Regardons quelques exemples d'algues. Résumé : Description d'espèces d'algues vertes multicellulaires

Les algues sont les plantes les plus anciennes de la Terre, vivant dans l'eau, sur le sol, sur l'écorce des arbres et formant également un organisme symbiotique : le lichen.

Ils constituent le maillon initial des chaînes alimentaires, représentant la nourriture des animaux, allant des protozoaires aux mammifères. De plus, les algues libèrent de l'oxygène dans l'eau pendant le processus de photosynthèse, ce qui permet aux animaux de respirer dans l'eau des mers et des océans, ainsi que dans les petits étangs et flaques d'eau.

De nombreux animaux invertébrés, poissons juvéniles et amphibiens trouvent refuge et habitat dans les fourrés d’algues.

Pour l'état normal des biocénoses des plans d'eau, tout doit être en équilibre - à la fois les ressources végétales et le nombre d'animaux. Pour maintenir cet équilibre, il est nécessaire que les réservoirs soient respectueux de l'environnement - les eaux usées, les déchets chimiques, la ferraille, le bois pourri et les matériaux synthétiques non pourris ne doivent pas y être déversés, car cela entraîne une forte réduction de la quantité d'oxygène. , une augmentation de l'acidité et une augmentation du nombre de substances putréfactives et pathogènes. Cela conduit inévitablement à la mort de plantes et d’animaux, à des maladies humaines et à l’apparition sur Terre de mers, de lacs et d’étangs morts et contaminés.

Structure

Les algues sont des plantes à spores inférieures qui contiennent de la chlorophylle dans leurs cellules et vivent principalement dans l'eau. Sur le plan morphologique, la caractéristique la plus significative des algues est l'absence d'un corps divisé en tiges, feuilles et racines. Leur corps est désigné comme un thalle (ou thalle). Ils se reproduisent de manière végétative ou à l'aide de spores, c'est-à-dire qu'ils appartiennent aux plantes à spores. Physiologiquement, les algues diffèrent fortement des autres groupes de plantes inférieures par la présence de chlorophylle, grâce à laquelle elles sont capables d'assimiler le dioxyde de carbone, c'est-à-dire de se nourrir de manière photoautotrophe. Contrairement aux algues, les bactéries de couleur verte contiennent un pigment similaire, mais non identique, à la chlorophylle.

Les algues, même les plus simples d'entre elles - bleu-vert, sont les premiers organismes qui, au cours du processus d'évolution, ont acquis la capacité de réaliser la photosynthèse en utilisant l'eau comme source (donneur) d'hydrogène et en libérant de l'oxygène libre, c'est-à-dire un processus caractéristique des plantes supérieures. La deuxième caractéristique nutritionnelle des algues et autres plantes photosynthétiques est la capacité d'absorber l'azote, le soufre, le phosphore, le potassium et d'autres éléments minéraux sous forme d'ions de sels minéraux et de les utiliser pour la synthèse de composants aussi importants d'une cellule vivante que les acides aminés. acides, protéines, acides nucléiques, composés à haute énergie, substances d'échange secondaire. Parmi les algues, il existe des espèces photosynthétiques strictes (des bleues-vertes - anabens, certaines souches de Nostoc ; des vertes - certains types de Chlorococcum, Chlamydomonas).

De nombreuses algues, sous certaines conditions, peuvent facilement passer du mode de nutrition photoautotrophe à l'assimilation de divers composés organiques, c'est-à-dire réaliser des types de nutrition hétéro- ou photohétérotrophes (une combinaison d'hétérotrophes et de photoautotrophes).

L’unité structurelle de base du corps des algues est la cellule. Un groupe unique Ce sont des algues siphons : leur thalle n'est pas divisé en cellules, mais leur cycle de développement comporte des étapes unicellulaires.

Les formes multicellulaires sont apparues après que la cellule ait subi un long et chemin difficile développement en tant qu’organisme indépendant. La transition d'un état unicellulaire à un état multicellulaire s'est accompagnée d'une perte d'individualité et de changements associés dans la structure et les fonctions de la cellule. L'émergence de la multicellularité est associée à la différenciation et à la spécialisation des cellules du thalle, qui doivent être considérées comme la première étape vers la formation de tissus et d'organes.

Brèves caractéristiques des représentants individuels des algues

Algues unicellulaires Chlamydomonas. Département : Algues vertes Classe : Volvox. Ordre : Chlamydomonas. Formes mobiles (deux flagelles à l'extrémité antérieure). La cellule a une coquille de pectine qui s'adapte étroitement au protoplaste (chez les individus plus âgés, elle est légèrement en retard à l'arrière de la cellule). La structure du protoplaste est typique des Volvoxaceae : il y a un chromatophore en forme de coupe avec un pyrénoïde (un corps rond riche en protéines, souvent au milieu il y a un cristal de protéine) entouré d'amidon, un noyau, un œil et des pulsations. vacuoles. Le mode de reproduction est asexué - l'individu perd ses flagelles, le protoplaste à l'intérieur de la coquille maternelle est divisé successivement en 2 à 4 (8) parties. Deux flagelles se développent et des individus (zoospores) sortent. La reproduction sexuée est associée à la formation de gamètes dont la fusion conduit à la formation d'un zygote. Les gamètes fusionnent par paires. La plupart des espèces présentent une isogamie, mais une hétérogamie et une véritable oogamie se produisent. Habitant de petits plans d'eau bien chauffés et fortement pollués. Nettoyants actifs des eaux polluées. Chlorelle. Département : Algues vertes. Classe : Protocoque. Ordre : Chlorocoque. Les cellules sont sphériques, mononucléées, avec une paroi chromatophore en forme de coupe avec un pyrénoïde. La cellule est recouverte d'une coque dure de nature cellulosique. Composition chimique : protéines - 40 % (en poids sec) et plus, lipides - jusqu'à 20 % (en moyenne), glucides - jusqu'à 35 %, substances cendrées - 10 %. Il existe des vitamines C, K et du groupe B. Une substance ayant une activité antibiotique a été découverte - la chlorelline. La reproduction est asexuée - environ une douzaine d'aplanospores (autospores) se forment dans la cellule mère, qui sont libérées par la rupture de sa membrane. Les aplanospores n'ont pas de flagelles et sont recouvertes d'une membrane de cellulose lorsqu'elles sont encore à l'intérieur de la cellule mère. Distribué dans les plans d'eau douce, sur les sols humides, les troncs d'arbres, et se produit en symbiote avec des animaux (ciliés, hydres, vers) - Zoochlorella - et des champignons, comme le lichen gonidia. Cultivé dans des conditions artificielles. algues filamenteuses Ulotrix. Département : Algues vertes. Classe : Ulothrix. Ordre : Ulothrix. Le corps est filamenteux, non ramifié, attaché au substrat à l'aide d'une cellule qui se prolonge en un rhizoïde court et incolore. Les cellules restantes sont identiques, courtes, souvent avec d'épaisses membranes gonflées. Il existe un noyau, un chromatophore lamellaire avec des pyrénoïdes. La reproduction est asexuée par des zoospores à quatre flagelles. (Il existe des macro et microzoospores, qui ne diffèrent que par leur taille.) La reproduction sexuée est isogame. Les gamètes se forment sur les mêmes fils que les zoospores, mais ils sont plus nombreux et n'ont que deux flagelles. Le zygote entre dans un état dormant et germe plus tard en quatre zoospores. Dans ce cas, une division réductrice du noyau se produit et des individus haploïdes se forment. Il est répandu dans les rivières où, en s'attachant aux objets sous-marins, il forme des salissures vert vif. Spirogyre. Département : Algues vertes. Classe : Conjugués. Ordre : Zignemacées. Les fils sont constitués de cellules cylindriques identiques avec un chromatophore en forme de ruban torsadé en spirale, une couche murale de protoplasme, des pyrénoïdes entourés de petits grains d'amidon, un noyau et des vacuoles. La membrane cellulaire est de la cellulose, entourée à l'extérieur d'une membrane muqueuse. Les cellules sont capables de se diviser (reproduction végétative), qui se produit la nuit. Les cellules après division ne grandissent qu'en longueur. Les fils de discussion peuvent être divisés en sections distinctes. La reproduction sexuée est une conjugaison. Les fils se rapprochent et se collent avec leur mucus. Les processus latéraux des cellules se forment et se connectent. Aux extrémités des processus, un canal se forme qui relie les deux cellules. Par ce canal, le contenu d'une cellule s'écoule dans une autre, fusionnant dans un zygote. Sa germination intervient après une période de dormance. Distribué dans les plans d'eau douce stagnants ou à débit lent. Les fils qui semblent muqueux au toucher se trouvent au fond ou remontent à la surface dans grandes quantités. Ils constituent la majeure partie de la boue des étangs.

Il existe une grande variété de formes (sphériques, piriformes, ovoïdes, fusiformes, spiralées, cylindriques, etc.) et de tailles (de quelques micromètres chez les bleus-verts à plusieurs centimètres chez les characées) des cellules d'algues.

la reproduction

On distingue la reproduction :

• végétatif [montrer] .

  Végétatif- diviser les individus en deux. Parfois la division est précédée de la mort de cellules individuelles (en bleu-vert), parfois des formations spéciales sont utilisées pour la multiplication végétative : bourgeons sur les thalles de sphacelaria provenant d'algues brunes ; nodules unicellulaires ou multicellulaires chez les algues charophytes ; les akinètes (parfois appelés spores) sont des cellules qui peuvent survivre à des conditions défavorables dans les bleus-verts filamenteux. La reproduction végétative est l'une des formes de reproduction asexuée.

• asexué [montrer] .

  Reproduction asexuée s'accompagne de la division du protoplaste cellulaire en parties et de la libération de produits de division de la membrane de la cellule mère. La reproduction asexuée se fait par l'intermédiaire de spores ou de zoospores (spores avec flagelles). Ils sont formés dans des cellules dont la forme ne diffère pas des autres cellules, ou dans des cellules spéciales - les sporanges, qui peuvent avoir une forme et une taille différentes de celles végétatives. La principale différence entre les sporanges et les autres cellules est qu'ils sont des excroissances de cellules ordinaires et ne remplissent que la fonction de formation de spores.

  Types de spores :

  1. aplanospores - spores qui se recouvrent d'une membrane à l'intérieur de la cellule mère ;
  2. les autospores sont des aplanospores qui prennent une forme similaire dans la cellule mère.

  En fonction de leur nombre dans les sporanges, ils se distinguent en tétraspores (beaucoup sont rouges et dictyota du brun), biospores (coralline du rouge) et monospores (certaines sont rouges).

  Les spores et les zoospores pénètrent généralement dans l'eau par un trou dans la paroi du sporange en groupe entier, entouré d'une membrane muqueuse qui s'estompe rapidement.

• sexuel [montrer] .

  Reproduction sexuée consiste en la fusion de deux cellules (gamètes), aboutissant à la formation d'un zygote qui se transforme en un nouvel individu ou produit des zoospores.

  Types de reproduction sexuée :

  1. la connexion du contenu de deux cellules végétatives (hologamie - la fusion de deux individus chez les Volvoxidae ; conjugaison - la fusion du contenu de deux cellules végétatives flagellées dans des conjugués d'algues vertes) ;
  2. la formation à l'intérieur des cellules de cellules sexuelles spécialisées - les gamètes (les gamètes mâles ont des flagelles, les gamètes femelles n'en ont pas toujours). Les conteneurs pour les gamètes sont appelés gamétanges.

  Selon les tailles relatives des gamètes, on distingue :

  • isogamie - gamètes de même taille et forme;
  • hétérogamie (anisogamie) - le gamète femelle est plus gros que le gamète mâle, mais lui ressemble ;
  • oogamie - le gamète femelle (œuf) est dépourvu de flagelles, immobile, beaucoup plus gros que le gamète mâle, appelé spermatozoïde ou anthérozoïde ; les gamétanges contenant un ovule sont appelés oogonies, le gamète mâle est appelé spermatangia ou anthéridies ;
  • l'autogamie est un type particulier de processus sexuel (chez certaines diatomées), qui consiste dans le fait que le noyau cellulaire est d'abord divisé par méiose en 4 noyaux, deux d'entre eux sont détruits et les deux autres fusionnent, formant à nouveau un noyau diploïde. L'autogamie ne s'accompagne pas d'une augmentation du nombre d'individus, mais seulement de leur rajeunissement.

  À la suite de la fusion des gamètes, un zygote se forme, les flagelles disparaissent et une coquille apparaît (si les flagelles restent pendant un certain temps, le zygote est appelé planozygote). Chez le zygote, il y a une fusion de deux noyaux - il est diploïde. Par la suite, les zygotes de diverses algues se comportent différemment : certains se couvrent d'une épaisse coquille et entrent dans une période de repos pouvant aller jusqu'à plusieurs mois ; d'autres germent sans période de dormance. Dans certains cas, de nouveaux thalles poussent à partir du zygote, dans d’autres, des zoospores se forment à partir du zygote.

  Il existe des algues dans lesquelles se développent des organes de reproduction asexuée et sexuée sur différents individus ; alors les plantes qui produisent des spores sont appelées sporophytes, et les plantes qui produisent des gamètes sont appelées gamétophytes. Chez d'autres algues, les spores et les gamètes se forment sur les mêmes plantes.

Répartition dans la nature

Selon les conditions d’existence, les algues peuvent être divisées en deux groupes : celles vivant dans l’eau et celles vivant hors de l’eau.

Les organismes aquatiques sont divisés en planctoniques (en suspension dans l'eau et possédant un certain nombre d'adaptations à ces conditions de vie), benthiques (trouvés au fond des réservoirs), périphytoniques (roches sous-marines envahies, plus hautes plantes aquatiques, objets sous-marins), neuston (flotteur à l'état semi-immergé à la surface de l'eau à l'interface eau-air). Les algues vivant hors de l’eau sont divisées en aérophyton (encrassement terrestre) et algues du sol.

En plus des groupes ci-dessus, il existe des algues de sources chaudes (leurs habitants typiques sont bleu-vert, il existe peu de formes spécifiquement thermophiles - mastigocladus, formidium) ; algues de neige et de glace (le phénomène de « neige rouge » est provoqué par Chlamydomonas neigeux ; 80 espèces de diatomées « de glace ») ; algues des plans d'eau salées (Dunaliella saline des Volvoxaceae, Chloroglea sarcinoides des Cyanophytes) ; algues dans un substrat calcaire (algues foreuses et formant du tuf - Giella, Rivularia).

Départements d'algues

La division des algues en groupes systématiques - divisions - coïncide fondamentalement avec la nature de leur couleur, associée bien entendu à des caractéristiques structurelles. La division des algues la plus répandue en 10 divisions :

1. bleu vert [montrer] .

   Algues bleu-vert de couleur vert bleuâtre, parfois presque vert noir ou vert olive. Pigments : chlorophylle a, caroténoïdes, phycocyanine bleue et une petite quantité de phycoérythrine rouge. Les formes sont majoritairement multicellulaires, coloniales ou filamenteuses, certaines sont unicellulaires. Les coquilles sont constituées de muréine, de substances pectiques et parfois de cellulose et de mucus. Structure caractéristique cellules : il n'y a pas de noyau différencié, de chloroplastes, de vacuoles ; les membranes photosynthétiques, les pigments et les nucléoprotéines sont situés dans le cytoplasme - le composant principal des noyaux d'autres plantes. De nombreuses algues bleu-vert possèdent un réseau de vacuoles gazeuses dans le cytoplasme ; un nombre important d'algues filamenteuses forment ce qu'on appelle des hétérocystes, des cellules ayant une structure spécifique.

   La reproduction dans les organismes unicellulaires se produit par division cellulaire, dans les organismes coloniaux et filamenteux - par désintégration des colonies et des filaments, et il existe un processus sexuel. De nombreux bleus-verts produisent des spores à transférer conditions défavorables et pour la reproduction.

2. pyrophyte [montrer] .

   Algues pyrophytes- unicellulaires, une caractéristique essentielle est la structure dorsoventrale (dorsoventrale) de leurs cellules (les faces dorsale, abdominale et latérale, les extrémités antérieure et postérieure sont clairement exprimées). La présence de rainures est caractéristique, il peut y en avoir deux (longitudinale et transversale) ou une (longitudinale). Il existe deux flagelles de longueurs différentes, un pharynx (qui ressemble à un sac, un tube, une poche interne ou un réservoir triangulaire) et des corps lumineux fortement réfringents - les trichocystes (situés dans la couche périphérique du cytoplasme, sur la surface interne du pharynx ou à l'intérieur du protoplaste). Ils sont généralement de couleur olive, marron ou marron, souvent jaunes, dorés, rouges, moins souvent bleus, indigo. Pigments : chlorophylles a et c, xanthophylles, péridinines. Il existe des formes incolores. La nutrition est autotrophe, moins souvent hétérotrophe. La reproduction est principalement végétative, moins souvent asexuée (zoo- et autospores). Le processus de reproduction est inconnu.

   Largement distribué dans les plans d'eau de notre planète (eaux douces, saumâtres, mers).

3. doré [montrer] .

   algues dorées- formes majoritairement microscopiques, unicellulaires, coloniales et multicellulaires. Peint en jaune doré. Pigments : chlorophylles a et c, caroténoïdes, surtout beaucoup de fucoxanthine. Ils vivent principalement dans les eaux douces et propres, caractéristiques des eaux acides des tourbières à sphaignes. Certaines espèces vivent dans les mers. Se développe généralement au début du printemps, fin de l'automne et hiver.

   La structure de la cellule est la même : le protoplaste contient un ou deux chloroplastes à paroi en forme de cuvette avec un pyrénoïde, le noyau est petit, chez certaines espèces il y a une ou deux vacuoles pulsantes à l'avant de la cellule. Coquille : chez les représentants les plus simples - périplaste délicat ; chez la plupart des dorés, le périplaste est dense, la cellule a une forme constante ; les représentants très organisés ont une véritable coque en cellulose, généralement à double circuit. Chez de nombreuses espèces, les cellules sont recouvertes d'une coquille avec des épines et des épines.

   Ils se reproduisent par simple division cellulaire ou désintégration du thalle en plusieurs parties. La reproduction asexuée est observée à l'aide de zoospores, moins souvent d'autospores. Le processus sexuel est connu sous la forme d'une isogamie typique, l'autogamie.

4. diatomées [montrer] .

   Diatomées- des algues microscopiques unicellulaires, coloniales ou filamenteuses de couleur jaune brunâtre. Pigments : chlorophylles a et c, carotène, fucoxanthine et autres xanthophylles. La forme des cellules est variée. La coque est représentée par une coque de silice, tapissée de l'intérieur d'une couche de pectine. La coquille de silex contient des pores - des aréoles. Selon la configuration des cellules et la structure des valves, on distingue les diatomées à symétrie radiale et bilatérale.

   De nombreuses diatomées ont une fente longitudinale dans leurs valves (appelée suture). À ses extrémités et au milieu se trouvent des épaississements de la coquille, appelés nodules. Grâce à la couture et aux nodules, la cellule bouge. Les algues qui n'ont pas de couture ne bougent pas.

   Le protoplasme est situé dans les cellules en une fine couche. La cellule contient un noyau, une vacuole avec la sève cellulaire. Les chloroplastes ont des formes différentes, il en existe un ou plusieurs.

   Les diatomées se reproduisent par division. Ils ont également un processus sexuel, généralement associé à la formation d’auxospores, c’est-à-dire des « spores en croissance », qui se développent considérablement puis se transforment en cellules dont la taille diffère considérablement de celles d’origine. Les auxospores ne sont caractéristiques que des diatomées. Les diatomées peuvent former des spores au repos.

   Ils vivent partout : dans les plans d'eau (douces et salées), dans les marécages, sur les pierres et les rochers, dans les sols et à leur surface, sur la neige et la glace.

5. vert jaunâtre [montrer] .

   Algues vertes jaunes- les formes unicellulaires, coloniales, multicellulaires et non cellulaires. La plupart sont immobiles, mais il existe des formes mobiles.

   Cette division a été récemment isolée des algues vertes. Les algues jaune-vert se distinguent par le fait que les deux flagelles de leurs zoospores ne sont pas identiques en termes d'emplacement et de structure : l'une est plus longue, dirigée vers l'avant, a des processus sur son axe, la seconde est lisse, courte, dirigée vers l'arrière. La membrane cellulaire contient beaucoup de substances pectiques et ne réagit pas à la cellulose.

   La structure cellulaire des algues jaune-vert est la même. Le protoplaste contient plusieurs chloroplastes qui ont une forme étoilée en forme de disque, en forme d'auge, lamellaire, moins souvent en forme de ruban. Principaux pigments : chlorophylles a, e, carotènes et xanthophylles. Dans les formes mobiles, un œil rouge est situé à l'extrémité antérieure du chloroplaste. Un noyau. Quelques espèces ont un pyrénoïde et une ou deux vacuoles pulsantes dans la partie antérieure de la cellule.

   La reproduction végétative se produit par division cellulaire, désintégration de colonies ou de filaments, la reproduction asexuée se produit par zoo- et autospores. Le processus sexuel est connu pour un petit nombre de genres : iso-, oogamie.

   Distribué dans le plancton, le benthos des plans d'eau douce, dans les mers, le sol et dans les endroits très humides.

6. brun [montrer] .

   Algues brunes- il s'agit dans la plupart des cas de formes marines. Ils sont multicellulaires, attachés au substrat. Leurs tailles varient de quelques millimètres à plusieurs mètres ; il existe des espèces atteignant 60 m.

   Par apparence ce sont des buissons ramifiés, des plaques, des cordons, des rubans, certains semblent avoir une tige et des feuilles. La cellule a un noyau, les chloroplastes sont bruns, granuleux et ils sont souvent nombreux. Pigments : chlorophylles a et c, carotènes, nombreuses fucoxanthines.

   Dans les thalles à plusieurs rangées, on observe une spécialisation des cellules avec formation de tissus. Dans le cas le plus simple, on distingue le cortex (cellules intensément colorées contenant des chloroplastes) et la moelle (grosses cellules incolores de même forme). Chez les cellules plus complexes (varech et fucus), il existe également une couche superficielle de cellules en division capables de produire des organes reproducteurs et appelée méristoderme, ainsi qu'une couche intermédiaire entre le noyau et le cortex. Le noyau sert au transport des produits photosynthétiques et remplit une fonction mécanique.

7. rouge [montrer] .

   Algues rouges (algues violettes)- un groupe étendu parmi les algues de fond. Très rarement trouvé dans les plans d'eau douce (espèce batrachospermum) et dans les salissures terrestres (porphyridium). Colorés dans diverses nuances de rouge, certains sont de couleur jaunâtre, olive ou vert bleuâtre.

   Pigments : chlorophylles a et d (cette dernière se trouve uniquement dans les algues rouges), carotènes, xanthophylles, R-phycoérythrine, R-phycocyanine. Presque toutes les algues rouges sont multicellulaires, sous forme de filaments, de filaments ramifiés, de buissons, et certaines ont des organes en forme de tige ou de feuille. Ils ne sont pas aussi grands que les marrons. Tous sont fixés au substrat. Les cellules sont recouvertes d'une coquille composée de deux couches : la couche interne est de cellulose et la couche externe est de pectine. Les cellules les plus simplement organisées sont mononucléées, tandis que les cellules hautement organisées sont multinucléées. Il existe un ou plusieurs chloroplastes. Une caractéristique des algues rouges est la présence de cellules glandulaires spéciales chez certains représentants. Les cellules qui composent le thalle sont reliées par des pores.

   La multiplication végétative est rare. Dans un processus asexué, les zoospores sont complètement absentes. Le processus sexuel est l'oogamie.

   Les Purpleworts ont une structure particulière d'oogonies (carpogon) et processus complexes développement du zygote. Il n’y a pas d’étapes mobiles dans le cycle de développement. Le zygote, avant de donner naissance au sporophyte, subit un développement complexe, à la suite duquel des spores (carpospores) se forment, donnant naissance au sporophyte.

