Водоросли — низшие споровые растения, проживающие преимущественно в воде. Они являются древнейшими представителями растительного мира, возникшими сотни миллионов лет назад. Существует около 40000 видов водорослей, подразделяющихся на отделы: зеленые, золотистые, диатомовые, красные, бурые и др. Большинство водорослей живет в воде — соленой и пресной, но встречаются и сухопутные экземпляры, проживающие на стволах деревьев, каменных стенах, в почве и в канализационных трубах.

Наряду с лишайниками, водоросли относятся к низшим растениям. Их тело не расчленено на органы, а представляет собой таллом, или слоевище. У водорослей отсутствуют ткани, органы полового и бесполого размножения чаще всего одноклеточные. Водоросли могут свободно плавать в воде либо прикрепляться ко дну ризоидами — клеточными выростами.

Существуют как одноклеточные ( хламидомонада, хлорелла), так и многоклеточные водоросли, а также колониальные (вольвокс).

Многоклеточные водоросли по форме бывают в виде нитей (улотрикс, спирогира)

а также сложно расчлененными (ламинария)

Размеры водорослей могут быть различными, от двух микронов — у хлореллы, до 60 метров у макроцистиса грушевидного.

Тело водоросли не подразделяется на ткани и органы. Вся ее поверхность является всасывающей и фотосинтезирующей. Поэтому водоросли и относятся к низшим растениям. Вещества, необходимые для питания (углекислый газ, минеральные соли) и дыхания (кислород) водоросли получают из воды.

Фотосинтез у водорослей происходит не в пластидах, а в особой органелле — хроматофоре. Форма хроматофора бывает различной — в виде спирально изогнутых лент (у нитчатых водорослей — спирогиры), чашевидной (у одноклеточных водорослей — хламидомонады), зернистой и др.

Внутри хроматофора находятся пигменты. Кроме зеленого хлорофилла и каротиноидов, характерных для всех растений, у водорослей могут иметься дополнительные пигменты -бурый, красный и синий. Наличие их в клетках зависит от глубины проживания водорослей. Например, большая толща воды поглощает красные и оранжевые лучи света, пропуская лишь синие и зеленые. Эти лучи могут быть использованы лишь с помощью красно-бурых пигментов. Поэтому водоросли, проживающие на большой глубине окрашены в красно-бурый цвет, а живущие у поверхности воды — в зеленый.

Размножение у водорослей очень разнообразно. Они могут размножаться вегетативно, а также бесполым и половым способами.

Вегетативное размножение — размножение обрывками нитей, кусками слоевищ, а также распадение колоний и деление клетки одноклеточной водоросли.

Бесполое размножение — одна из клеток многократно делится, образуя большое количество подвижных одноклеточных зооспор, каждая из которых вырастает во взрослую водоросль (хламидомонада, улотрикс). У некоторых водорослей образуются не зооспоры, а неподвижные споры без жгутиков (хлорелла).

Половое размножение происходит путем слияния двух половых клеток — гамет. Гаметы образуются в одной из клеток водоросли, после чего выходят и плавают самостоятельно, пока не встретятся с гаметами другого пола (как правило от разных особей). При этом образуется зигота. Через некоторое время зигота прорастает и дает начало новой водоросли.

Женские и мужские гаметы у разных групп водорослей могут выглядеть одинаково (изогамия), или по-разному, например, у ламинарии — крупная яйцеклетка и маленький сперматозоид (оогамия).

Хламидомонада

Хламидомонада — одноклеточная зеленая водоросль. Она обитает в мелких загрязненных водоемах, которые хорошо прогреваются солнцем.

chlamydomonas — Внутреннее строение хламидомонады

У нее имеется оболочка, цитоплазма, ядро, вакуоли, чашевидный хроматофор с хлорофиллом, другие органоиды. С хроматофором связан особый органоид — пиреноид. Он содержит белки, и окружен зернами крахмала. Функция его до конца неизвестна. Кроме того у хламидомонады есть еще жгутики, с помощью которых водоросль передвигается в воде, светочувствительный красный глазок, благодаря которому хламидомонада может двигаться к свету, и одна сократительная вакуоль, которая удаляет из клетки лишнюю воду и ненужные вещества. Эти структуры делают хламидомонаду похожей на простейших животных.

Благодаря тому, что хламидомонада всасывает всей поверхностью растворенные в воде органические вещества, она очищает водоем. Хламидомонаду используют в очистных сооружениях.

Размножение хламидомонады происходит бесполым и половым путем: