3. Систематика відділу Червоні водорості.

За будовою карпогону, хлоропластів, способами нестатевого розмноження, продуктами асиміляції та наявністю вторинних пор відділ поділяють на два класи – Bangiophyceae та Florideophyceae.

Клас Бангіофіцієві водорості – Bangiophyceae.

Об'єднує водорості більш примітивної організації, у яких карпогон позбавлений трихогіни, карпоспори утворюються безпосередньо із зиготи, хлоропласти зірчасті або стрічкоподібні, як правило з піреноїдом. Продуктом асиміляції, крім багрянкового крохмалю, може бути також глікоген. Нестатеве розмноження здійснюється переважно моноспорами.

За типами морфологічної будови та розмноженням клас поділяють на 3 порядки.

Порядок Порфіридіальні – Porphyridiales.

Об'єднує кокоїдні водорості. Типовий представник порядку – рід Porphyridium.

Рід порфіридій (Porphyridium) утворює слизові колонії. Клітини сферичні, з великим центральним хлоропластом, у центрі якого міститься піреноїд. Водорість мешкає переважно у прісних водоймах та ґрунті. Види цього роду (зокрема, Porphyridium purpureum) інтенсивно досліджуються у багатьох лабораторіях, оскільки вважаються перспективними фікотехнологічними об'єктами для промислового культивування з метою отримання фікоколоїдів.

Порядок Бангіальні – Bangiales.

До цього порядку належать водорості, які мають нитчасті, переважно багаторядні, нерозгалужені або пластинчасті таломи. Розмножуються бангіальні моноспорами (у деяких видів – поліспорами) та додатковими відростками.

Статевий процес – оогамія, мейоз зиготичний, відбувається одразу ж після запліднення яйцеклітини. Представники порядку живуть переважно у морях. Найбільш поширеними є роди Bangia та Porphyra.

Рід бангія (Bangia) має багаторядний нитчастий нерозгалужений талом. Зарості бангії на камінні тендітні та слизькі, і нагадують червону повсть. До субстрату водорість прикріплюється ризоїдальними відростками. У верхівковій частині талому розвиваються моноспорангії, антеридії та карпогони. У вегетативних клітинах бангії добре помітні один або два великих центральних зірчастих хлоропласти з голим піреноїдом.

Рід порфіра – Porphyra (рис. 2.2.). Водорість має вигляд платівки рожево-пурпурового кольору з гладенькими або хвилястими краями, яка має розміри від п'яти до кількох десятків сантиметрів завдовжки та до 10-20 см завширшки. Пластинка складається з одного-двох шарів клітин. Вона за допомогою коротенького черешка та підошви прикріплюється до підводних субстратів. Клітини, як і в бангії, містять один або два зірчастих хлоропласти з піреноїдом.

Нестатеве розмноження відбувається за допомогою моноспор або поліспор. При статевому розмноженні карпогони та антеридії розвиваються з вегетативних клітин, розміщених по краях пластинки.

Види роду поширені як у північних, так і в південних морях (зокрема, в Чорному), населяючи літораль та сублітораль. Живуть у прикріпленому стані на камінні, скелях, таломах великих морських водоростей. У Чорному морі порфіра вегетує з листопада по травень.

Порфіра – їстівна водорість (її називають червоним морським салатом), яка введена у промислову аквакультуру. Зокрема, у Чорному морі порфіру вирощують на спеціальних морських фермах. Червоний морський салат вважається делікатесом, смак якого обумовлюють вільні амінокислоти та ізофлоризиди.

Клас Флорідеофіцієві водорості – Florideophyceae.

Об’єднує водорості, у яких карпогон має трихогіну; карпоспори у представників різних порядків утворюються різними шляхами; хлоропласти численні, дископодібні, без піреноїдів. Продукт асиміляції – багрянковий крохмаль (глікоген не утворюється). До класу належать водорості винятково з гетеротрихальним типом будови, причому у багатьох випадках утворюються псевдопаренхімні структури.

У межах класу за наявністю та особливостями ауксилярних клітин, карпогоніальних гілок, типом чергування поколінь, морфологією тетраспор, екологічними особливостями виділяють вісім порядків.

Порядок Коралінальні – Corallinales.

Найяскравішою особливістю представників порядку є кальцифікація клітинних покривів. Таломи – багатоосьові, звичайно просочені вапном і мають вигляд червоного каміння, невеликих кущиків або нагадують корали. Чергування поколінь у представників порядку ізоморфне. Органи як нестатевого, так і статевого розмноження (тетраспорангії, карпогони та антеридії) розвиваються у спеціальних заглибинах талому, що називаються концептакулами.

Карпоспорофіти складаються з багатьох елементів – заплідненого карпогону, ообластемної клітини, ініціальної клітини, ауксилярної клітини, гетерокаріонтичної клітини злиття та карпоспор.

Найпоширенішими родами порядку є Lithothamnion та Corallina. Обидва роди зустрічаються у різних морях, зокрема в Чорному морі.

Рід кораліна – Corallina (рис. 2.3.) має таломи у вигляді пірчасто та вилчасто розгалужених кущиків. Кожна гілка талому складається з вапнякових сегментів, які утворені багаторядними опірними нитками та бічними нитками-асиміляторами. Ділянки між сусідніми сегментами позбавлені асиміляторів, а клітини опірних ниток досить видовжені. Органи розмноження та карпоспорофіти розвиваються у концептакулах.

Кораліну використовують як лікарську рослину, виготовляючи з неї препарати для усунення печії.

Порядок Гігартинальні – Gigartinales.

Об'єднує водорості з псевдопаренхімними одно- або багатоосьовими таломами. Карпогон утворюється на верхівці триклітинної карпогоніальної нитки, яка відгалужується від ініціальної клітини. Після запліднення ініціальна клітина перетворюється на ауксилярну.