8. Euglène [montrer] .

   Algues euglènes- les organismes microscopiques. La forme des cellules est principalement elliptique et fusiforme. Les chloroplastes sont étoilés, en forme de ruban et de grandes lamellaires.

   Pigments : chlorophylles a, b, carotène, xanthophylles. Certains euglénoïdes possèdent un pigment rouge, l'astaxanthine, qui régule la quantité de lumière atteignant les chloroplastes. Sous des conditions d’éclairage intense, le pigment s’accumule dans la partie périphérique de la cellule et obscurcit les chloroplastes. La cellule devient rouge. Il n'y a pas de membrane cellulosique, son rôle est joué par une couche compactée de cytoplasme ; certains ont une coquille qui n'est pas étroitement reliée au protoplaste. À l'extrémité antérieure du corps se trouve une dépression (pharynx), à partir du bas de laquelle s'étendent un ou deux flagelles. Les Euglenacées se déplacent en changeant la forme du corps et à l'aide d'un flagelle, tournant simultanément autour de l'axe longitudinal. Chez les euglénoïdes vivants, dans la partie avant de la cellule se trouve une tache rouge - le stigmate, qui agit comme un organe sensible à la lumière. Ils se reproduisent par division longitudinale. La présence d'un processus sexuel n'a pas été établie. Ils vivent principalement dans de petits plans d’eau douce, certains dans des plans d’eau saumâtres.

9. vert [montrer] .

   Les algues vertes- c'est le département le plus nombreux (jusqu'à 20 000 espèces). Ils se distinguent par la couleur vert pur de leurs thalles.

   Pigments : chlorophylles a et b, carotènes et de nombreuses xanthophylles. Chez certaines espèces et à certains stades de développement, la couleur verte peut être masquée par le pigment rouge hématochrome. Formes unicellulaires, coloniales et multicellulaires. Dimensions : des plus petites cellules individuelles d'un diamètre de 1 à 2 microns aux plantes macroscopiques mesurant des dizaines de centimètres de longueur. Dans les algues vertes, on retrouve tous les principaux types de reproduction asexuée et sexuée et tous les principaux types de modifications des formes développementales.

10. Characées [montrer] .

    Algues Charovaya- un groupe particulier d'algues, rappelant en apparence les plantes supérieures. Largement distribué dans les étangs et lacs d’eau douce, en particulier dans les eaux dures et calcaires ; trouvé dans les baies maritimes et les eaux continentales saumâtres. Ils forment des fourrés. La hauteur de leurs thalles est généralement de 20 à 30 cm, mais peut atteindre 1 et même 2 m. Ils ont l'apparence de pousses vertes touffues, filiformes ou tiges, d'une structure verticillée articulaire : sur les pousses principales, classiquement appelées les tiges, les verticilles des pousses latérales sont situées à une certaine distance les unes des autres - de manière conditionnelle, les feuilles ont également une structure segmentée. Les emplacements des verticilles sont appelés nœuds et les sections de tige entre eux sont appelées entre-nœuds. Les cellules des nœuds et des entre-nœuds sont différentes : un entre-nœud est une cellule géante allongée qui n'est pas capable de se diviser ; le nœud est constitué de plusieurs petites cellules mononucléées rassemblées dans un disque, se différenciant au cours du processus de division et formant des branches latérales et un verticille.

    Les chloroplastes sont nombreux et ont la forme de petits corps en forme de disque (ressemblant à des grains de chlorophylle).

    Pigments : chlorophylles a et b, carotènes, xanthophylles (semblables aux algues vertes). La structure des organes sexuels reproducteurs formés au sommet de la plupart des segments - les feuilles - est particulière. Organes féminins- oogones - et mâles - anthéridies - multicellulaires, se développant généralement sur une seule plante (rarement dioïque).

Le rôle des algues dans la nature, leur importance économique

Les algues sont l'un des organismes les plus anciens de notre planète. Dans les époques géologiques passées, comme aujourd’hui, les algues habitaient les océans, les rivières, les lacs et autres plans d’eau. En enrichissant l'atmosphère en oxygène, ils ont donné vie à un monde animal diversifié et ont contribué au développement de bactéries aérobies ; ils étaient les ancêtres des plantes qui peuplaient la terre et créaient de puissantes strates rocheuses.

Les algues, comme les plantes supérieures terrestres, sont une source de substances organiques et des producteurs d’oxygène dans les plans d’eau. En raison de l'activité des algues (principalement diatomées, bleu-vert et algues vertes), rochers(diatomites, dépôts siliceux, quelques calcaires). Certaines algues (algues bleu-vert foreuses), détruisant les roches, participent à la formation des sols primaires.

En combinaison avec d'autres organismes (bactéries, champignons), les algues participent au processus d'auto-épuration de l'eau.

Cependant, se développant en grande quantité, les algues (bleu-vert, certaines vertes, diatomées, pyrophytes) peuvent conduire à des « proliférations d'eau », au cours desquelles un nombre important d'organismes se déposent au fond, les processus de décomposition s'intensifient, la quantité d'oxygène diminue fortement. et la concentration de dioxyde de carbone augmente. Cela conduit à la mort de poissons en été. La « floraison » affecte négativement l'approvisionnement en eau (les filtres se bouchent, l'eau acquiert un goût et une odeur désagréables).

En agriculture, les algues sont utilisées comme engrais organiques (algues bleu-vert fixatrices d'azote, algue, ainsi qu'une masse d'algues bleu-vert, qui sont collectées lors de la « floraison » des plans d'eau). Les algues provoquent la formation d'humus, améliorent l'aération du sol et affectent sa structure.

Les algues sont des matières premières pour la production de substances organiques précieuses : alcools, ammoniaque, vernis, acides organiques, etc. (sapropèles) ; iode, brome (algues brunes); colle (varech); agar-agar (algues rouges, phyllophora), carotène, substances biologiquement actives. Utilisé dans l'industrie microbiologique, la recherche spatiale. Pour la production de papier et de carton, on utilise Cladophora et Rhizoclonium, qui poussent en grande quantité dans les plans d'eau. Sibérie occidentale. Les algues sont utilisées dans l'industrie agroalimentaire, mais aussi directement dans l'alimentation (algues, laitue de mer, nostoki).

En hydrobiologie sanitaire, les algues sont utilisées comme indicateurs du degré de contamination de l'eau par des substances organiques. Les algues sont utilisées pour purifier les eaux industrielles.

Le département des organismes considérés ici comme algues est très diversifié et ne représente pas un seul taxon. Ces organismes sont hétérogènes dans leur structure et leur origine.

Les algues sont des plantes autotrophes ; leurs cellules contiennent diverses modifications de chlorophylle et d'autres pigments qui assurent la photosynthèse. Les algues vivent dans les eaux douces et marines, ainsi que sur terre, en surface et dans le sol, sur les écorces d'arbres, les pierres et autres substrats.

Les algues appartiennent à 10 divisions de deux règnes : 1) Bleu-vert, 2) Rouge, 3) Pyrophyta, 4) Dorée, 5) Diatomées, 6) Jaune-vert, 7) Brun, 8) Euglénophytes, 9) Vert et 10 ) Charovès. La première division appartient au royaume des procaryotes, le reste au royaume des plantes.

Département Algues bleu-vert, ou Cyanobactéries (Cyanophyta)

Il existe environ 2 000 espèces, regroupées en environ 150 genres. Ce sont les organismes les plus anciens, dont des traces d'existence ont été retrouvées dans les gisements précambriens, leur âge est d'environ 3 milliards d'années.

Parmi les algues bleu-vert, il existe des formes unicellulaires, mais la plupart des espèces sont des organismes coloniaux et filamenteux. Elles diffèrent des autres algues par le fait que leurs cellules n'ont pas de noyau formé. Ils manquent de mitochondries, de vacuoles avec du jus cellulaire, de plastes formés et les pigments avec lesquels la photosynthèse est effectuée sont situés dans des plaques photosynthétiques - les lamelles. Les pigments des algues bleu-vert sont très divers : chlorophylle, carotènes, xanthophylles, ainsi que des pigments spécifiques du groupe des phycobilines - la phycocyanine bleue et la phycoérythrine rouge, qui, outre les cyanobactéries, ne se trouvent que dans les algues rouges. La couleur de ces organismes est le plus souvent bleu-vert. Cependant, en fonction du rapport quantitatif des différents pigments, la couleur de ces algues peut être non seulement bleu-vert, mais aussi violette, rougeâtre, jaune, bleu pâle ou presque noire.

Les algues bleu-vert sont réparties dans le monde entier et se trouvent dans une grande variété de conditions différentes. Ils sont capables d'exister même dans des conditions de vie extrêmes. Ces organismes tolèrent l'obscurité prolongée et l'anaérobiose ; ils peuvent vivre dans des grottes, dans différents sols, dans des couches de limon naturel riche en sulfure d'hydrogène, dans les eaux thermales, etc.

Des membranes muqueuses se forment autour des cellules des algues coloniales et filamenteuses, qui servent d'enveloppe protectrice qui protège les cellules du dessèchement et agissent comme un filtre léger.

De nombreuses algues filamenteuses bleu-vert possèdent des cellules particulières - des hétérocystes. Ces cellules ont une membrane à deux couches bien définie et semblent vides. Mais ce sont des cellules vivantes remplies d’un contenu transparent. Les algues bleu-vert à hétérocystes sont capables de fixer l'azote atmosphérique. Certains types d'algues bleu-vert sont des composants des lichens. Ils peuvent être trouvés comme symbiotes dans les tissus et organes des plantes supérieures. Leur capacité à fixer l’azote atmosphérique est utilisée par les plantes supérieures.

Le développement massif d’algues bleu-vert dans les plans d’eau peut avoir des conséquences négatives. La pollution accrue de l’eau et la pollution par des substances organiques provoquent ce que l’on appelle la « prolifération d’eau ». Cela rend l’eau impropre à la consommation humaine. Certaines cyanobactéries d'eau douce sont toxiques pour les humains et les animaux.

La reproduction des algues bleu-vert est très primitive. Les formes unicellulaires et de nombreuses formes coloniales se reproduisent uniquement en divisant les cellules en deux. La plupart des formes filamenteuses se reproduisent par hormogonies (courtes sections séparées du filament mère qui deviennent adultes). La reproduction peut également être effectuée à l'aide de spores - des cellules envahies à parois épaisses qui peuvent survivre à des conditions défavorables et se développer ensuite en de nouveaux fils.

Division Algues rouges (ou algues violettes) (Rhodophyta)

Algues rouges () - un groupe nombreux (environ 3800 espèces de plus de 600 genres) principalement créatures marines. Leurs tailles varient de microscopiques à 1 à 2 M. Extérieurement, les algues rouges sont très diverses : il existe des formes filiformes, en forme de plaques, ressemblant à des coraux, disséquées et ramifiées à des degrés divers.

Les algues rouges possèdent un ensemble unique de pigments : en plus des chlorophylles a et b, il existe la chlorophylle d, connue uniquement pour ce groupe de plantes, il existe des carotènes, des xanthophylles, ainsi que des pigments du groupe des phycobilines : le pigment bleu est la phycocyanine, le pigment rouge est la phycoérythrine. Les différentes combinaisons de ces pigments déterminent la couleur des algues – du rouge vif au vert bleuâtre et jaune.

Les algues rouges se reproduisent de manière végétative, asexuée et sexuelle. La multiplication végétative n'est typique que pour les plantes écarlates les plus mal organisées (formes unicellulaires et coloniales). Dans les formes multicellulaires hautement organisées, des sections sectionnées du thalle meurent. Différents types de spores sont utilisés pour la reproduction asexuée.

Le processus sexuel est oogamique. Sur une plante gamétophyte, se forment des cellules reproductrices mâles et femelles (gamètes), dépourvues de flagelles. Lors de la fécondation, les gamètes femelles ne sont pas libérés dans environnement, mais reste sur la plante ; les gamètes mâles sont libérés et transportés passivement par les courants d'eau.

