Пути размножения одноклеточных водорослей

Размножение одноклеточных водорослей

Размножение одноклеточных водорослей представляет собой процесс воспроизведения разными методами, которые распространены в живой природе.

Данные организмы относятся к подцарству Низших растений. Такая классификация объясняется особенностями их тела, которое не дифференцировано на органы, а имеет форму сплошного. В некоторых случаях рассеченного, таллома или слоевища.

Корневая система заменена приспособлениями в виде ризоидов, прикрепляющихся к субстрату. Группа одноклеточных водорослей включает массу разновидностей организмов, за исключением бактерий, которые отличаются формой, строением, образом жизни и средой обитания. В семействе выделяют несколько отделов:

• красные;
• бурые;
• зеленые;
• золотистые;
• диатомовые;
• криптофитовые;
• желто-зеленые;
• эвгленовые;
• динофитвые.

В каждый из перечисленных отделов входят представители одноклеточных и многоклеточных организмов. Схема классификации форм:

• колониальные;
• нитчатые;
• свободноплавающие;
• прикрепленные и другие.

Существует множество признаков, на основе которых формируется классификация. Наиболее важным из них является способ поглощения энергии. Он определяется в практическом отношении. К примеру, зеленые одноклеточные водоросли являются автотрофами.

К данному классу также можно отнести большую часть многоклеточных организмов, которые питаются путем фотосинтеза. В природе встречаются и гетеротрофные, миксотрофные и паразитические формы.

Каким образом это происходит

Одноклеточные водоросли могут размножаться бесполым и половым способом. Однако существуют исключения. К примеру, для хлореллы характерно исключительно бесполое размножение.

Проследить процесс размножения одноклеточных организмов целесообразно на примере хламидомонады. При благоприятных условиях существования они размножаются бесполым путем. Данный метод включает несколько основных механизмов:

1. Перед тем, как начать делиться, водоросль занимает неподвижное положение и отбрасывает жгутики.
2. Материнская клетка формирует пару, две пары или четыре пары подвижных клеток.
3. Зооспоры высвобождаются из материнской клетки и увеличиваются в размерах до тех пор, пока не преобразуются во взрослую хламидомонаду.

При рассмотрении процесса бесполого размножения одноклеточных можно отметить, что он осуществляется, согласно определенному плану. На первом этапе происходит деление протопласта клетки на несколько составных частей. Далее они покидают материнскую летку, разрывая ее оболочку. Перед тем, как протопласт начинает делиться, осуществляется целый комплекс физиологических процессов, которые на данный момент мало изучены.

Важным отличием бесполого способа размножения от полового метода является высвобождение продуктов деления из оболочки материнской клетки. В некоторых случаях во внутренней части одноклеточных организмов формируется одна спора, которая покидает материнскую клетку, в отличие от акинеты.

Таким образом, водоросли, включая одноклеточные и многоклеточные, характеризуются следующим типом бесполого размножения: простое деление на двое. Преимуществом бесполого метода размножения является отсутствие необходимости в энергетических затратах. При этом все клеточные компоненты, включая покровы, равномерно распределяются между двумя дочерними механизмами материнской клетки.

Вегетативное размножение водорослей

Среди способов размножения одноклеточных выделяют отдельный метод. Многие подобные организмы характеризуются разнообразием вегетативного размножения. Такой процесс может реализоваться с помощью:

• частей слоевища;
• распада нити на одноклеточные части, когда отмирают отдельные клетки.

Некоторые представители данного отдела обладают специальными образованиями, чтобы размножаться вегетативно. На слоевище сфацелярии или бурой водоросли формируется почка. Затем этот орган отделяется и прорастает в виде нового слоевища. Харовые водоросли способны образовывать одноклеточные клубеньки, зимующие отдельно и дающие новую особь весной.

Акинеты обладают достаточно высоким уровнем приспособленности к перепадам температуры, что объясняет распространение организмов даже в среде с неблагоприятными условиями, в которых обычные вегетативные клетки обречены на гибель.

Данными клетками обладают нитчатые водоросли. В этом случае акинеты принято называть спорами. Другим примером вегетативного размножения является деление собственного слоевища на отдельные клетки, что характерно для многих групп водорослей.

Половой путь размножения

Данный способ можно рассмотреть на примере хламидомонады. Когда условия существования неблагоприятны, водоросль активирует половой метод размножения. Он сопровождается следующими процессами:

1. Образование половых клеток или гамет внутри хламидомонады.
2. Гаметы при попадании в водную среду соединяются в пары, что приводит к образованию зигот с толстой оболочкой.
3. С наступлением благоприятных условий происходит деление зиготы и образование четырех клеток в виде молодых хламидомонад.

При слиянии пары безжгутиковых вегетативных клеток половой процесс называется конъюгацией. Данная форма размножения характерна для одноклеточных водорослей. В процессе содержимое клетки делится, и образуются специализированные клетки в виде гамет.

Водоросли, кроме конъюгат и красных, имеют гаметы, дополненные жгутиками. Формирование примитивных одноклеточных водорослей происходит в вегетативных клетках. Так можно сделать вывод о том, что одноклеточные водоросли размножаются преимущество бесполым или вегетативным путем. При этом половое размножение может осуществляться несколькими способами:

• хологамия или слияние неспециализированных клеток – организмов, что характерно только для нескольких групп одноклеточных водорослей;
• изогамия при слиянии однотипных гамет без полового разделения;
• гетерогамия заключается в разделении полов;
• оогамия сопровождается образованием гамет, отличающихся строением и подвижностью.

Распространение водорослей в природе

Размножение одноклеточных водорослей представляет собой сложный и многогранный процесс. Благодаря разнообразию способов размножения, данные организмы, несмотря на примитивное строение, распространились в разных условиях обитания, даже в тех местах, где условия среды резко меняются.  Небольшие размеры и специфика строения обуславливают распространение одноклеточных водорослей в таких ареалах обитания:

• водоемы с пресной водой;
• моря и океаны;
• болота;
• скалы, деревья, камни;
• полярные равнины со снегом и льдом;
• аквариумы.

Например, ностоковые одноклеточные водоросли в виде сине-зеленых или цианобактерий обитают в вечной мерзлоте Антарктиды. Они насыщены разными пигментами, благодаря которым белоснежный рельеф окрашивается разнообразными оттенками, включая розовые, сиреневые, зеленые, фиолетовые, голубые.

Зеленые одноклеточные водоросли в виде хлорелл, трентеполий, хлорококка, плеврококка населяют поверхности деревьев, образуя налет зеленого цвета. Подобные следы этих организмов можно встретить на камнях, верхнем слое воды, участках земли, отвесных скалах.

Одноклеточные водоросли распространены практически повсюду. Наблюдать их строение можно с помощью микроскопа. Красные, зеленые, золотистые водоросли и цианобактерии населяют воду, воздух, землю, их можно встретить на растениях и животных.