> Энциклопедический словарь Гранат, страница 121 > Водоросли

Водоросли

Водоросли. В общежитии под словом В. нередко разумеют всякие растения, живущия в воде, даже и такия, которые имеют стебли, листья, корни и приносят цветы. В науке слово это имеет другое, более определенное значение: В. ботаники называют обширный отдел низших растений, тело которых не расчленено на такие стебли, листья и корни, какие свойственны высшим семянным растениям, а представляет нечто более однородное но своей форме и строению, называемое слоевищем или талломом. В., в научном смысле слова, цветков и семян никогда не образуют, а размножаются б. ч. спорами, т. е. отдельными клеточками, возникающими различными способами. От другого обширного отдела слоевцовых споровых растений—от грибов, во многих отношениях сходных с В., эти последния существен-

1810

но отличаются тем, что всегда содержат зеленый пигмент — хлорофилл, играющий важную роль в жизни растений, именно дающий обладающим им растениям возможность из углекислоты воздуха и воды созидать необходимия для существования органические вещества. Содержа хлорофилл, В. могут довольствоваться минеральной пищей и жить независимо от других организмов, грибы же, не заключающие хлорофилла, должны либо высасывать соки из других живых существ в качестве паразитов, либо в качестве сапрофитов питаться остатками отмерших животных или растений.

Большинство В. живет в воде: одне в пресной, другия в соленой; одне при этом бывают прикреплены к тем или иным подводным предметам, другия свободно плавают в ней. Есть, однако, В., живущия в воздухе на влажной почве, на коре деревьев, на камнях, стенах и тому подобное. Некоторые из простейших В. могут входить в соединение, в сожительство (симбиоз) с грибами: будучи оплетены нитями грибов, оне образуют вместе с ними так называемым лишайники; в таком соединении с грибами В. могут существовать при весьма различных, иногда очень суровых, условиях, могут поселяться на сухих скалах и выносить и летний зной, и морозы полярной зимы.

Форма, величина и внешнее расчленение В. черезвычайно разнообразны. С одной стороны, мы встречаем здесь очень мелкие, просто устроенные, одно-клетные организмы, рассмотреть которые можно лишь при помощи микроскопа, и которые простым глазом видны лишь тогда, когда скопляются вместе в больших количествах; с другой стороны, к В. же относятся громадные растения, образующия целые подводные леса в океанах и имеющия слоевища, представляющия как сложное анатомическое строение, так и внешнее расчленение, с первого взгляда напоминающее даже расчленение цветковых растений (рисунок 34). Слоевище одной из таких высших В. Macrocystis pyrifera A.g. (рисунок 35), очень распространенной в морях южного полушария, достигает длины 200—300 метров. Между двумя указанными крайностями среди В. можно найти различные переходы, различные степени усложнения в строении, знакомство с которыми представляет большой интерес, т. к. дает возможность судить о том, какими путями шло развитие растительных форм.

У наиболее просто устроенных В. каждая особь в течение всей своей жизни представляет лишь одну клеточку, исполняющую все жизненные отправления организма. В простейших случаях эта единственная клеточка бывает шарообразна, но может иметь и другия весьма разнообразные формы (рисунок 1, 2, 3, 4, 6 и 7). В некоторых случаях она бывает снабжена ресничками или жгутиками, при помощи которых может произвольно двигаться совершенно так, как двигаются инфузории и некоторые другия низшия животные (рисунок 11). В громадном большинстве случаев возрастание размеров у В. и усложнение их строения бывает связано с увеличением числа образующих их клеточек. Есть, однако, одна небольшая группа В., в которой мы находим как бы попытку достигнуть значительной величины, усложнить внешнюю форму и даже расчлениться на органы, сохраняя одноклет-ное тело, т. е. не прибегая к разделению его перегородками. К таким крупным одноклетным В. относятся, например, часто встречающаяся в наших пресных водах, а также на сырой земле вошерия, Vaucheria (рисунок 25), представляющая ветвистую нить,достигающую иногда длины в 1 фут и более, ботридгй, Botrydium (рисунок 24), живущий на влажной илистой почве, главы, образ., по берегам рек и прудов и состоящий из огромной клетки, величиною в крупную дробину или небольшую горошину, сидящей на поверхности почвы и пускающей внутрь ея тонкие корневидные выросты. Особенно же замечательна морская В. каулерпа, Саи-Иегра (рисунок 29 и 30), представляющая одну гигантскую клетку, расчлененную на части, напоминающия стебель, корни и листья высших растений.

Наиболее простое, примитивное соединение у В. нескольких клеток в одно целое мы находим у так называемых колоний; здесь клеточки, образующияся вследствие деления одной первоначальной, не расходятся, но остаются, хотя и слабо, без потери своей самостоятельности, связанными между собою (рисунок 12, 13, 14); особи, входящия в состав колонии, обыкновенно располагаются в известном порядке и в некоторых случаях, как, например, у вольвокса, Воивох (рисунок 15), распределяют между собою обязанности: одне служат для питания и движения, другия для размножения.