Les plantes diploïdes – les sporophytes – ont la même apparence que les gamétophytes (plantes haploïdes). Il s’agit d’un changement isomorphe de générations. Les organes de reproduction asexuée se forment sur les sporophytes.

De nombreuses algues rouges sont largement utilisées par l’homme, elles sont comestibles et saines. Dans les industries alimentaire et médicale, la gélose polysaccharidique, obtenue à partir de différents types d'herbes écarlates (environ 30), est largement utilisée.

Département Algues Pyrophyta (ou Dinophyta) (Pyrrophyta (Dinophyta))

Le département compte environ 1 200 espèces réparties dans 120 genres, réunissant des formes eucaryotes unicellulaires (y compris biflagellées), coccoïdes et filamenteuses. Le groupe combine les caractéristiques des plantes et des animaux : certaines espèces possèdent des tentacules, des pseudopodes et des cellules urticantes ; certains ont une alimentation typiquement animale, fournie par le pharynx. Beaucoup ont un stigmate ou un judas. Les cellules sont souvent recouvertes d'une membrane dure. Les chromatophores sont de couleur brunâtre et rougeâtre et contiennent des chlorophylles a et c, ainsi que des carotènes, des xanthophylles (parfois de la phycocyanine et de la phycoérythrine). L'amidon et parfois l'huile sont déposés comme substances de réserve. Les cellules flagellées ont des faces dorsales et ventrales clairement définies. Il y a des rainures à la surface de la cellule et dans le pharynx.

Ils se reproduisent par division à l'état mobile ou immobile (végétativement), par zoospores et autospores. La reproduction sexuée est connue sous quelques formes ; elle se déroule sous la forme d'une fusion d'isogamètes.

Les algues pyrophytes sont des habitants courants des plans d'eau pollués : étangs, décanteurs, certains réservoirs et lacs. Beaucoup forment du phytoplancton dans les mers. Dans des conditions défavorables, ils forment des kystes dotés d'épaisses membranes cellulosiques.

Le genre le plus répandu et le plus riche en espèces est Cryptomonas.

Division Algues dorées (Chrysophyta)

Organismes microscopiques ou petits (jusqu'à 2 cm de longueur) jaune doré qui vivent dans les plans d'eau salée et douce du monde entier. Il existe des formes unicellulaires, coloniales et multicellulaires. Environ 300 espèces appartenant à 70 genres sont connues en Russie. Les chromatophores sont généralement jaune doré ou bruns. Ils contiennent des chlorophylles a et c, ainsi que des caroténoïdes et de la fucoxanthine. La chrysolamine et l'huile sont déposées comme substances de réserve. Certaines espèces sont hétérotrophes. La plupart des formes ont 1 à 2 flagelles et sont donc mobiles. Ils se reproduisent principalement de manière asexuée - par division ou zoospores ; le processus sexuel n'est connu que chez quelques espèces. On les trouve généralement dans les eaux douces et propres (eaux acides des tourbières à sphaignes), moins souvent dans les mers et les sols. Phytoplancton typique.

Division Diatomées (Bacillariophyta (Diatomea))

Les diatomées (diatomées) comptent environ 10 000 espèces, appartenant à environ 300 genres. Ce sont des organismes microscopiques qui vivent principalement dans les plans d’eau. Diatomées - groupe spécial organismes unicellulaires, différents des autres algues. Les cellules des diatomées sont recouvertes d'une coquille de silice. La cellule contient des vacuoles avec de la sève cellulaire. Le noyau est situé au centre. Les chromatophores sont grands. Leur couleur présente diverses nuances de jaune-brun, car les pigments sont dominés par les carotènes et les xanthophylles, qui ont des nuances jaunes et brunes, et masquant les chlorophylles a et c.

Les coquilles de diatomées se caractérisent par une régularité géométrique de structure et une grande variété de contours. La coquille se compose de deux moitiés. La plus grande, l'épithèque, recouvre la plus petite, l'hypothèque, tout comme un couvercle recouvre une boîte.

La plupart des diatomées présentant une symétrie bilatérale sont capables de se déplacer le long de la surface du substrat. Le mouvement s'effectue à l'aide de ce qu'on appelle la couture. La couture est une fente qui traverse la paroi du châssis. Le mouvement du cytoplasme dans la fente et son frottement contre le substrat assurent le mouvement de la cellule. Les cellules des diatomées présentant une symétrie radiale ne sont pas capables de bouger.

Les diatomées se reproduisent généralement en divisant la cellule en deux moitiés. Le protoplaste augmente de volume, ce qui entraîne une divergence de l'épithèque et de l'hypothèque. Le protoplaste se divise en deux parties égales et le noyau se divise par mitose. Dans chaque moitié de la cellule divisée, la coquille joue le rôle d'épithèque et complète la moitié manquante de la coquille, toujours l'hypothèque. À la suite de nombreuses divisions, une diminution progressive de la taille des cellules se produit dans une partie de la population. Certaines cellules sont environ trois fois plus petites que celles d'origine. Ayant atteint tailles minimales, les cellules développent des auxospores (« spores en croissance »). La formation d'auxospores est associée au processus sexuel.

Les cellules de diatomées à l’état végétatif sont diploïdes. Avant la reproduction sexuée, une division de réduction du noyau (méiose) se produit. Deux cellules de diatomées se réunissent, les valvules s'écartent, les noyaux haploïdes (après la méiose) fusionnent par paires et une ou deux auxospores se forment. L'auxospore se développe pendant un certain temps, puis développe une coquille et se transforme en individu végétatif.

Parmi les diatomées, il existe des espèces qui aiment la lumière et l'ombre ; elles vivent dans des réservoirs à différentes profondeurs. Les diatomées peuvent également vivre dans les sols, notamment les sols humides et marécageux. Avec d’autres algues, les diatomées peuvent provoquer des proliférations de neige.

Les diatomées jouent un rôle important dans l'économie de la nature. Ils constituent un approvisionnement alimentaire constant et constituent le premier maillon des chaînes alimentaires pour de nombreuses personnes. les organismes aquatiques. De nombreux poissons s'en nourrissent, notamment les juvéniles.

Les coquilles de diatomées, se déposant au fond pendant des millions d'années, forment une roche géologique sédimentaire - la diatomite. Il est largement utilisé comme materiel de construction avec des propriétés d'isolation thermique et phonique élevées, comme filtres dans les industries alimentaire, chimique et médicale.

Département des algues jaune-vert (Xanthophyta)

Ce groupe d'algues compte environ 550 espèces. Ce sont principalement des habitants des eaux douces, moins communs dans les mers et sur les sols humides. Parmi eux, il existe des formes unicellulaires et multicellulaires, flagellées, coccoïdes, filamenteuses et lamellaires, ainsi que des organismes siphonaux. Ces algues se caractérisent par une couleur jaune-vert, qui donne son nom à l'ensemble du groupe. Les chloroplastes sont en forme de disque. Les pigments caractéristiques sont les chlorophylles a et c, les caroténoïdes a et b, les xanthophylles. Substances de réserve - glucane, . La reproduction sexuée est oogamique et isogame. Propagé végétativement par division ; La reproduction asexuée est réalisée par des cellules spécialisées mobiles ou immobiles - zoo et aplanospores.

Algues brunes (Phaeophyta)

Les algues brunes sont des organismes multicellulaires hautement organisés qui vivent dans les mers. Il existe environ 1 500 espèces réparties dans environ 250 genres. Les plus grandes algues brunes atteignent plusieurs dizaines de mètres (jusqu'à 60 m) de longueur. Cependant, dans ce groupe, il existe également des espèces de taille microscopique. La forme des thalles peut être très diverse.

Une caractéristique commune à toutes les algues appartenant à ce groupe est une couleur brun jaunâtre. Elle est provoquée par les pigments carotène et xanthophylle (fucoxanthine…), qui masquent la couleur verte des chlorophylles a et c. La paroi cellulaire est constituée de cellulose avec une couche externe de pectine, capable de produire un fort mucilage.

Les algues brunes ont toutes les formes de reproduction : végétative, asexuée et sexuée. La multiplication végétative se produit par des parties séparées du thalle. La reproduction asexuée est réalisée à l'aide de zoospores (mobiles grâce aux flagelles de spores). Le processus sexuel chez les algues brunes est représenté par l'isogamie (plus rarement, l'anisogamie et l'oogamie).

Chez de nombreuses algues brunes, le gamétophyte et le sporophyte diffèrent par leur forme, leur taille et leur structure. Chez les algues brunes, il y a une alternance de générations, ou un changement de phases nucléaires dans le cycle de développement. Les algues brunes se trouvent dans toutes les mers globe. De nombreux animaux côtiers trouvent refuge, aires de reproduction et d’alimentation dans les fourrés d’algues brunes proches des rives. Les algues brunes sont largement utilisées par l'homme. On en obtient des alginates (sels d'acide alginique), qui sont utilisés comme stabilisants pour les solutions et suspensions dans l'industrie alimentaire. Elles entrent dans la fabrication de plastiques, de lubrifiants, etc. Certaines algues brunes (varech, alaria, etc.) sont utilisées dans l'alimentation.

Division Euglenophyta

Il existe environ 900 espèces dans ce groupe réparties dans environ 40 genres. Ce sont des organismes flagellés unicellulaires, principalement habitants des eaux douces. Les chloroplastes contiennent des chlorophylles a et b et un grand groupe de pigments auxiliaires du groupe caroténoïde. Ces algues subissent la photosynthèse à la lumière et, dans l'obscurité, elles passent à une nutrition hétérotrophe.

La reproduction de ces algues se fait uniquement par division cellulaire mitotique. Leur mitose diffère de ce processus dans d'autres groupes d'organismes.

Division Algues vertes (Chlorophyta)

Les algues vertes constituent le plus grand département d'algues, comptant, selon diverses estimations, de 13 à 20 000 espèces appartenant à environ 400 genres. Ces algues se caractérisent par une couleur purement verte, comme les plantes supérieures, puisque la chlorophylle prédomine parmi les pigments. Les chloroplastes (chromatophores) contiennent deux modifications de la chlorophylle a et b, comme dans les plantes supérieures, ainsi que d'autres pigments - les carotènes et les xanthophylles.

Les parois cellulaires dures des algues vertes sont formées de substances cellulosiques et pectiques. Substances de réserve - amidon, moins souvent huile. De nombreuses caractéristiques de la structure et de la vie des algues vertes indiquent leur relation avec les plantes supérieures. Les algues vertes se distinguent par la plus grande diversité par rapport aux autres départements. Ils peuvent être unicellulaires, coloniaux, multicellulaires. Ce groupe représente toute la variété de différenciation morphologique du corps connue des algues - monadique, coccoïde, palmelloïde, filamenteuse, lamellaire, non cellulaire (siphonale). La gamme de leurs tailles est vaste - des cellules individuelles microscopiques aux grandes formes multicellulaires de plusieurs dizaines de centimètres de long. La reproduction est végétative, asexuée et sexuée. Tous les principaux types de changements dans les formes de développement sont rencontrés.

Les algues vertes vivent plus souvent dans les plans d’eau douce, mais il existe de nombreuses formes saumâtres et marines, ainsi que des espèces terrestres et souterraines non aquatiques.

La classe Volvox comprend les représentants les plus primitifs des algues vertes. Il s'agit généralement d'organismes unicellulaires dotés de flagelles, parfois réunis en colonies. Ils sont mobiles tout au long de leur vie. Distribué dans les plans d'eau douce peu profonds, les marécages et le sol. Parmi les organismes unicellulaires, les espèces du genre Chlamydomonas sont largement représentées. Les cellules sphériques ou ellipsoïdales de Chlamydomonas sont recouvertes d'une membrane constituée de substances hémicellulose et pectine. À l'extrémité antérieure de la cellule se trouvent deux flagelles. Tous partie intérieure La cellule est occupée par un chloroplaste en forme de coupe. Le noyau est situé dans le cytoplasme qui remplit le chloroplaste en forme de coupe. À la base des flagelles se trouvent deux vacuoles pulsantes.

La reproduction asexuée se produit à l'aide de zoospores biflagellées. Lors de la reproduction sexuée, des gamètes biflagellés se forment dans les cellules de Chlamydomonas (après la méiose).

