Низшие растения

1. Отдел Cyanophyta

Cине-зеленые водоросли — старейшая группа среди автотрофных организмов и среди организмов вообще. Они встречаются во всевозможных и почти невозможных для существования местообитаниях, по всем континентам и водоемам Земли. Клетки имеют довольно толстые стенки. В сущности, протопласт окружен четырьмя оболочковыми слоями: двухслойная клеточная оболочка покрыта сверху внешней волнистой мембраной, а между протопластом и оболочкой находится еще и внутренняя клеточная мембрана. В клеточной оболочке хотя и содержится целлюлоза, но основную роль играют пектиновые вещества и слизевые полисахариды. У одних видов клеточные оболочки хорошо ослизняются и содержат пигменты; у других вокруг клеток образуется специальный слизистый чехол, иногда самостоятельный вокруг каждой клетки, но чаще сливающийся в общий чехол, окружающий группу или весь ряд клеток. Протопласт сине-зеленых водорослей лишен оформленного ядра. Протоплазма сине-зеленых водорослей более густая, чем у других групп растений; она неподвижна и очень редко содержит вакуоли, наполненные клеточным соком. Вакуоли появляются только в старых клетках, и возникновение их всегда приводит к гибели клетки. Зато в клетках сине-зеленых водорослей часто встречаются газовые вакуоли. Немногие сине-зеленые водоросли растут в виде отдельных клеток, большинству свойственно образование колоний или многоклеточных нитей. Самым обычным типом размножения у сине-зеленых водорослей является деление клеток надвое. Для одноклеточных форм этот способ единственный; в колониях и нитях он приводит к росту нити или колонии. Довольно распространенными органами размножения являются споры, они покрыты толстой, двухслойной оболочкой, внутренний слой которой называют эндоспорием, а наружный — экзоспорием. Половое размножение у сине-зеленых водорослей полностью отсутствует.

2. Класс Chroococcophyceae

класс одноклеточных и колониальных сине-зелёных водорослей. Клетки разнообразной  формы, обычно не дифференцированные на основание и вершину; расположение в колониях беспорядочное либо более  или менее правильное, редко нитевидное. У некоторых Хроококковые клетки и колонии образуют слизистые слоевища, плотно прикрепленные к субстрату. Размножаются, как правило, обычным делением клеток. Эндоспоры, экзоспоры и гетероцисты отсутствуют. Хроококковые включают 3 порядка: хроококковые, энтофизалиевые, тубиелловые. Свыше 35 родов. Распространены преимущественно в пресных водоёмах, а также на наземных субстратах и в почве. Некоторые Хроококковые участвуют в образовании лечебной грязи.

3. Класс Гормогониевые

Класс синезелёных водорослей, объединяющий виды многоклеточных водорослей с однорядными, реже многорядными, нитевидными слоевищами. Клетки Г. соединяются друг с другом плазмодесмами. Нити простые, очень редко разветвленные, одиночные или собраны пучками либо в шаровидные колонии. Иногда нити Г. способны медленно скользить в воде и совершать плавные колебательные движения. У многих Г. в нитях есть так называемые гетероцисты — клетки с толстой оболочкой, лишённые содержимого. Размножение посредством гормогониев — многоклеточных участков нити, реже спорами, которые возникают из вегетативных клеток, увеличивающихся в объёме, по одной из каждой клетки. Г. распространены повсеместно, обитают в почве, толще воды и на дне пресных и морских водоёмов. Среди них есть виды, вызывающие «цветение» воды, обрастание гидротехнических сооружений, а также фиксаторы.

4. Порядок Oscillatoriales

Это многоклеточные цианобактерии, имеющие нитчатое строение. Особенностью цианобактерий, отнесенных в порядок осциллаториевые, является недифференцированность трихома (последний состоит только из вегетативных клеток) и его рост путем деления клеток в одной плоскости. Цианобактерии этой таксономической группы различаются строением трихомов и отдельных клеток, особенностями соединения клеток в трихоме, наличием или отсутствием чехла, способностью к движению и некоторыми другими морфологическими признаками. Для большинства представителей этой группы характерны прямые трихомы, клетки в которых дисковидные или цилиндрические, плотно прилегают друг к другу или разделены глубокой перетяжкой. Трихомы могут быть окружены общим чехлом разной толщины. Скользящее движение свойственно цианобактериям, не образующим чехла или со слабым развитием последнего. К этой же группе относятся цианобактерии, имеющие подвижные спиралевидные трихомы, состоящие из клеток разной формы, не окруженные чехлом.