Гігартинальні водорості цікаві, в першу чергу, тим, що до них належить більшість представників, з яких у промислових масштабах отримують фікоколоїди, зокрема Phyllophora та Chondrus.

Рід філофора – Phyllophora. З видів цього роду в Україні отримують агароїд, який називають «чорноморським агаром». Уздовж північно-західного узбережжя Чорного моря, між Одесою та Очаковим, знаходиться зона, де на глибині 5-60 м суцільні зарості утворює Phyllophora nervosa. Це найбільший у світі філофорний фітоценоз, який називають філофорним полем Зернова. Нині ця частина акваторії Чорного моря оголошена заказником.

Таломи Phyllophora кущисті, представлені сланкими «пагонами», від яких підіймаються вертикальні стебельця. Верхня частина кожного стебельця сплощена, розростається по краях, і утворює пластину з потовщеною середньою частиною – ребром. Пластина рясно галузиться, часто з країв та на ребрі несе дочірні, молодші пластини (рис. 2.4.).

Порядок Цераміальні – Ceramiales.

Об'єднує водорості з ниткоподібними одноосьовими таломами, що прикріплюються до субстрату підошвою, яку утворює базальна клітина; сланкі нитки таломів редуковані. Характерні представники – Ceramium та Polysiphonia.

Рід церамій – Ceramium. Види роду мають вигляд невеличких кущиків, утворених дихотомічно розгалуженими нитками із загнутими всередину вилчастими верхівками. Талом утворений однорядною опірною ниткою, у якої зона контакту суміжних клітин вкрита корою. У деяких видів кора вкриває весь талом, проте частіше середня частина клітин опірних ниток залишається відкритою. Як наслідок, рослина набуває почленованого вигляду – прозорі відкриті ділянки опірних клітин чергуються з ділянками, вкритими корою, що забарвлена в інтенсивний червоний колір.

Кора представлена асиміляторними короткими нитками, що щільно прилягають до оболонок клітин опірної нитки. Деякі асиміляторні нитки видозмінюються у щетинки або шипи. Антеридії та карпогоніальні нитки у гаметофітів і тетраспорангії у спорофітів розвиваються з клітин кори.

Ceramium трапляється в усіх широтах, але масово розвивається переважно у теплих морях, зокрема в Чорному та Азовському (рис. 2.5.).

Висновки

Червоні водорості – один з найчисельніших відділів водоростей, що об’єднує як примітивні, так і високоорганізовані групи організмів. Вони відрізняються будовою тіла (від одно- до багатоклітинних таломів), хлоропластів, продуктами асиміляції, способами розмноження та типами життєвих циклів. Таким чином, у межах відділу чітко простежуються шляхи еволюції червоних водоростей. Такі особливості червоних водоростей, як наявність фікобілінових фотосинтетичних пігментів, синтез примітивними представниками глікогену, повна відсутність джгутикових стадій, особлива будова гаметангіїв, наявність у життєвому циклі стадії карпоспорофіту, демонструють відособленість цього відділу від інших груп водоростей.

Література

1. 1. Костіков І.Ю., Джаган В.В., Демченко Е.М. та ін. Ботаніка. Водорості та гриби. – К.: Арістей, 2006. – 476 с.

2. 2. Калинець-Мамчур З. Словник-довідник з альгології та мікології. – Львів: Вид-во Львів. нац. універ. ім. І. Франка, 2011. – 400 с.

3. 3. Бойко М.Ф. Систематика прокаріотів, грибів, водоростей. – Херсон: Айлант, 2004. – 36 с.

4. 4. Мандрик В.Ю., Колесник О.Б. Основи альгології: Навч. посібник. – К.: Фітосоціоцентр, 2006. – 350 с.

5. 5. Курс низших растений: Учебник / Под общ.ред. М.В.Горленко. – М.: Высш. шк., 1981. – 504 с.

Питання

1. 1. Назвіть основні фотосинтетичні пігменти Червоних водоростей.

2. 2. Назвіть основні продукти асиміляції Червоних водоростей.

3. 3. Охарактеризуйте будову клітини Червоних водоростей.

4. 4. Які типи морфологічної будови притаманний Червоним водоростям?

5. 5. Як відбувається вегетативне та нестатеве розмноження Червоних водоростей?

6. 6. Як відбувається статеве розмноження Червоних водоростей?

7. 7. Охарактеризуйте основні плани будови карпоспорофіту Червоних водоростей.

8. 8. До яких типів належать життєві цикли Червоних водоростей?

9. 9. Охарактеризуйте риси будови й життєдіяльності та представників класу Бангіофіцієві водорості.

10. 10. Охарактеризуйте риси будови й життєдіяльності та представників класу Флоридеофіцієві водорості.

Тема лекції: Відділ Зелені водорості – Chlorophyta.

Мета: Ознайомити студентів із загальними рисами будови, життєдіяльності та систематикою відділу Chlorophyta.

Вступ

Відділ Зелені водорості, що налічує близько 25 тис. видів, є найчисельнішим з-поміж водоростей. У межах відділу простежуються шляхи розвитку морфологічної структури талому, внутрішньоклітинних структур у процесі його еволюції. Для відділу характерний високий ступінь різноманіття не тільки морфологічної будови тіла, але й способів розмноження, життєвих циклів, типів мітозу, екологічних умов поширення тощо. Зелені водорості поширені в прісних та солонуватих водоймах, в морях та океанах, в наземних біотопах, на снігу та льоду. Від зелених водоростей походять вищі рослини, про що свідчать спільність фотосинтетичних пігментів, продуктів асиміляції та інших біохімічних показників, будови хлоропластів та ін.