Les espèces de Chlamydomonas sont caractérisées par une iso-, une hétéro- et une oogamie. Lorsque des conditions défavorables surviennent (assèchement du réservoir), les cellules de Chlamydomonas perdent leurs flagelles, se recouvrent d'une gaine muqueuse et se multiplient par division. Lorsque les conditions sont favorables, ils forment des flagelles et adoptent un mode de vie mobile.

Parallèlement à la méthode de nutrition autotrophe (photosynthèse), les cellules de Chlamydomonas sont capables d'absorber les substances organiques dissoutes dans l'eau à travers la membrane, ce qui contribue aux processus d'auto-épuration des eaux polluées.

Les cellules des formes coloniales (Pandorina, Volvox) sont construites comme celles de Chlamydomonas.

Dans la classe des protocoles, la forme principale du corps végétatif est constituée de cellules immobiles avec une membrane dense et des colonies de ces cellules. Des exemples de protocoles unicellulaires sont Chlorococcus et Chlorella. La reproduction asexuée de Chlorococcus est réalisée à l'aide de zoospores mobiles biflagellées, et le processus sexuel est la fusion d'isogamètes biflagellés mobiles (isogamie). La chlorelle n'a pas d'étapes mobiles lors de la reproduction asexuée et il n'y a pas de processus sexuel.

La classe Ulothrix regroupe des formes filamenteuses et lamellaires qui vivent dans les eaux douces et marines. Ulotrix est un fil atteignant 10 cm de long, attaché à des objets sous-marins. Les cellules du filament sont identiques, courtes-cylindriques avec des chloroplastes à paroi lamellaire (chromatophores). La reproduction asexuée est réalisée par les zoospores (cellules mobiles à quatre flagelles).

Le processus sexuel est isogame. Les gamètes sont mobiles en raison de la présence de deux flagelles dans chaque gamète.

La classe des Conjugués (cohésifs) combine des formes unicellulaires et filamenteuses avec un type unique de processus sexuel : la conjugaison. Les chloroplastes (chromatophores) des cellules de ces algues sont en forme de plaques et de formes très diverses. Dans les étangs et les réservoirs à débit lent, l'essentiel de la boue verte est formé de formes filamenteuses (spirogyres, zygnema, etc.).

Lorsque deux filaments adjacents sont conjugués à partir de cellules opposées, des processus se développent et forment un canal. Le contenu des deux cellules fusionne et un zygote se forme, recouvert d'une épaisse membrane. Après une période de dormance, le zygote germe, donnant naissance à de nouveaux organismes filamenteux.

La classe Siphon comprend les algues avec une structure non cellulaire du thalle (thalle) avec sa taille assez grande et sa division complexe. L'algue siphon marine caulerpa ressemble extérieurement à une plante feuillue : sa taille est d'environ 0,5 m, elle est attachée au sol par des rhizoïdes, son thalle s'étend sur le sol et les formations verticales ressemblant à des feuilles contiennent des chloroplastes. Il se reproduit facilement de manière végétative par parties du thalle. Il n'y a pas de parois cellulaires dans le corps de l'algue, elle possède un protoplasme solide avec de nombreux noyaux et des chloroplastes sont situés près des parois.

Division des charophytes (Charophyta)

Ce sont les algues les plus complexes : leur corps est différencié en nœuds et entre-nœuds, dans les nœuds se trouvent des verticilles de branches courtes ressemblant à des feuilles. La taille des plantes est de 20 à 30 cm à 1 à 2 m. Elles forment des fourrés continus dans les plans d'eau douce ou légèrement salées, se fixant au sol avec des rhizoïdes. Extérieurement, ils ressemblent à des plantes supérieures. Cependant, ces algues ne présentent pas de véritable division en racines, tiges et feuilles. Il existe environ 300 espèces d’algues Characeae, appartenant à 7 genres. Elles sont similaires aux algues vertes dans la composition des pigments, la structure cellulaire et les caractéristiques de reproduction. Il existe des similitudes avec les plantes supérieures en termes de reproduction (oogamie), etc. Les similitudes constatées indiquent la présence d'un ancêtre commun chez les characées et les plantes supérieures.

La multiplication végétative des characées est réalisée par des structures spéciales, appelées nodules, formées sur les rhizoïdes et sur les parties inférieures des tiges. Chacun des nodules germe facilement, formant un protonème, puis une plante entière.

Après la première connaissance, il est très difficile de couvrir mentalement l'ensemble du département d'algues et de donner à chaque département sa place correcte dans le système. Le système d’algues n’a pas été développé scientifiquement de sitôt et seulement après de nombreuses tentatives infructueuses. Actuellement, nous imposons à tout système l’exigence fondamentale qu’il soit phylogénétique. Au début, on pensait qu'un tel système pouvait être très simple ; ils l'ont imaginé sous la forme d'un arbre généalogique unique, avec même de nombreuses branches latérales. Désormais, nous ne le construisons que sous la forme de nombreuses lignées généalogiques se développant en parallèle. La question est encore compliquée par le fait qu'à côté des changements progressifs, des changements régressifs sont également observés, ce qui pose une tâche difficile à résoudre - en l'absence de l'un ou l'autre signe ou organe, décider s'il n'est pas encore apparu ou a déjà disparu. ?

Le système donné à Ville dans la 236e édition de l'ouvrage principal de taxonomie descriptive des plantes, publié sous la direction de A. Engler, a longtemps été considéré comme le plus parfait. Le groupe principal ici est considéré comme étant les organismes flagellés ou Flagellatata.

Ce schéma ne couvre que le groupe principal des algues vertes. Pour le reste, nous reprendrons le schéma de Rosen, en changeant uniquement les noms des groupes, conformément à ceux adoptés ci-dessus pour leur description.

Le monde sous-marin a toujours attiré les gens par sa luminosité, sa beauté sans précédent, sa diversité et ses secrets inconnus. Des animaux étonnants, des plantes étonnantes des tailles différentes- tous ceux-ci organismes inhabituels ne laisse personne indifférent. En plus des grands représentants de la flore visibles à l'œil nu, il existe également les plus petits, visibles uniquement au microscope, mais cela ne perd pas leur importance et leur importance dans la biomasse totale de l'océan. Ce sont des algues unicellulaires. Si nous prenons la production totale produite par les plantes sous-marines, la majeure partie est produite par elles, ces créatures minuscules et étonnantes.

Algues : caractéristiques générales

En général, les algues sont un sous-règne de plantes inférieures. Ils appartiennent à ce groupe car leur corps n'est pas différencié en organes, mais est représenté par un thalle ou un thalle continu (parfois disséqué). Au lieu d'un système racinaire, ils disposent de dispositifs de fixation au substrat sous forme de rhizoïdes.

Ce groupe d'organismes est très nombreux, diversifiés par leur forme et leur structure, leur mode de vie et leurs habitats. On distingue les divisions suivantes de cette famille :

• rouge;
• brun;
• vert;
• doré;
• les diatomées;
• les cryptophytes ;
• vert jaunâtre;
• euglène;
• dinophytes.

Chacun de ces départements peut comprendre des algues unicellulaires et des représentants à thalle multicellulaire. On trouve également les formes d'organismes suivantes :

• colonial;
• filamenteux;
• natation libre;
• ci-joint et autres.

Étudions plus en détail la structure, l'activité vitale et la reproduction de représentants d'organismes précisément unicellulaires appartenant à différentes classes d'algues. Évaluons leur rôle dans la nature et la vie humaine.

Caractéristiques de la structure des algues unicellulaires

Quelles sont les spécificités qui permettent à ces minuscules organismes d’exister ? Premièrement, bien qu’ils ne possèdent qu’une seule cellule, elle remplit toutes les fonctions vitales de tout l’organisme :

• hauteur;
• développement;
• nutrition;
• haleine;
• la reproduction;
• mouvement;
• sélection.

De plus, ces organismes unicellulaires ont une fonction inhérente d’irritabilité.

Dans leur structure interne, les algues unicellulaires ne présentent aucune caractéristique qui pourrait surprendre un chercheur intéressé. Toutes les mêmes structures et organites que dans les cellules d'organismes plus développés. La membrane cellulaire a la capacité d’absorber l’humidité environnante, ce qui permet au corps de s’immerger sous l’eau. Cela permet aux algues de se propager plus largement non seulement dans les mers, les océans et autres plans d’eau, mais également sur terre.

Tous les représentants, à l'exception des algues bleu-vert, qui sont des organismes procaryotes, possèdent un noyau doté de matériel génétique. La cellule contient également des organites essentiels standards :

• les mitochondries ;
• cytoplasme;
• réticulum endoplasmique ;
• Appareil de Golgi ;
• les lysosomes ;
• ribosomes;
• centre cellulaire.

Une caractéristique peut être appelée la présence de plastes contenant l'un ou l'autre pigment (chlorophylle, xanthophylle, phycoérythrine et autres). Il est également intéressant de noter que les algues unicellulaires peuvent se déplacer librement dans la colonne d’eau à l’aide d’un ou plusieurs flagelles. Mais pas tous les types. Il existe également des formes fixées au substrat.

Répartition et habitats

Grâce à leur petite taille et à certaines caractéristiques structurelles, les algues unicellulaires ont réussi à se propager dans le monde entier. Ils habitent :

• plans d'eau douce;
• mers et océans ;
• les marais;
• surfaces de rochers, d'arbres, de pierres ;
• plaines polaires couvertes de neige et de glace ;
• aquariums.

Où les trouver ! Ainsi, les algues unicellulaires Nostok, exemples de bleu-vert ou de cyanobactéries, sont des habitants du permafrost de l'Antarctique. Ayant des pigments différents, ces organismes décorent étonnamment le paysage blanc comme neige. Ils peignent la neige dans des tons rose, lilas, vert, violet et bleu, ce qui, bien sûr, est très beau.

Algues vertes unicellulaires, dont les exemples sont les suivants : chlorella, trentepoly, chlorococcus, pleurococcus - vivent à la surface des arbres, recouvrant leur écorce d'une couche verte. Ils obligent la surface des pierres, la couche supérieure de l'eau, les zones de terre, les falaises abruptes et d'autres endroits à acquérir la même couleur. Elles appartiennent au groupe des algues terrestres ou aériennes.

En général, des représentants d'algues unicellulaires nous entourent partout, il n'est possible de les remarquer qu'à l'aide d'un microscope. Les bactéries rouges, vertes et cyanobactéries vivent dans l'eau, l'air, à la surface des produits, du sol, des plantes et des animaux.

Reproduction et mode de vie

Le mode de vie d'une algue particulière doit être discuté dans chaque cas spécifique. Certaines personnes préfèrent nager librement dans la colonne d’eau, formant ainsi du phytobenthos. D’autres espèces sont placées à l’intérieur des organismes animaux et entrent en relation symbiotique avec eux. D’autres encore s’attachent simplement au substrat et forment des colonies et des filaments.

Mais la reproduction des algues unicellulaires est un processus similaire pour tous les représentants. Il s'agit d'une division végétative courante en deux, la mitose. Le processus sexuel se produit extrêmement rarement et uniquement lorsque des conditions de vie défavorables surviennent.

La reproduction asexuée se résume aux étapes suivantes.

1. Préparatoire. La cellule grandit et se développe, accumule des nutriments.
2. Les organites du mouvement (flagelles) sont réduits.
3. Ensuite commence le processus de réplication de l'ADN et la formation simultanée d'un constriction transverse.
4. Les centromères étendent le matériel génétique vers différents pôles.
5. L'étranglement se ferme et la cellule se divise en deux.
6. La cytokinèse se produit simultanément avec tous ces processus.

Le résultat est de nouvelles cellules filles identiques à la mère. Ils complètent les parties manquantes du corps et commencent une vie, une croissance et un développement indépendants. Ainsi, le cycle de vie d'un individu unicellulaire commence par la division et se termine par la même.