5. Порядок Nostocales

Это многоклеточные цианобактерии, имеющие нитчатое строение. Они представлены однорядными неветвящимися нитями, рост которых происходит путем деления клеток в одной плоскости. При культивировании на среде без связанного азота некоторые вегетативные клетки дифференцируются в гетероцисты - центры азотфиксации в аэробных условиях. Размножение происходит короткими обрывками трихомов, морфологически не отличающимися от зрелых длинных нитей, и в результате прорастания акинет, если последние образуются. У некоторых цианобактерий в дополнение к описанным выше способам размножения для этой цели служат гормогонии. Последние представляют собой короткие нити, отличающиеся рядом морфологических признаков от родительского трихома: они состоят из небольшого числа мелких активно движущихся вегетативных клеток, иногда иной формы, чем клетки родительского трихома; могут содержать газовые вакуоли; никогда не окружены чехлом. Основное отличие гормогониев от зрелых и молодых трихомов - отсутствие гетероцист, даже если культура находится в среде, не содержащей связанного азота.

6. Отдел Chlorophyta

  Зеленые водоросли — самый  обширный отдел из всех известных  в настоящее время отделов водорослей. По приблизительным подсчетам сюда входит от 13 000 до 20 000 видов. Все они отличаются прежде всего чисто-зеленым цветом своих слоевищ, сходным с окраской высших растений и вызванным преобладанием хлорофилла над другими пигментами. Из ассимиляционных пигментов у них обнаружены хлорофиллы а и b, α- и β-каротины и около 10 различных ксантофиллов. У некоторых видов и стадий развития зеленая окраска клеток может маскироваться красным пигментом гематохромом, накапливающимся в запасных питательных веществах. Клетки зеленых водорослей одноядерные и многоядерные, редко голые, в большинстве с целлюлозной и пектиновой оболочкой. Запасные вещества — крахмал, реже масло. В морфологическом отношении зеленые водоросли также отличаются наибольшим многообразием по сравнению с другими отделами. Они могут быть одноклеточными, ценобиальными, колониальными и многоклеточными. У них представлены все известные ступени морфологической дифференциации тела водорослей, кроме амебоидной и тканевой: монадная, коккоидная, пальмеллоидная, нитчатая со всеми ее разновидностями, пластинчатая и неклеточная. Здесь встречаются все основные типы бесполого и полового размножения и все основные типы смены форм развития. Большинство представителей в вегетативном состоянии гаплоидны, некоторые диплоидны. Распространены зеленые водоросли по всему свету.

7. Порядок Volvocales

Порядок вольвоксовых объединяет наиболее высокоорганизованных представителей класса. Сюда относятся исключительно  ценобиальные и колониальные формы. Но и здесь отдельные клетки, составляющие ценобии и колонии, построены по типу хламидомонады. Однако, в отличие от одноклеточных форм, при размножении клетки здесь не расходятся, а срастаются своими оболочками или остаются соединенными общей слизью. Колониальные формы вольвоксовых представлены лишь видами рода вольвокс. Это наиболее высокоорганизованные представители класса. Их колонии имеют вид слизистых, диаметром до 2 мм шаров. Здесь уже наблюдается дифференциация или специализация клеток в пределах колонии. Громадное большинство составляют вегетативные клетки, сост. периферическую часть колонии и не принимающие участие в размножении. Между вегетативными клетками разбросаны более крупные репродуктивные клетки. Около десятка из них — клетки бесполого размножения, так называемые партеногонидии, которые в результате многократных делений дают начало молодым, дочерним колониям внутри материнской. Половое размножение представлено типичной оогамией. После оплодотворения яйцеклетка превращается в ооспору с многослойной, шиповатой снаружи оболочкой и богатым запасными веществами внутренним содержимым. После периода покоя ооспора дает начало новой колонии вольвокса.

8. Порядок Chlorococcales

Они характеризуются наиболее полно  выраженной коккоидной структурой тела, т. е. плотными оболочками и постоянным отсутствием у вегетативных клеток пульсирующих вакуолей. Нет у них ни глазка, ни псевдоцилии, не наблюдается и тенденции к образованию многоклеточного таллома. Преимущественно это одноклеточные формы, хотя здесь хорошо представлены колонии и особенно ценобий, отличающиеся столь большим разнообразием сложения, какого нет ни в одном другом отделе водорослей. Они могут быть двухклеточными, четырехклеточными и восьмиклеточными, а иногда состоят и из большего числа, вплоть до множества клеток одной и той же генерации. Нередко ценобий образует сложные так называемые синценобии, форма которых у хлорококковых также весьма разнообразна. В синценобиях клетки обычно остаются соединенными слизью или остатками оболочек старых материнских клеток. Размножаются хлорококковые почти исключительно бесполым путем. Протопласт материнской клетки делится, формируя от 8 до 32 зооспор, которые освобождаются после разрушения стенки материнской клетки. Период активного движения непродолжителен; поплавав некоторое время, зооспоры теряют жгутики, одеваются оболочкой, растут, достигая размеров, характерных для того или иного вида. Половое размножение известно у немногих представителей; изогамный. Цикл развития моногаплобионтный.

