цепочки бокальчиков, установленных один в другой. Эти водоросли принимают участие в самоочищении водоёмов, поглощая органические вещества. Значительное их содержание свидетельствует о высокой трофности воды.
Одним из самых известных и интересных представителей зелёных водорослей является колониальная водоросль вольвокс. Её можно заметить даже невооруженным глазом, ведь размеры колонии иногда достигают 2 мм.
Колония способна быстро перемещаться. В ней может быть несколько тысяч клеток, имеющих дифференциацию функций: есть клетки, отвечающие за движение, есть те, что питают колонию, незначительная часть клеток способна к размножению.
Вольвокс можно найти на старицах и других стоячих водоёмах долины Днепра. Вид является индикатором органического загрязнения и принимает участие в процессах самоочищения водоёма.
Водоросли также вызывают обрастания деревьев и других поверхностей. Так, на коре деревьев часто можно увидеть рыжий налёт аэрофитной зелёной водоросли трентополии.
Какая же она зелёная, спросите вы, ведь её налёт выглядит, как ржавчина? Впрочем, бурой эта водоросль становится только во время спороношения, когда её хлорофилл полностью маскируется оранжевым пигментом гематохромом. А в общем-то она зелёная.
Ряд других аэрофитных водорослей вызывает зелёное цветение стволов. Особенно заметно такое цветение во время зимних оттепелей, когда кора деревьев на островах становится ярко-зелёной. Кроме зелёных водорослей, в состав аэрофитона входят также сине-зелёные и диатомовые водоросли.
Интересное открытие можно сделать для себя, отскоблив немного зелёного налета с коры дерева и рассмотрев его под микроскопом. Ведь, как оказалось, он состоит из множества отдельных зелёных клеток.
Наиболее сложно организованными являются харовые водоросли (Charophyta). Они имеют разветвлённые хвощевидные таломы.
Как сохранить мир мохообразных, грибов и лишайников долины Днепра
Аэрофитная одноклеточная зелёная водоросль Apatococcus lobatus
Прежде всего, необходимо оградить пойму от дальнейшей антропогенной трансформации. Природные участки речной долины должны развиваться по своим законам без вмешательства человека. Это будет гарантировать все возможности для развития микромира этих интересных и очень полезных организмов.
Кроме того, на всех природных участках долины Днепра надо воздержаться от не имеющей никакого смысла борьбы с наличием старых и сухих деревьев, а также с валежником. Ведь наличие этих компонентов является неотъемлемой характеристикой здоровых естественных экологических систем, давая возможность для развития огромного количества организмов, в том числе мохообразных, водорослей, грибов и лишайников.
Отсутствие же мёртвой древесины и усыхающих деревьев полностью элиминирует возможность для существования этих живых существ. Например, такой простой фактор, как отсутствие старых особей осокоря или белого тополя может свести на нет население лишайников данного участка.
В некоторых странах, например, Польше, для наиболее уязвимых видов лишайников создаются специальные зоны охраны в государственных лесах и даже специальные лихенологичные резерваты.
В случае лишайников чрезвычайно актуальным является также отсутствие атмосферного загрязнения. Именно поэтому особенно важно минимизировать въезд автотранспорта на территорию пойменных урочищ и не допустить автотранспорт на острова.
В случае же водорослей решающим является фактор сохранения существующего гидрорежима днепровской поймы и ограничения органического загрязнения, что требует осторожного подхода к развитию санкционированной рекреации в пределах днепровской долины.
, кандидат биологических наук, научный сотрудник историко-архитектурного памятника-музея «Киевская крепость»
Многоклеточные зеленые водоросли
У харовых имеются образования, которые по форме и по выполняемым функциям напоминают корни, стебли, листья, но по строению они не имеют ничего общего с этими органами высших растений. Например, к грунту они прикрепляются с помощью бесцветных ветвистых нитевидных клеток, которые называют ризоидами (от греческих слов «риза» — корень и «эйдос» — вид).