Caractéristiques structurelles des algues vertes unicellulaires

La principale caractéristique est la riche couleur verte de la cellule. Cela s'explique par le fait que le pigment chlorophylle prédomine dans la composition des plastes. C'est pourquoi ces organismes sont capables de produire pour eux-mêmes matière organique tout seul. Cela les rend à bien des égards similaires aux représentants terrestres supérieurs de la flore.

En outre, les caractéristiques structurelles des algues vertes unicellulaires comprennent les principes généraux suivants.

1. De rechange nutritif- amidon.
2. Un organite tel qu'un chloroplaste est entouré d'une double membrane, que l'on retrouve chez les plantes supérieures.
3. Pour se déplacer, ils utilisent des flagelles recouverts de poils ou d'écailles. Il peut y en avoir de un à 6-8.

Il est évident que la structure des algues vertes unicellulaires les rend spéciales et les rapproche des représentants hautement organisés des espèces terrestres.

À qui appartient ce département ? Les représentants les plus célèbres :

• chlamydomonas;
• Volvox ;
• la chlorelle;
• pleurocoque;
• euglène verte;
• acrosiphonie et autres.

Examinons de plus près plusieurs de ces organismes.

Chlamydomonas

Ce représentant appartient au département des algues vertes unicellulaires. Chlamydomonas est un organisme principalement d'eau douce qui présente certaines caractéristiques structurelles. Elle se caractérise par une phototaxie positive (mouvement vers la source lumineuse), due à la présence d'un œil sensible à la lumière à l'extrémité avant de la cellule.

Le rôle biologique de Chlamydomonas est qu'elle est un producteur d'oxygène pendant la photosynthèse et une source précieuse d'aliment pour le bétail. C’est aussi cette algue qui provoque le « blooming » des plans d’eau. Ses cellules sont facilement cultivées dans des conditions artificielles, c'est pourquoi les généticiens ont choisi Chlamydomonas comme objet de recherche et d'expérimentation en laboratoire.

Chlorelle

L'algue unicellulaire Chlorella appartient également au groupe vert. Sa principale différence par rapport à tous les autres est qu'il vit uniquement dans et que sa cellule est dépourvue de flagelles. La capacité de photosynthèse permet à la chlorelle d'être utilisée comme source d'oxygène dans l'espace (sur les navires, les fusées).

À l'intérieur de la cellule se trouve un complexe unique de vitamines, grâce auquel cette algue est très appréciée comme source d'alimentation pour le bétail. Même pour les humains, en manger serait très bénéfique, car 50 % des protéines entrant dans sa composition dépassent valeur énergétique de nombreuses cultures céréalières. Cependant, il n’est toujours pas devenu un aliment pour l’homme.

Mais la chlorelle est utilisée avec succès pour la purification biologique de l'eau. Cet organisme peut être observé dans un récipient en verre contenant de l'eau stagnante. Un revêtement vert glissant se forme sur les murs. C'est de la chlorelle.

Vert Euglène

Algue unicellulaire appartenant à la famille Euglena. La forme inhabituelle et allongée du corps avec une extrémité pointue le rend différent des autres. Il possède également un œil sensible à la lumière et un flagelle pour un mouvement actif. Un fait intéressant est que l’euglène est un mixotrophe. Il peut se nourrir de manière hétérogène, mais dans la plupart des cas, il réalise le processus de photosynthèse.

Pendant longtemps, il y a eu des débats sur l'appartenance de cet organisme à un royaume. Selon certaines caractéristiques, c'est un animal, selon d'autres, c'est une plante. Il vit dans les plans d’eau pollués par des résidus organiques.

Pleurocoque

Ce sont des organismes verts et ronds qui vivent sur les rochers, la terre, les pierres et les arbres. Ils forment une couche vert bleuâtre sur les surfaces. Elles appartiennent à la famille des algues vertes Chaetophora.

C'est par le pleurocoque que l'on peut naviguer en forêt, puisqu'il ne s'installe que du côté nord des arbres.

Diatomées

Une algue unicellulaire est une diatomée et toutes les espèces qui l'accompagnent. Ensemble, ils forment des diatomées qui diffèrent par un fonctionnalité intéressante. Le dessus de leur cellule est recouvert d'une belle coque à motifs, sur laquelle est appliqué un motif naturel de sels de silicium et de son oxyde. Parfois, ces motifs sont si incroyables qu’ils ressemblent à une sorte de structure architecturale ou à un dessin complexe réalisé par un artiste.

Au fil du temps, les représentants morts des diatomées forment de précieux gisements de roches utilisées par l'homme. La composition cellulaire est dominée par les xanthophylles, c'est pourquoi la couleur de ces algues est dorée. Ils constituent une nourriture précieuse pour les animaux marins, car ils constituent une partie importante du plancton.

Algues rouges

Ce sont des espèces dont la couleur varie du rouge clair à l'orange et au bordeaux foncé. La composition cellulaire est dominée par d'autres pigments qui suppriment la chlorophylle. Nous nous intéressons aux formes unicellulaires.

Ce groupe comprend la classe des algues bangie, qui comprend environ 100 espèces. Parmi eux, une partie importante est unicellulaire. La principale différence est la prédominance des carotènes et des xanthophylles, phycobilines, sur la chlorophylle. Ceci explique la coloration des représentants du département. Il existe plusieurs des organismes les plus courants parmi les algues rouges unicellulaires :

• porphyridium.
• père boiteux.
• géotrichum.
• astérocyte.

Les principaux habitats sont océaniques et eaux de mer latitudes tempérées. Sous les tropiques, ils sont beaucoup moins courants.

Porphyridium

Tout le monde peut observer où vivent les algues unicellulaires de cette espèce. Ils forment des pellicules rouge sang sur le sol, les murs et autres surfaces humides. Ils existent rarement seuls ; ils se rassemblent principalement en colonies entourées de mucus.

Ils sont utilisés par les humains pour étudier des processus tels que la photosynthèse dans les organismes unicellulaires et la formation de molécules de polysaccharides à l'intérieur des organismes.

Chrootse

Cette algue est également unicellulaire et appartient au département rouge, la classe des Banguiaceae. Son principal trait distinctif- il s'agit de la formation d'une « patte » muqueuse de fixation au substrat. Fait intéressant, cette « jambe » peut dépasser la taille du corps lui-même de près de 50 fois. Le mucus est produit par la cellule elle-même au cours de ses processus vitaux.

Cet organisme s’installe sur les sols, formant également une couche rouge visible et glissante au toucher.

Algues vertes multicellulaires

Des exemples d'algues vertes multicellulaires sont Ulotrix et Spirogyra. . Types genre, aulothrix Ils vivent principalement en eau douce, moins souvent dans les eaux marines et saumâtres, ainsi que dans le sol. Les algues s'attachent aux objets sous-marins, formant des buissons vert vif atteignant 10 cm ou plus.

Les filaments d'ulothrix non ramifiés, constitués d'une seule rangée de cellules cylindriques avec d'épaisses membranes cellulosiques, sont attachés au substrat par une cellule basale conique incolore, qui remplit les fonctions d'un rhizoïde. La structure du chromatophore est caractéristique et présente la forme d'une plaque murale formant une ceinture ou un anneau ouvert (cylindre). Toutes les cellules, à l'exception de la cellule basale, sont capables de se diviser, provoquant la croissance continue du thalle.

La reproduction asexuée s'effectue de deux manières : par désintégration du filament en sections courtes, dont chacune se développe en un nouveau filament, ou par formation de zoospores à quatre flagellés dans les cellules. Ils quittent la cellule mère, perdent leurs flagelles les uns après les autres, s'attachent latéralement au substrat, se recouvrent d'une fine membrane de cellulose et se développent pour former un nouveau fil.

Reproduction de l'algue filamenteuse ulothrix : flèches rouges – reproduction asexuée, flèches bleues – reproduction sexuée.

Le processus sexuel est isogame. Après la fécondation, le zygote flotte d'abord, puis se dépose au fond, perd les flagelles, développe une coquille dense et une tige muqueuse avec laquelle il se fixe au substrat. C'est un sporophyte au repos. Après une période de repos, une division réductrice du noyau se produit et le zygote germe sous forme de zoospores.

Ainsi, dans le cycle de vie d'ulotrix, il y a une alternance de générations, ou un changement dans les formes de développement sexué et asexué : le gamétophyte multicellulaire filamenteux (la génération qui forme les gamètes) est remplacé par un sporophyte unicellulaire - une génération qui est représentée par une sorte de zygote sur une tige et est capable de former des spores.

Spirogyre Il est courant dans les eaux stagnantes et à écoulement lent, où il forme souvent de grandes masses de « boue » vert vif. Il s'agit d'un fil mince constitué de longues cellules cylindriques disposées sur une rangée avec une paroi cellulaire clairement visible. A l'extérieur, les fils sont recouverts d'une gaine muqueuse.

Cellule d'algue filamenteuse Spirogyra

Un trait caractéristique des spirogyres est un chromatophore en forme de ruban incurvé en spirale situé dans la couche murale du cytoplasme. Au centre de la cellule se trouve un noyau enfermé dans un sac cytoplasmique et suspendu sur des brins cytoplasmiques dans une grande vacuole.

La reproduction asexuée s'effectue en cassant le fil en tronçons courts, et il n'y a pas de sporulation. Le processus sexuel est la conjugaison. Dans ce cas, deux fils sont généralement situés parallèlement l'un à l'autre et grandissent ensemble à l'aide de processus de copulation ou de ponts. Leurs coquilles se dissolvent au point de contact et un canal traversant se forme, à travers lequel le contenu comprimé de la cellule d'un fil se déplace dans la cellule de l'autre et fusionne avec son protoplaste. Le zygote formé à la suite de la fécondation germe après une période de repos. Ceci est précédé d'une division réductrice du noyau : sur les quatre noyaux formés, trois meurent et un reste le noyau d'une seule plantule émergeant d'une rupture dans les couches externes de la coquille du zygote.

Spirogyre
(Spirogyre)

Spirogyre(Spirogyra Link.) est une algue verte du groupe conjugué (voir Conjugatae), appartient à la famille des Zygnemeae. Le corps de Spirogyra est un fil non ramifié, constitué de cellules cylindriques. Ce dernier contient un chromatophore caractéristique de Spirogyra (voir) : un ou plusieurs rubans verts enroulés en spirale. Les chromatophores contiennent des corps incolores autour desquels sont regroupés des grains d'amidon, appelés pyrénoïdes. Le noyau, très bien visible au microscope, suspendu sur des filaments protoplasmiques, est situé au milieu de la cellule. Spirogyra se développe par division cellulaire intercalaire (uniforme). Le processus sexuel de Spirogyra est la copulation ou la conjugaison : les cellules de 2 filaments adjacents sont reliées par des excroissances latérales ; les coquilles séparant ces excroissances sont détruites et on obtient ainsi un canal de copulation, à travers lequel tout le contenu d'une cellule (mâle) passe dans une autre (femelle) et se confond avec le contenu de cette dernière ; la cellule dans laquelle la fusion s'est produite (zygote) s'arrondie, se sépare du filament et, recouverte d'une épaisse membrane, se transforme en zygospore. La zygospore hiverne et se transforme en un jeune fil au printemps. Chez le zygote, après la fusion du contenu des cellules mâles et femelles, le chromatophore de la première cellule meurt et il ne reste que la seconde, les noyaux fusionnent d'abord en un seul, qui est ensuite divisé en 4 de tailles inégales (division inégale des le noyau); Parmi ceux-ci, 2 plus petits diffusent dans le plasma environnant, et 2 plus gros, fusionnant, forment le noyau du zygote.

La copulation décrite entre des cellules de fils différents (dioïques) est appelée escalier. Dans le cas où un canal se forme entre deux cellules voisines d'un même fil, la copulation (monoïque) est dite latérale. Chez la plupart des Spirogyra, pendant le processus sexuel, le canal de copulation est toujours développé (sous-genre Euspirogyra) et les cellules mâles et femelles sont identiques, mais dans certaines, ces cellules sont de taille inégale et le canal de copulation est très peu développé ou complètement absent. , de sorte que les cellules fusionnent directement les unes avec les autres (sous-genre Sirogonium). En raison de la taille des cellules de Spirogyra, atteignant jusqu'à 0,01 mm chez certaines de ses espèces, en raison de la clarté de leur structure, cette algue est l'une des mieux étudiées et sert d'objet classique dans l'étude de l'anatomie de la cellule. et le noyau.