Настоящия многоклетные В. могут быть черезвычайно разнообразны по своей форме и строению. Одне из них являются нитчатками, т. е. представляют нить, состоящую из ряда клеток (рисунок 16, 17), другия имеют вид пластинок, образованных из одного или двух слоев клеток (рисунок 23), третьи представляют массивные тела, построенные из многих слоев клеток (рисунок ЗЗА). В простейших случаях все клетки тела В. бывают одинаковы и одинаково исполняют все нужды целого организма; усложнения вызываются применением принципа разделения и специализации труда: одне клеточки берут на себя одне обязанности в жизни целого и сообразно им принимают известную форму и строение, другия получают другое назначение и другую форму. Одне, например, клеточки служат для прикрепления, другия для питания, третьи для размножения; таким образом, из строений простых, однородных возникают — сложные, разнородные. Из наших пресноводных В. наиболее сложным строением отличаются лучицы, Chara (рисунок 31); некоторые из крупных морских бурых и багряных В. построены еще значительно сложнее (рисунок 32, 33, -34, 35, 37 и 38).

Что касается клеточек, из которых построены В., то их форма и величина, как отчасти видно уже из сказанного, разнообразны черезвычайно, строение же в общих чертах таково. Содержимое клеточки, т. наз. протопласт, одето бывает твердойоболочкой, состоящей из клетчатки и обнаруживающей часто слоистое строение; оболочка эта, особенно наружные ея слои, у многих В. имеет способность ослизняться, т. е. превращаться в слизь, которая в одних случаях защищает В., в других способствует их прикреплению (рисунок 4) или соединяет особи в колонии (рисунок 13 и 14). У некоторых В. в оболочке откладываются различные соли, гл. обр„ углекислая известь; у диатомовых В. или бациллярий (рисунок 2, 3, 4 и 5) оболочка бывает пропитана кремнеземом и содержит его так много, что, по отмирании живой части клетки, по разложении органической основы оболочки, эта последняя не разрушается, а остается в виде кремнистого панцыря. Протопласт состоит из полужидкой слизистой протоплазмы и лежащих среди нея одного или нескольких клеточных ядер (рисунок 9). хлоропластов и вакуоли или вакуолей клеточного сока. Хлоропласты, или, как их часто называют у рассматриваемых растений, хроматофоры. представляют у В. много особенностей. Во-первых, они далеко не всегда здесь имеют ту однообразную форму округлых телец (хлорофильных зерен), какая свойственна им у высших растений, а являются часто в виде разнообразных пластинок, лент (рисунок 9), сеток, звезд и тому подобное.; во-вторых, они часто содержат особия тельца, так называемые пиреноиды (рисунок 9, 1И), служащие центрами, вокруг которых отлагаются зерна крахмала; в-третьих, они, хотя и всегда содержат хлорофилл, но не всегда имеют чисто-зеленый цвет, а у некоторых В. имеют окраску желто-бурую (например, у диатомовых), бурую (у бурых В.) и различных оттенков розово-красную у так называемым багрянок; происходит это вследствие того, что рядом с хлорофиллом в хроматофорах заключается какой-либо другой пигмент, бурый (диатомин и фикофеин) или красный (фикоэри-трин), заслоняющий собою зеленый цвет хлорофилла и придающий окраску всему растению.

Как и большинство других растений, В. размножаются двояко: путембесполым и половым. В первом случае от особи прямо отделяется часть, начинающая самостоятельную жизнь, во втором—начало новой особи дает продукт слияния двух особых, т. наз. половых клеточек. В некоторых случаях для бесполого размножения служат те самия клеточки, которые служили и для питания растения—это вегетативное размножение: одноклетная В., например, разделится пополам, половины ея разойдутся и станут жить самостоятельно; или нитчатая водоросль разорвется на части, или от сложно построенного слоевища отделится ветвь, и части эти сделаются самостоятельными особями. Большей же частью для бесполого размножения служат особия специально к нему приноровленные части, обыкновенно отдельные клеточки, называемия спорами. Бывают у некоторых В. неподвижные, одетия толстыми оболочками споры (апланоспорьи и акинеты), сходные со спорами других низших растений, но чаще всего у них встречаются особого рода споры, представляющия голыя, лишенные оболочек клеточки, снабженные органами движения в виде ресничек или жгутиков, плавающия при помощи их в воде подобно низшим животным и получившия поэтому название зооспор (животно-спор). У некоторых В. весь протопласт клетки выходит через отверстие в ея оболочке и превращается в одну зооспору (рисунок 21, 22 и 26); по большей же части содержимое клетки делится на несколько (рисунок 16А), иногда (например, у ботридия) большое число частей, которые выходят из клетки в виде зооспор. Форму зооспоры б. ч. имеют яйцевидную, несколько заостренную к переднему концу (носику), на котором располагается, смотря по виду В., различное число ресничек: 1, 4, чаще всего 2 (рисунок 24с, 16В); иногда (Oedo-gonium) вокруг носика располагается целый венец из ресничек (рисунок 22); у вышеупомянутой вошерии крупная зооспора ея по всей поверхности покрыта множеством попарно расположенных ресничек (рисунок 25С). У 2-и 4-жгутиковых зооспор на передней части обыкновенно замечается красное пятнышко, носящее название глазка, хотя органом зрения и не служащее. Двигаясь в воде поступательно, зооспоры в то же время вращаются вокруг своей продольной оси. Поплавав, оне успокаиваются, втягивают свои реснички, одеваются оболочкой и вытягиваются в нить или принимают постепенно другую форму, свойственную породившей их В.