9. Порядок Ulotrichales

Слоевище улотриксовых построено по типу однорядной неразветвленной нити. Оно состоит из клеток, подобных друг другу по строению и функции. Потенциально все клетки способны делиться и участвовать в росте растения, точно так же все клетки могут образовывать споры и гаметы. Отличается от остальных лишь клетка в основании нити: с ее помощью осуществляется прикрепление слоевища к субстрату (у прикрепленных форм). Клетки улотриксовых обладают значительной автономностью. С этим свойством связана способность к регенерации и вегетативному размножению — отдельные клетки или участки нитей легко отрываются от нитей и переходят к самостоятельному росту. Слоевище улотрикса состоит из неразветвленных нитей неопределенной длины, которые в начале роста прикрепляются к субстрату базальной клеткой. Клетки нитей цилиндрические, часто короткие. Клеточные оболочки обычно тонкие, но нередко они утолщаются и могут становиться слоистыми. Клетки улотрикса, так же как клетки всех водорослей этого порядка, содержат единственный пристенный хлоропласт с одним или несколькими пиреноидами и одно ядро, расположенное по продольной оси клетки. Вегетативное размножение улотрикса осуществляется фрагментацией: нити распадаются на короткие сегменты и каждый сегмент развивается в новую нить. Однако этим способом улотрикс размножается нечасто. Для бесполого размножения служат зооспоры, которые образуются во всех клетках нитей, кроме базальной. Развитие зооспор, так же как и гамет, начинается на вершине нити и постепенно захватывает нижележащие клетки. Выходят зооспоры через отверстия в боковой стенке клетки. Через короткое время зооспоры оседают передним концом на субстрат, покрываются тонкой целлюлозной оболочкой и прорастают. При половом размножении в нитях точно таким же способом, как зооспоры, образуются гаметы. Как правило, они развиваются в тех же нитях, что и зооспоры, или в подобных им. Чаще всего переход к половому размножению связан с концом активного роста и наступлением неблагоприятных условий. Половой процесс изогамный. Слияние происходит между гаметами одной и той же или разных нитей. Зигота остается подвижной в течение короткого времени, затем оседает, теряет жгутики, одевается толстой оболочкой и превращается в одноклеточный спорофит.

10. Порядок Ulvales

Ульвовые — макроскопические водоросли, имеющие, в отличие от нитчатых улотриксовых, паренхимное строение. Так же как у улотриксовых, слоевище ульвовых еще слабо дифференцировано. Заметно отличаются от остальных лишь крупные клетки в основании растения, снабженные ризоидными отростками, с помощью которых осуществляется прикрепление растений. Так же как у улотрикса, клетки ульвовых содержат единственный пристенный хлоропласт с одним или несколькими пиреноидами и одно ядро, расположенное по продольной оси клетки. Наиболее распространенный способ вегетативного размножения — прорастание клеток подошвы с образованием дополнительных растений. Для бесполого размножения служат четырехжгутиковые зооспоры или, реже, апланоспоры. Гаметы более мелкие, двужгутиковые. Половой процесс изогамный или анизогамный. Специальные органы размножения отсутствуют. Гаметы и споры образуются в обычных вегетативных клетках, которые до момента плодоношения ничем не отличаются от остальных. В каждой клетке образуется 16—64 гаметы и 4—16 зооспор. Зооспоры и зиготы способны, попадая в неблагоприятные условия, сохранять жизнеспособность в течение долгого времени, но в обычных условиях они вскоре прорастают.

11. Порядок Oedogoniales

Порядок эдогониевых — одна из наиболее своеобразных групп зеленых  водорослей, отличающаяся прежде всего  особым типом клеточного деления, строением оболочек и уникальным способом размножения. Слоевище эдогониума построено по типу длинных однорядных неразветвленных нитей, прикрепляющихся к субстрату с помощью базальной клетки. Однако взрослые нити, особенно в стоячих водоемах, обычно встречаются в свободноплавающем состоянии. Нити состоят из цилиндрических клеток с гладкими или слегка волнистыми оболочками. Верхушечные клетки часто заостряются и заканчиваются щетинкой. Клетки содержат единственное крупное ядро и пристенный сетчатый хлоропласт, который состоит из узких продольных лент, соединенных между собой, и несет множество пиреноидов. Вегетативное размножение, кроме обычной фрагментации, осуществляется с помощью акинет — наполненных маслом и крахмалом клеток красного цвета, образующихся на нити по 2, 4 и более в ряд. Для бесполого размножения служат зооспоры. Они возникают по одной в каждой клетке и выходят наружу в результате разрыва оболочки в верхней части клетки. Проплавав короткое время, зооспоры оседают и прорастают в нить, образуя в основании проростка первичный ризоид. Половой процесс — оогамия, имеются однодомные и двудомные виды. У ряда видов антеридии, так же как и оогонии, образуются на нитях обычного строения, однако большинство двудомных видов характеризуется половым диморфизмом. Зигота одевается толстой, трехслойной, часто скульптурной оболочкой, приобретает красно-бурую окраску и превращается в ооспору, которая служит покоящейся стадией. При прорастании ооспоры образуется 4 зооспоры, которые вырастают в новые нитчатые растения.