Spirogyre d'algues vertes

La Spirogyra est l’une des algues vertes les plus répandues dans les eaux douces de toutes les régions du monde ; on la trouve également dans les eaux saumâtres. Ses fils sont rassemblés en grosses grappes vertes qui flottent à la surface de l'eau ou s'étalent au fond et se retrouvent très souvent dans la boue des eaux stagnantes et courantes, dans les étangs, les marécages, les fossés, les rivières, les ruisseaux, les étangs, etc.

Spirogyra au microscope

Au total, jusqu'à 70 espèces de Spirogyra sont connues, différant les unes des autres par la forme et la taille des cellules et des zygospores, ainsi que par la forme et le nombre de rubans chromatophores qu'on y trouve, et appartenant, comme indiqué ci-dessus, à 2 divisions. - Euspirogyra (les plus courants : Sp. tenuissima Hass., longata Kg. à un ruban, Sp. nitida Kg. à plusieurs rubans, Sp. grassa Kg. à cellules très épaisses, etc.) et Sirogonium (Sp. stictica Sm. , etc.). Pour la Russie, jusqu'à 40 espèces de Spirogyra sont indiquées

Ulotrix

Ulotrix(lat. Ulothrix) - un genre d'algues vertes Chlorophyte .

Il vit dans la mer et les eaux douces, formant de la boue verte sur les objets sous-marins. Type filamenteux de différenciation du thalle. Paroi chloroplastique en forme de ceinture, fermée ou ouverte, avec plusieurs pyrénoïdes. Il n'y a qu'un seul noyau, mais sans peinture, il n'est pas visible.

Commander des Ulotrichales

Le thalle d'Ulothrix est construit comme un fil non ramifié à une seule rangée. Il est composé de cellules similaires en termes de structure et de fonction (tableau 30, 2). Potentiellement, toutes les cellules sont capables de se diviser et de participer à la croissance d’une plante, tout comme toutes les cellules peuvent former des spores et des gamètes. Seule la cellule à la base du filament diffère du reste : grâce à elle, le thalle est attaché au substrat (sous formes attachées). Les cellules Ulothrix ont une autonomie importante. Cette propriété est associée à la capacité de régénération et de reproduction végétative - des cellules individuelles ou des sections de fils se détachent facilement des fils et commencent à se développer indépendamment

L'ordre comprend plus de 16 genres. Malgré le fait que tous leurs représentants sont construits comme un simple fil à une seule rangée, des différences importantes peuvent être trouvées dans leur organisation, sur la base de laquelle l'ensemble de l'ordre est divisé en trois groupes. Chez les algues du premier groupe, le fil est une rangée de cellules disposées de manière lâche dans une épaisse gaine muqueuse. Telles sont par exemple les algues Genre Geminella Géminelle. Il est intéressant de noter que toutes les ulothrix ayant une structure similaire sont des organismes planctoniques.

Le deuxième groupe comprend les algues filamenteuses qui végètent sous forme de cellules uniques ou sous forme de courtes chaînes de 2 à 4 cellules, très faiblement reliées les unes aux autres. Leurs fils se forment rarement et pour une courte période. Un exemple d'une telle structure serait genre Stichococcus(Stichococcus, fig. 216, 2). Les algues incluses dans ce groupe mènent un mode de vie terrestre.

Le groupe central de l'ordre est le troisième groupe, qui comprend les algues, construites comme un filament multicellulaire typique, dans lequel les cellules sont étroitement liées les unes aux autres sans l'aide d'une gaine muqueuse. Les algues appartenant à ce groupe sont en grande majorité des organismes attachés, du moins lorsqu'elles sont jeunes. Leurs fils sont des formations plus permanentes, ils ne se désagrègent plus aussi facilement et on peut les distinguer entre les parties basales et apicales. Cela comprend plusieurs genres, dont le genre central de l'ordre - Ulothrix(Ulothrix).

Les espèces d'Ulothrix (plus de 25 d'entre elles sont actuellement connues) vivent principalement dans les plans d'eau douce et très peu pénètrent dans les eaux saumâtres et marines. Ces algues peuvent également se déposer sur des surfaces mouillées qui sont périodiquement mouillées par les éclaboussures des vagues ou des cascades.

L'une des espèces les plus répandues et les mieux étudiées est Ulothrix ceinturé(Ulothrix zonata).

Le thalle d'ulotrix est constitué de filaments non ramifiés de longueur indéfinie qui, au début de la croissance, sont attachés au substrat par une cellule basale. Les cellules filamenteuses sont cylindriques ou légèrement en forme de tonneau, souvent courtes. Les membranes cellulaires sont généralement minces, mais elles s’épaississent souvent et peuvent se superposer. Les cellules Ulotrix, comme les cellules de toutes les algues de cet ordre, contiennent un chloroplaste à paroi unique avec un ou plusieurs pyrénoïdes et un noyau situé le long de l'axe longitudinal de la cellule. Le chloroplaste a la forme d'une ceinture qui entoure tout le protoplaste ou seulement une partie de celui-ci.

La reproduction végétative d'ulotrix s'effectue par fragmentation : les fils se brisent en segments courts et chaque segment se développe en un nouveau fil. Cependant, l'ulothrix ne se reproduit pas de cette manière aussi souvent que d'autres algues de l'ordre qui ont une structure filamentaire lâche.

Pour la reproduction asexuée, on utilise des zoospores, qui se forment dans toutes les cellules des filaments à l'exception de la cellule basale. Le développement des zoospores, comme des gamètes, commence au sommet du filament et envahit progressivement les cellules sous-jacentes.

Les zoospores sont des cellules ovoïdes comportant quatre flagelles à l'extrémité antérieure. Ils contiennent un stigmate, plusieurs vacuoles contractiles et un chloroplaste mural. Ulotrix annelé possède deux types de zoospores : les macrozoospores et les microzoospores. Les grandes macrozoospores ont une forme largement ovoïde, souvent avec une extrémité postérieure pointue, et un stigmate situé à l'extrémité antérieure (. Les microzoospores se distinguent par leurs tailles plus petites, leur extrémité postérieure arrondie et l'emplacement du stigmate au milieu de la spore. Le La nature des microzoospores n’est pas tout à fait claire, mais il semblerait qu’elles représentent un type de transition entre les macrozoospores et les gamètes.

Très souvent, les zoospores ne quittent pas les sporanges, mais sécrètent une fine membrane et se transforment en aplanospores. Ces derniers sont libérés à la suite de la destruction du fil, mais ils peuvent parfois commencer à germer alors qu'ils sont dans les sporanges.

Lors de la reproduction sexuée, les gamètes se forment en fils exactement de la même manière que les zoospores. En règle générale, elles se développent dans les mêmes fils que les zoospores, ou dans des fils similaires. Le plus souvent, la transition vers la reproduction sexuée est associée à la fin de la croissance active et à l'apparition de conditions défavorables. Contrairement aux zoospores, les gamètes portent deux flagelles. Le processus sexuel est isogame. La fusion se produit entre des gamètes de brins identiques ou différents. Le zygote reste mobile un court instant, puis se stabilise, perd ses flagelles, se recouvre d'une épaisse membrane et se transforme en sporophyte unicellulaire. Il entre dans une période de repos pendant laquelle les substances de réserve s'accumulent. La forme du sporophyte est variée ; il est généralement sphérique avec une coquille lisse ; chez certaines espèces marines, il devient ovoïde et repose sur une tige muqueuse.

ALGUES BRUNES,

Algues brunes(Phaeophyta), un type de plantes à spores, comprenant 240 genres (1500 espèces), dont 3 d'eau douce, le reste étant marin. Le thalle est de couleur vert olive à brun foncé en raison de la présence d'un pigment brun spécial dans les chromatophores. la fucoxanthine (C40H56O6), qui masque d'autres pigments (chlorophylle a, chlorophylle c, xanthophylle et bêta-carotène). Les algues brunes varient en forme et en taille (des filaments microscopiques ramifiés aux plantes de 40 mètres). Chez les algues brunes supérieures (par exemple le varech), on observe une différenciation tissulaire et l'apparition d'éléments conducteurs. Les algues brunes sont caractérisées par des poils multicellulaires avec une zone de croissance basale, absentes chez les autres algues. Les membranes cellulaires contiennent de la cellulose et des substances spécifiques - l'algine et la fucoïdine. Habituellement, chaque cellule possède un noyau. Les chromatophores sont pour la plupart petits et en forme de disque. Certaines espèces d’algues brunes possèdent des pyrénoïdes qui ne ressemblent pas beaucoup à ceux d’autres algues. Dans la cellule autour du noyau, s'accumulent des bulles incolores contenant du fucosane, qui possède de nombreuses propriétés tanniques. En tant que produits de réserve, le mannitol (alcool polyhydrique) et la laminarine (polysaccharide), et moins souvent l'huile, s'accumulent dans les tissus des algues brunes. Les algues brunes se reproduisent de manière sexuée et asexuée, rarement de manière végétative. Les algues brunes ont généralement un sporophyte et un gamétophyte ; chez les supérieures (Laminariaceae, Desmarestiaceae, etc.), elles sont strictement alternées ; chez les Cyclosporans, les gamétophytes se développent sur les sporophytes ; chez les espèces primitives (ectocarpaceae, chordariaceae, cutleriaceae, etc.), le gamétophyte ou le sporophyte peut abandonner le cycle de développement ou apparaître une fois toutes les quelques générations. Les organes reproducteurs sont des sporanges uniloculaires ou multiloculaires. Un sporange multiloculaire, qui fonctionne le plus souvent comme un gamétange, se présente sous la forme d'une cellule unique ou d'une série de cellules divisées par des septa en chambres contenant un gamète ou une spore à l'intérieur. La méiose se produit généralement dans les sporanges uniloculaires, chez les dictyotes - dans les tétrasporanges. Le processus sexuel est l'isogamie, l'hétérogamie ou l'oogamie. Les spores et les gamètes en forme de poire ont généralement un œil et deux flagelles sur le côté, l'un dirigé vers l'avant, l'autre vers l'arrière. les algues brunes sont divisées en 3 classes : les Aplanosporophyceae (uniquement les dictyotes), les Phaeosporophyceae (hétérogénérées et isogénérées, à l'exclusion des dictyotes) et les Cyclosporophyceae (cyclosporanes). les algues brunes sont communes dans toutes les mers, surtout dans les mers froides, où elles forment de grands fourrés. Ils sont utilisés pour produire des acides alginiques et leurs sels - alginates, ainsi que de la farine alimentaire et de la poudre utilisée en médecine, contenant de l'iode et d'autres oligo-éléments. Certaines algues brunes sont utilisées comme nourriture.

Algues brunes : 1 - varech ; 2 - dictyota; 3 - ectocarpe ; 4 - leçon; 5 - néréocyste; 6 - alaria; 7 - cystoseira; 8 - buissons d'elachista sur la tige d'une autre algue ; 9 - fucus; 10 - dictyosiphon ; 11 - sargasses (toutes sauf 3 et 8, fortement réduites ; 3 - vue au microscope, agrandie environ 40 fois).

1. Quelle est la structure d’une cellule végétale ?
2. Que sont les plastes ?
3. Quels plastes connaissez-vous ?
4. Que sont les pigments ?
5. Comment appelle-t-on les tissus végétaux ?

Les algues sont les plantes les plus anciennes de la planète. Ils vivent principalement dans l’eau, mais certaines espèces vivent dans les zones humides du sol, des écorces d’arbres et dans d’autres endroits très humides.

Parmi les algues, il existe des plantes unicellulaires et multicellulaires. Les algues sont des plantes inférieures ; elles n’ont ni racines, ni tiges, ni feuilles. Les algues se reproduisent de manière asexuée (par simple division cellulaire ou spores) et sexuellement.

Malgré sa structure relativement simple, divers groupes les algues ont leurs propres caractéristiques et proviennent d’ancêtres différents.