Явления полового размножения у В. довольно разнообразны и представляют много интересного. Наблюдения над представителями этого именно отдела растений гл. обр. способствовали выяснению вопроса о том, в чем, собственно, состоит и как происходит оплодотворение, а также о том, как возникла и чем вызвана разница между мужскими и женскими элементами, наблюдаемая у большинства организмов. У некоторых В. мы встречаем простейшую форму полового акта, т. наз. изогамию, особенность которой заключается в том, что соединяющияся между собою (копулирующия) половия клетки (гаметы) бывают совершенно сходны между собою по форме и величине. Обычный пример копуляции таких одинаковых гамет (изогамет) представляет очень обыкновенная в пресной воде нитчатка—спирогира, Spirogyra, которую легко узнать под микроскопом по хлоропластам, имеющим вид изящных, по краям зазубренных, спирально извитых лент, располагающихся в каждой из одинаковых цилиндрических клеток, составляющих нить (рисунок 9). При половом акте клетки двух рядом лежащих нитей спирогиры дают короткие ветви (рисунок 10), направляющияся навстречу друг к другу, сталкивающияся между собою и образующия, вследствие растворения разделяющих их стенок, т. наз. копуля-ционныф каналы; по этим каналам содержимое каждой из клеток одной нити переползает в соседнюю клетку другой нити и сливается с ея содержимым; протоплазма при этом сливается с протоплазмой, ядро с ядром; вновь возникшая клетка (т. наз. зигоспора или зигота) одевается толстой, многослойной оболочкой и

Объяснение к таблицам ВОДОРОСЛИ.

“Таблица

1. Ceratium tripos Nitzsch. из периди-ней. lg—продольный жгутик.

2. Pinnularia viridis Ehrbg. из диатомей, а—вид со стороны створки; Ь—вид со стороны пояска.

3. Actinoptychus undulatus Ralfs, из диатомей, со стороны пояска (а) и со стороны створки (Ь).

4. Gomphonema geminatum Ag., из диатомей; а—со стороны пояска; b—со стороны створки; —студенистая ножка, служащая для прикрепления.

5. Fragilaria virescens Ralfs, из диатомей; а—четыре соединенные между собою особи со стороны поясков; b—со стороны створки.

6. Closterium costatum Corda; am —пиреноиды с оболочками; и — ядро; в — вакуоли.

7. Micrasterias truncata Breb.

8. Desmidium Swartzii Ag.

9. Spirogyra crassa; n—клеточное ядро; am—пиреноид спирально изогнутой ленты хлоропласта.

10. Копуляция у Spirogyra Heeriana №g.

11. Chlamydomonas pulvisculus Ehrb. n— клеточное ядро; p—пиреноид; s—красный глазок; v—вакуоли.

12. Pleurococcus vulgaris Men.

13. Gonium pectorale Mall, а—вид колонии сверху; b—вид колонии сбоку, п— ядро; в—вакуоли; р—пигментное пятно.

14. Pandorina morum Bory. п—ядро; в— вакуоли; р—пигментное пятно.

15. Volvox aureus Ehrb. 15а — антерозоиды; 15Ь — женская колония с тремя ооспорами.

X.

16. Ulotrix gonata Kiits. 16А—старая нить, образующая зооспоры и гаметы (а—вегетативные клетки, b—начинающееся образование зооспор, с—выхождение зооспор, d и g—опустевшия клетки, е—образование гамет, /—выхождение гамет), слева от нея (16 G) молодая нить; 16В—зооспора, 16С— гамета, 16D и Е— копуляция гамет; 16F— зигота.

17. Часть нити Oedogonium.

18 и 19. Открывание оогония и оплодотворение у Oedogonium Boscii.

20. Часть мужской нити Oedogonium Lands-boroughi Wittr.; видны антеридии, некоторые из которых выпускают антерозоидов; z—отдельный антерозоид.

21. Клетка Oedogonium в момент вы-хождения зооспоры.

22. Зооспора Oedogonium.

23. Ulva lactuca Wulf.

24. Botrydium granulatum Grev. a — несколько особей, в натуральную величину, на кусочке ила; b—особь, увеличенная в 30 раз, с—зооспора, увеличенная в 520 раз.

25 Vaucheria sessilis DC. .4—молодое растение, выросшее из зооспоры sp; а — антеридий; о — оогоний. В — конец нити, приступающий к образованию зооспоры, С— зоспора.

26. Выхождение зооспоры (sp) у Vaucheria Sessilis DC.

27. А. Оогоний (о) и антеридий (а) у Vaucheria pachyderma. В. Ооспора того же вида, ch—хроматофоры, л—ядра.

28. Антерозоид Vaucheria sericea.