Размножение водорослей
Contents
Что такое размножение водорослей?
Водоросли – это растения, которые живут в воде. Эти растения содержат в своих клетках хлорофилл, но не имеют корня, листьев, стебля. Их тело может состоять из единственной клетки, а также может являться крупным многоклеточным организмом.
Водоросли делятся на два типа:
- Одноклеточные водоросли
- Многоклеточные водоросли
Водные растения подразделяются на несколько групп:
- Зеленые
- Красные (еще их называют багрянки)
- Бурые Золотистые
- Желто-зеленые
- Харовые
Наиболее высокоорганизованными являются бурые водоросли. К ним относятся ламинария, фукус. Их слоевище имеет разнообразную рассеченность. Эти организмы схожи с высшими растениями, так как их слоевища внешне схожи со стеблем, листьями или плодами.
Важнейшим процессом жизнедеятельности водорослей, как и всего живого на земле, является размножение.
Размножением называется процесс создания растительных организмов на основе реализации их генетического материала.
У всех видов низших растений существует два типа создания себе подобных:
- Половое
- Бесполое
При этом бесполое размножение представляет собой:
- Вегетативное
- Собственно бесполое
Тип размножения зависит, в первую очередь, от вида водоросли и ее принадлежности к какой-либо группе. Также вид размножения зависит от условий окружающей среды. В неблагоприятных условиях многие особи водорослей размножаются половым путем, а в благоприятных условиях – бесполым.
Размножение водорослей:
- Почкованием, когда маленький кусочек растения отщепляется от основного и из него вырастает новая особь.
- С помощью спор – небольших клеток, схожих с семенами.
- Соединение мужской и женской клетки. Они плавают в воде, пока не встретятся. Если зигота, получившаяся после этой встречи, найдет подходящее условие для жизни, появится новый организм.
- Вегетативное:
- Деление клетки
- Деление колонии
- Фрагментация – для многоклеточных водорослей
- Бесполое:
- Зооспоры со жгутиками
- Автоспоры – много новых клеток внутри материнской
- Апланоспоры без жгутиков
- Половое:
- С участием гамет
- Конъюгация
Особенности размножения водорослей
Половое и бесполое размножение водорослей закономерно чередуется в жизненном цикле организмов. Эта система едина и слажена.
Многие низшие растения могут размножаться половым путем, но без оплодотворения. Такой подвид полового размножения именуется партеногенезом.
Партеногенез для водоросли является типичным процессом, как и у животных. Но мнения по этому поводу у ученых расходятся. Также к половому процессу без образования гамет относят хологамию и конъюгацию.
Хологамия – соединение двух целых подвижных и утративших клеточные оболочки вегетативных клеток.
Конъюгация – это половое самовоспроизведение, при котором через конъюгационный канал копулируют протопласты пары безжгутиковых вегетативных клеток.
Первым делом слоевища водорослей соединяются, после чего между клетками двух особей образуется мостик из цитоплазмы. По этому мосту из одной клетки перетекает содержимое в другую клетку. После того как ядра сольются в единое целое – образуется диплоидная гамета.
Бесполое размножение у низшего растения происходит благодаря спорам и зооспорам. Их отличительная особенность заключается в том, что они «упрощенная версия» обычных клеток, то есть отличаются формой и мелкими размерами.
Способы размножения водорослей
Бесполым размножением считается деление многоклеточного организма на фрагменты (части). Также такое деление может происходить с помощью клубеньков или спор.
При делении клетки одноклеточной водоросли на две равнозначные части и будет являться вегетативным способом самовоспроизведения. У многоклеточных водорослей при таком способе отделяются части от слоевища.
К примеру, сине-зеленые одноклеточные водоросли размножаются обычным делением клетки.
Нитчатые водоросли самовоспроизводятся элементами материнской нити. Такие нити называют гормононитями. При фрагментации у этих водорослей нить отделяется строго вдоль, в результате чего образуются две новые нити.
При бинарном делении одноклеточный организм делится на две равнозначные части. Ядро делится митотически. Продольное деление можно наблюдать у эвглены.
В процессе полового размножения участвуют две особи водорослей. Каждая особь передает свои хромосомы дочерней особи. У некоторых видов водорослей передача хромосом осуществляется при слиянии содержимого обычных клеток, у других видов водорослей сливаются специальные половые клетки – гаметы.
Отличие полового от бесполого размножения водорослей:
При первом типе:
- Участвуют два организма
- Участвуют гаметы, полученные мейозом
- Потомство отличается от родителя (повышается генетическое разнообразие популяций)
При втором:
- Участвует один организм
- Участвуют соматические клетки, размножающиеся митозом
- Потомство – точная копия родителя
Мейоз – деление ядра эукариотической клетки с уменьшением числа хромосом вдвое.
Митоз – непрямое деление клетки, где из одной исходной клетки образуются две дочерние с таким же набором хромосом, как и у материнской клетки.
У одних видов водорослей гаметы или споры может давать одна и та же особь. Это будет зависеть от ее возраста и климатических условий. У других, разные организмы способны выполнять функции полового и бесполого размножения. Основным способом воспроизведения себе подобных будет являться именно бесполый, так как он наиболее прост и все разновидности водорослей могут этим видом самовоспроизводиться. Половой способ можно отнести к «запасному варианту», то есть на случай похолодания, засухи.
Размножение одноклеточных водорослей
Одноклеточной водорослью называется водное растение, состоящее из одной основной клетки, отвечающей за все важные процессы жизнедеятельности.