Les algues vertes vivent dans l'eau salée et douce, sur terre, à la surface des arbres, des pierres ou des bâtiments, dans des endroits humides et ombragés. Les espèces qui vivent hors de l'eau sont en dormance pendant les périodes de sécheresse. Les algues vertes les plus simples sont unicellulaires (Fig. 58).

Riz. 58. Algues unicellulaires

Vous avez évidemment observé la « floraison » de l’eau dans les flaques d’eau et les étangs en été, ainsi que sous un fort éclairage dans les aquariums. L’eau « fleurie » a une teinte émeraude. Si vous récupérez un peu de cette eau, elle se révélera claire, mais contenant de petites « particules » en suspension. Dans une goutte de cette eau, au microscope, de nombreuses algues vertes unicellulaires différentes sont clairement visibles, ce qui lui donne une teinte émeraude.

Lors de la « floraison » de petites flaques d'eau ou d'étangs, l'algue unicellulaire Chlamydomonas (traduit du grec par « l'organisme le plus simple recouvert de vêtements » - une coquille) se trouve le plus souvent dans l'eau. Chlamydomonas est une algue verte unicellulaire en forme de poire. Il se déplace dans l'eau à l'aide de deux flagelles situés à l'extrémité antérieure et la plus étroite de la cellule (Fig. 59).

Riz. 59. Chlamydomonas et chlorelle

L'extérieur de Chlamydomonas est couvert coque transparente, sous lequel se trouvent un cytoplasme avec un noyau, un « œil » rouge (un corps rouge sensible à la lumière), une grande vacuole remplie de sève cellulaire et deux petites vacuoles pulsantes. La chlorophylle et d'autres pigments de Chlamydomonas sont situés dans un grand plaste en forme de coupe, qui chez les algues est appelé chromatophore (traduit du grec par « porteur de lumière »). La chlorophylle contenue dans le chromatophore donne à la cellule entière une couleur verte.

Une autre algue verte unicellulaire, la chlorelle, est répandue dans les plans d'eau douce et les sols humides (voir Fig. 59). Ses petites cellules sphériques ne sont visibles qu'au microscope. L'extérieur de la cellule de chlorelle est recouvert d'une membrane sous laquelle se trouve un cytoplasme avec un noyau et dans le cytoplasme se trouve un chromatophore vert.

La structure des algues vertes unicellulaires

1. Placer une goutte d’eau « de floraison » sur une lame de microscope et couvrir d’une lamelle.
2. Examinez les algues unicellulaires à faible grossissement. Recherchez Chlamydomonas (un corps en forme de poire avec une extrémité avant pointue) ou Chlorella (un corps sphérique).
3. Retirez une partie de l'eau sous le verre de protection avec une bande de papier filtre et examinez les cellules d'algues sous un fort grossissement.
4. Trouvez la membrane, le cytoplasme, le noyau et le chromatophore de la cellule d'algue. Faites attention à la forme et à la couleur du chromatophore.
5. Dessinez une cellule et étiquetez les noms de ses parties. Vérifiez l'exactitude du dessin à l'aide des dessins du manuel.

Vous avez probablement prêté attention aux dépôts verts dans les parties basses des arbres, sur les clôtures, etc. Ils sont formés de diverses algues vertes unicellulaires adaptées à la vie terrestre (Fig. 60). Au microscope, des cellules individuelles ou des groupes de cellules d'algues vertes sont visibles. La seule source d'humidité pour ces algues est précipitation(pluie et rosée). S'il y a un manque d'eau ou basses températures les pleurocoques et autres algues terrestres peuvent passer une partie de leur vie à l’état dormant.

Riz. 60. Algues vertes sur un tronc d'arbre

Chez les représentants multicellulaires des algues vertes, le corps (thalle) a la forme de fils ou de formations plates en forme de feuilles. Dans les plans d’eau qui coulent, vous pouvez souvent voir des amas vert vif de fils soyeux attachés aux roches et chicots sous-marins. Il s'agit d'une algue verte filamenteuse multicellulaire ulothrix (Fig. 61). Ses filaments sont constitués d'un certain nombre de cellules courtes. Dans le cytoplasme de chacun d'eux se trouvent un noyau et un chromatophore en forme d'anneau ouvert. Les cellules se divisent et le fil grandit.

Riz. 61. Algues vertes multicellulaires

Dans les eaux stagnantes et à écoulement lent, des morceaux vert vif et glissants flottent ou se déposent souvent au fond. Ils ressemblent à du coton et sont formés d'amas d'algues spirogyres filamenteuses (voir Fig. 61). Les cellules cylindriques allongées de Spirogyra sont recouvertes de mucus. À l'intérieur des cellules se trouvent des chromatophores sous la forme de rubans torsadés en spirale.

Les algues vertes multicellulaires vivent également dans les eaux des mers et des océans. Un exemple de ces algues est l'Ulva, ou laitue de mer, d'environ 30 cm de long et seulement deux cellules d'épaisseur (voir Fig. 61).

La structure la plus complexe de ce groupe de plantes se trouve dans les algues charophytes, qui vivent dans les plans d'eau douce. Ces nombreuses algues vertes ressemblent en apparence à des prêles. L'algue Charovaya nitella, ou paillettes flexibles, est souvent cultivée dans les aquariums (voir Fig. 61).

Les characées ont des formations qui, dans leur forme et leur fonction, ressemblent à des racines, des tiges et des feuilles, mais dans leur structure, elles n'ont rien de commun avec ces organes de plantes supérieures. Par exemple, ils sont attachés au sol à l'aide de cellules filiformes ramifiées incolores, appelées rhizoïdes (des mots grecs « rhiza » - racine et « eidos » - espèce).

Les algues brunes sont principalement des plantes marines. Général signe extérieur Ces algues ont une coloration brun jaunâtre des thalles.

Les algues brunes sont des plantes multicellulaires. Leur longueur va du microscopique au gigantesque (plusieurs dizaines de mètres). Les thalles de ces algues peuvent être filamenteux, sphériques, lamellaires ou en forme de buisson. Parfois, ils contiennent des bulles d’air qui maintiennent la plante debout dans l’eau. Les algues brunes sont fixées au sol par des rhizoïdes ou par une base envahie en forme de disque du thalle.

Certaines algues brunes développent des groupes de cellules que l'on peut appeler des tissus.

Dans nos mers d'Extrême-Orient et les mers du Nord océan Arctique une grosse algue brune, du varech ou une algue se développe (Fig. 62). Dans la bande côtière de la mer Noire, on trouve souvent l'algue brune Cystoseira (voir Fig. 62).

Riz. 62. Algues brunes

Les algues rouges, ou algues écarlates, sont principalement des plantes marines multicellulaires (Fig. 63). Seules quelques espèces d'herbe écarlate se trouvent dans les plans d'eau douce. Très peu d’algues rouges sont unicellulaires.

Riz. 63. Algues rouges

La taille des champignons écarlates varie généralement de quelques centimètres à un mètre de longueur. Mais parmi eux, il existe aussi des formes microscopiques. En plus de la chlorophylle, les cellules des algues rouges contiennent des pigments rouges et bleus. En fonction de leur combinaison, la couleur des écarlates passe du rouge vif au vert bleuâtre et au jaune.

Extérieurement, les algues rouges sont très diverses : filamenteuses, cylindriques, en forme de plaques et de corail, disséquées et ramifiées à des degrés divers. Ils sont souvent très beaux et fantaisistes.

Dans la mer, les algues rouges se trouvent partout dans des conditions très diverses. Ils s’attachent généralement aux rochers, aux rochers, aux structures artificielles et parfois à d’autres algues. Étant donné que les pigments rouges sont capables de capter même de très petites quantités de lumière, les plantes écarlates peuvent pousser à des profondeurs considérables. On les trouve même à une profondeur de 100 à 200 M. Les phyllophores, les porphyres, etc. sont répandus dans les mers de notre pays.

L'importance des algues dans la nature et la vie humaine. Les poissons et autres animaux aquatiques se nourrissent d'algues. Les algues absorbent le dioxyde de carbone de l’eau et, comme toutes les plantes vertes, libèrent de l’oxygène que respirent les organismes vivants vivant dans l’eau. Les algues produisent d’énormes quantités d’oxygène qui non seulement se dissout dans l’eau, mais est également rejetée dans l’atmosphère.

L'homme utilise des algues dans industrie chimique(Fig. 64). On en obtient de l'iode, des sels de potassium, de la cellulose, de l'alcool, de l'acide acétique et d'autres produits. Les algues sont utilisées comme engrais et nourries pour le bétail. De certains types d'algues rouges, on extrait une substance gélatineuse, l'agar-agar, nécessaire dans les industries de la confiserie, de la boulangerie, du papier et du textile. Les micro-organismes sont cultivés sur agar-agar pour être utilisés dans la recherche en laboratoire.

Riz. 64. Signification et utilisation des algues

Dans de nombreux pays, les algues sont utilisées pour préparer une variété de plats. Ils sont très utiles car ils contiennent beaucoup de glucides, de vitamines et sont riches en iode.

Les laminaires (algues), les ulva (laitue de mer), les porphyres, etc. sont particulièrement souvent consommées.

Les Chlamydomonas, la chlorelle et d'autres algues vertes unicellulaires sont utilisées dans le traitement biologique des eaux usées.

Une croissance excessive d’algues, comme dans les canaux d’irrigation ou les étangs piscicoles, peut être nocive. C’est pourquoi les canaux et les réservoirs doivent être périodiquement débarrassés de ces plantes.

La présence d'algues est une condition nécessaire à la vie normale des réservoirs. Si des eaux usées, des déchets chimiques, de la ferraille, du bois pourri et d'autres matériaux y sont déversés, cela entraîne inévitablement la mort d'algues, d'autres plantes et animaux, ainsi que l'apparition de plans d'eau morts et contaminés.

De nouveaux concepts

Algue. Chromatophore. Rhizoïdes. Chlamydomonas. Chlorelle. Varech

Des questions

1. Pourquoi les algues sont-elles classées parmi les plantes inférieures ?
2. Où vivent les algues vertes unicellulaires ?
3. Quelle est la structure de Chlamydomonas ?
4. Où vivent les algues vertes multicellulaires et quelle est leur structure ?
5. Où vivent les algues brunes et quelle est leur structure ?
6. Où vivent les algues rouges et quelle est leur structure ?
7. Qu’est-ce que le thalle ?
8. Qu'est-ce qu'un chromatophore ?
9. Que sont les rhizoïdes ? Pourquoi ne peut-on pas les appeler racines ?
10. Quelle est l’importance des algues dans la nature ?
11. Comment les gens utilisent-ils les algues ?

Pense

Pourquoi même chez les algues multicellulaires qui ont grandes tailles, pas de système vasculaire ?

Quêtes pour les curieux

Retirer soigneusement revêtement vert de l'écorce de plusieurs arbres. Préparez des microlames et examinez-les au microscope. Regardez les cellules d'algues qui forment le revêtement vert. Essayez de déterminer s'il est formé par un ou plusieurs types d'algues.

Sais-tu cela...

• Dans de nombreux endroits du monde, on observe ce qu’on appelle la « neige rouge ». Dans notre pays, ce phénomène se produit dans le Caucase, dans le nord de l'Oural et dans certaines régions de Sibérie et de l'Arctique. La couleur inhabituelle de la neige est causée par ce qu'on appelle les chlamydomonas des neiges. Ses cellules contiennent un pigment rouge. Lorsque les couches supérieures de neige fondent, les cellules de cette algue commencent à se multiplier très rapidement, colorant la neige dans toutes les nuances de rouge : du rose pâle au rouge sang et au pourpre foncé. Parfois, la superficie couverte de « neige rouge » atteint plusieurs kilomètres carrés.
• Les algues brunes géantes du Pacifique poussent de 45 cm par jour et atteignent une longueur de 60 m.
• Dans la région des Bahamas, des algues rouges ont été trouvées à une profondeur de 269 m, malgré le fait qu'à cette profondeur l'eau absorbe 99,9995 % de la lumière solaire.