Отдел Бурые водоросли, Отдел Красные водоросли, или Багрянки, Ризоиды, Зелёные водоросли, Бурые водоросли, Красные водоросли
Бурые водоросли в основном морские растения. Общий внешний признак этих водорослей — желтоватобурая окраска слоевищ. Их насчитывают около 1500 видов.
Бурые водоросли — многоклеточные растения. Их длина колеблется от микроскопической до гигантской (несколько десятков метров). К грунту бурые водоросли прикрепляются ризоидами или дисковидно разросшимся основанием слоевища. У некоторых бурых водорослей появляются группы клеток, которые можно назвать тканями.
В наших дальневосточных морях и морях Северного Ледовитого океана растёт крупная бурая водоросль ламинария, или морская капуста (рис. 22). В прибрежной полосе Чёрного моря часто встречается бурая водоросль цистозейра.
Многоклеточные зелёные водоросли
У многоклеточных представителей зелёных водорослей тело (слоевище) имеет форму нитей или плоских листовидных образований. В проточных водоёмах часто можно заметить ярко-зелёные скопления шелковистых нитей, прикреплённых к подводным камням и корягам. Это многоклеточная нитчатая зелёная водоросль улотрикс (рис. 21). Его нити состоят из ряда коротких клеток. В цитоплазме каждой из них расположены ядро и хроматофор в виде незамкнутого кольца. Клетки делятся, и нить растёт.
В стоячих и медленно текущих водах часто плавают или оседают на дно скользкие ярко-зелёные комки. Они похожи на вату и образованы скоплениями нитчатой водоросли спирогиры (см. рис. 21). Вытянутые цилиндрические клетки спирогиры покрыты слизью. Внутри клеток — хроматофоры в виде спирально закрученных лент.
Многоклеточные зелёные водоросли живут также в водах морей и океанов. Примером таких водорослей может служить ульва, или морской салат, длиной более 30 см и толщиной всего в две клетки (см. рис. 17).
Харовые водоросли имеют наиболее сложное строение среди зелёных водорослей. Часто их выделяют в самостоятельный отдел. В основном они обитают в пресноводных водоёмах, но встречаются и в солоноватых водах. Эти многочисленные зелёные водоросли по внешнему виду напоминают хвощи. Харовую водоросль нашел луу или блестянку гибкую, часто выращивают в аквариумах. У харовых имеются образования, которые по форме и выполняемым функциям напоминают корни, стебли, листья, но по строению они не имеют ничего общего с этими органами высших растений. Например, к грунту они прикрепляются с помощью бесцветных ветвистых нитевидных клеток, которые называют ризоидами (от греч. раза — корень и эйдос — вид).
Бурые водоросли в основном морсие растения. Общий внешний признак этих водорослей — желтовато-бурая окраска слоевищ.
Бурые водоросли — многоклеточные растения. Их длина колеблется от микроскопической до гигантской (несколько десятков метров). Слоевища этих водорослей могут быть нитевидными, шаровидными, пластинчатыми, кустообразными. Иногда они содержат воздушные пузыри, удерживающие растение в воде в вертикальном положении. К грунту бурые водоросли прикрепляются ризоидами или дисковидно разросшимся основанием слоевища.
Красные водоросли, или багрянки, — в основном многоклеточные морские растения. Лишь некоторые виды багрянок встречаются в пресных водоемах. Очень немногие из красных водорослей одноклеточные.
Размеры багрянок обычно колеблются от нескольких сантиметров до метра в длину. Но среди них есть и микроскопические формы. В клетках красных водорослей, кроме хлорофилла, содержатся красные и синие пигменты. В зависимости от их сочетания окраска багрянок меняется от ярко-красной до голубовато-зеленой и желтой.
В море красные водоросли встречаются повсеместно в самых разных условиях. Обычно они прикрепляются к скалам, валунам, искусственным сооружениям, а иногда и к другим водорослям. Благодаря тому что красные пигменты способны улавливать даже очень небольшое количество света, багрянки могут расти на значительных глубинах. Их можно встретить даже на глубине 100—200 м.
В морях нашей страны широко распространены филлофора, порфира и др.