Размножение у одноклеточных водных растений подразделяют на два типа:
- Половое размножение
- Бесполое размножение:
- Собственно бесполое
- Вегетативное
Размножение спорами – это яркий пример бесполого размножения, при котором в создании потомства участвует одно растение. Такой вид размножения у одноклеточных водорослей увеличивает площадь распространения низших растений. Бесполое размножение еще называется споровое. Такое размножение у одноклеточных организмов происходит при участии одной клетки без образования гамет.
Вегетативное размножение – это подвид бесполого размножения. При нем размножение происходит деление клетки на две части.
В половом размножении одноклеточных водорослей участвуют две гаметы. После их слияния образуется зигота, из которой развивается новая водоросль или зооспоры.
Размножение многоклеточных водорослей
Многоклеточными водорослями являются водные растения, имеющие многоклеточную структуру. В этих водорослях каждая клетка выполняет свою функцию, она не может существовать одна, так как все клетки взаимосвязаны.
- При вегетативном типе многоклеточная водоросль разделяется пополам. В результате получившаяся клетка тоже начинает деление на две или четыре части. Эти клетки вырастают во взрослый организм.
- При бесполом виде у многоклеточного организма делится протопласт. После чего он отделяется от материнской клетки и выходит наружу.
- В процессе полового размножения многоклеточных водорослей происходит объединение двух гамет. Соединившись, они образуют зиготу, которая прорастает во взрослый многоклеточный организм.
Некоторые водоросли после образования зиготы впадают в состояние покоя. Другие, наоборот, сразу вырастают в новый слой или слоевища.
В организме многоклеточной водоросли улотрикс одновременно происходит половое и бесполое размножение. При бесполом размножении образуются зооспоры, на каждый из них по четыре жгутика. Покидая материнский организм, дают начало новой нитчатой водоросли.
В других частях тела этого многоклеточного организма образуются гаметы. Покинув организм, они свободно плавают. Затем соединяются в пары и образуют зиготы.
Подведя итог, можно сделать вывод, что размножаются водоросли в большей степени бесполым путем посредством зооспор и апланоспор. Половое размножение используют немногие представители многоклеточных водорослей.
Половое размножение водорослей
Половое размножение – это процесс размножения, связанный с развитием нового организма из половых клеток.
Конъюгация у водорослей – половой процесс, происходящий при слиянии двух вегетативных клеток.
Существует три разновидности полового размножения:
- Изогамия
- Анизогамия или гетерогамия
- Оогамия
При изогамии участие принимают две идентичные гаметы, не распределяющиеся на мужскую и женскую.
В половом процессе анизогамии — гетерогамии объединяются гаметы разной формы и половой принадлежности. То есть гаметы делятся на мужскую и женскую.
При оогамии сливаются крупная яйцеклетка, которая неподвижна и мелкая подвижная мужская. Именно этот вид полового воспроизведения является наиболее организованным.
При половом размножении молодая водоросль будет отличаться от родителя, то есть не будет являться точной его копией.
Бесполое размножение водорослей
Бесполое размножение – это самый быстрый процесс в создании себе подобных.
Подтип бесполого размножения – это деление спорами, в результате которого образуются споры. Эти споры содержат два набора хромосом, в которых находится ДНК родителя.
Спора имеет несколько разновидностей:
Зооспоры наделены способностью передвигаться.
Апланоспоры не умеют передвигаться.
Синзооспоры – это вид зооспор, которые имеют множество ядер.
Тетраспоры относятся к красным и бурым водорослям.
Гипноспоры длительное время могут быть в состоянии покоя.
Автоспоры – подвижные споры зеленых водорослей. Такие споры в материнской клетке складываются в новую колонию.
Самый наиболее применяемый способ бесполого размножения у низших растений происходит благодаря подвижным зооспорам или неподвижным апланоспорам. При таком размножении спорангия делится на части. Спорангии не схожи с вегетативными клетками. Отличие заключается в форме клетки, ее размере, а также происхождении.
Спорангии напоминают выросты обычных клеток. У этих клеток есть определенная функция — образование спор.
Вегетативное размножение водорослей
Бурые водоросли чаще других воспроизводятся вегетативным типом размножения. Они используют выводковые веточки при таком типе размножении.
Вегетативное — это простой вид размножения. Но при таком типе размножения должны быть соответствующий температурный режим. А именно – комфортный. То есть, вода в водоеме должна быть определенной температуры.
Если в водоеме происходят резкие скачки температуры, то эти низшие растения не смогут развиваться вегетативно.
Вегетативный процесс характерен тем, что при этом типе размножения дочерняя особь, генетически идентична материнской, то есть является ее клоном.
Когда низшие растения размножаются частями слоевищ, это не гарантирует того, что будет расти здоровое растение. Морские водоросли растут на каменистых поверхностях, таких как скалы и камни. Течение и волны часто разрушают их. Оторванные части от цельного организма уже не могут самостоятельно закрепиться на камне, потому что течение воды будет создавать преграду для этого. Да и органы прикрепления больше не смогут образоваться. Поэтому эти куски слоевища течение уносит в илистые места, где есть песчаное дно. Там они смогут расти на грунте.
В таком случае у низших растений будет происходить постоянно размножение вегетативно. Это воспроизведение является формой бесполого размножения, которое происходит с помощью вегетативных частей. Вегетативный тип размножения некоторые водоросли применяют достаточно часто, и для большинства видов низших растений именно такой тип самовоспроизведения является приоритетным над другими типами размножения.