Les algues unicellulaires en sont des exemples. Répartition et habitats

Les algues sont des habitants de l'eau. Ils vivent aussi bien dans les réservoirs d’eau douce que dans les eaux salées des mers et des océans. Il y a aussi ceux qui vivent hors de l’eau, par exemple sur l’écorce des arbres. Les algues sont très diverses. Commençons par les connaître avec les algues vertes unicellulaires.

Par exemple, en été, il fallait voir la surface verte d'un étang ou l'émeraude tranquille

marigot de la rivière. On dit que cette eau d’un vert éclatant « fleurit ». Essayez de récupérer l’eau « fleurie » avec votre paume. Il s'avère que c'est transparent. De nombreuses algues vertes unicellulaires flottant dans l’eau lui donnent une teinte émeraude. Lors de la « floraison » de petites flaques d’eau ou d’étangs, on retrouve le plus souvent une algue unicellulaire dans l’eau. chlamydomonas. Traduit du grec, le mot « chlamydomonas » signifie « l'organisme le plus simple recouvert d'un vêtement » - une membrane. Chlamydomonas est une algue verte unicellulaire. Il n'est clairement visible qu'au microscope. Chlamydomonas se déplace dans l'eau à l'aide de deux flagelles situés à l'extrémité antérieure et la plus étroite de la cellule. Comme tous les autres organismes vivants, Chlamydomonas respire l'oxygène dissous dans l'eau.

À l'extérieur, Chlamydomonas est recouvert d'une membrane transparente sous laquelle se trouve un cytoplasme avec un noyau. Il y a aussi un petit « 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 substances colorantes de Chlamydomonas se trouvent dans chromatophore(traduit du grec par « porter la couleur »). Elle est verte car elle contient de la chlorophylle, c'est pourquoi la cellule entière apparaît verte.

À travers sa coquille, Chlamydomonas absorbe les minéraux et le dioxyde de carbone de l'eau. À la lumière du chromatophore, au cours du processus de photosynthèse, du sucre se forme (de l'amidon) et de l'oxygène est libéré. Mais Chlamydomonas peut absorber des substances organiques prêtes à l'emploi dissoutes dans l'eau provenant de l'environnement. C'est pourquoi Chlamydomonas, ainsi que d'autres algues vertes unicellulaires, est utilisée dans les stations d'épuration des eaux usées. Ici, l'eau est purifiée des impuretés nocives.

En été, dans des conditions favorables, Chlamydomonas se reproduit par division. Avant de se diviser, il s'arrête de bouger et perd ses flagelles. 2 à 4, et parfois 8 cellules sont libérées de la cellule mère. Ces cellules se divisent à leur tour. Il s’agit de la méthode de reproduction asexuée de Chlamydomonas.

Lorsque des conditions défavorables à la vie surviennent (froid, assèchement du réservoir), des gamètes (cellules sexuelles) apparaissent à l'intérieur de Chlamydomonas. Les gamètes entrent dans l'eau et s'unissent par paires. Dans ce cas, un zygote se forme, qui est recouvert d'une coquille épaisse et hiverne. À la suite de la division, quatre cellules se forment - les jeunes Chlamydomonas. Il s'agit d'une méthode de reproduction sexuelle.

Chlorelle- également une algue verte unicellulaire, largement répandue dans les plans d'eau douce et les sols. Ses cellules sont petites, sphériques, clairement visibles uniquement 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 chlorelle se multiplie très rapidement et absorbe activement les substances organiques de l'environnement. Par conséquent, il est utilisé dans le traitement biologique des eaux usées. Sur les vaisseaux spatiaux et les sous-marins, la chlorelle aide à maintenir une composition normale de l’air. En raison de la capacité de la chlorelle à créer de grandes quantités de matière organique, elle est utilisée pour l’alimentation animale.

Les plantes sont l'un des royaumes de la nature vivante. Il existe à elle seule plus de 250 000 espèces de plantes à fleurs. La principale caractéristique distinctive de la plupart des plantes est capacité de photosynthèse. Toutes les plantes vertes possèdent le pigment chlorophylle, avec lequel elles captent l'énergie du soleil et effectuent la photosynthèse.

L'un des groupes les plus anciens d'organismes photosynthétiques, principalement aquatiques - algue. Le corps des algues n'est pas divisé en organes distincts et est donc appelé thalle ou thalle(Grec thalles -"germer", "échapper"). Il existe plus de 35 000 espèces d'algues, dont la plupart sont unicellulaire. Ce porphyrique, dorée, diatomée, jaune-vert, euglénoïde Et vert.

Sur la base de la composition des pigments photosynthétiques, toutes les algues sont généralement divisées en trois groupes.

Dans les algues du premier groupe, en plus de la chlorophylle un avoir de la chlorophylle b et un ensemble de pigments jaunes - caroténoïdes(carotènes et xanthophylles), qui ne modifient pas la couleur verte des algues. Ces pigments sont caractéristiques algues vertes.

Dans le deuxième groupe d'algues, en plus de la chlorophylle un contient de la chlorophylle c et des caroténoïdes, mais ils sont différents de ceux du premier groupe : la fucoxanthine est présente parmi les xanthophylles. Ce groupe comprend dorée, diatomée Et algues brunes.

Le troisième groupe est constitué d'algues qui contiennent, en plus de la chlorophylle et des caroténoïdes, des pigments spéciaux - phycobillines : phycocyan bleu et phycoérythrine rouge. Outre la chlorophylle un certaines espèces possèdent également de la chlorophylle d. Ce groupe est composé de algues rouges (algues violettes).

De nombreuses algues ont des flagelles avec lesquels elles se déplacent dans l'eau, mais il en existe aussi sans flagelles. La structure particulière distingue diatomées(diatomées). Leur cellule est entourée à l’extérieur d’une coquille de silice dure appelée carapace. Les formes de cette coquille sont étonnamment bizarres et gracieuses. Lorsque la cellule se divise, la coquille est également divisée en deux moitiés. Les diatomées forment des colonies de différents types : chaînes, fils, rubans, étoiles, buissons et pellicules muqueuses (Fig. 49).

Algues pyrophytes avoir des flagelles et une structure cellulaire avec des côtés dorsal, ventral et latéral clairement définis ; la différence entre les extrémités antérieure et postérieure du corps est également perceptible. Certains ont une coquille.

Doré Et jaune-vert Les algues sont ainsi nommées en raison de la coloration particulière des cellules provoquée par différentes combinaisons de chlorophylles et de caroténoïdes. Matériel du site

Algues vertes- le département le plus étendu de toutes les algues actuellement connues. Il s'agit principalement de plantes d'eau douce, comptant environ 20 000 espèces. Toutes les espèces se caractérisent par la couleur verte pure de leurs thalles, due à la prédominance de la chlorophylle sur tous les autres pigments. Les tailles corporelles des individus de différentes espèces sont très diverses - de 1 à 2 microns à plusieurs centimètres de longueur. Il y en a des mobiles avec des flagelles (Chlamydomonas) et des immobiles (Protococcus, Chlorella). Les colonies sont sphériques (Volvox golden) et en forme de plaque (Gonium pectoralis).

L'importance des algues dans la nature est énorme. Les algues fournissent de la nourriture et des conditions de vie à de nombreuses autres espèces, libèrent de l'oxygène, absorbent du dioxyde de carbone et créent de la matière organique. Les algues servent de matières premières pour les industries médicales et alimentaires, de matériel scientifique pour les recherches des biologistes

Les algues vertes sont la plus vaste de toutes les divisions d'algues, comptant, selon diverses estimations, de 4 à 13 à 20 000 espèces. Tous ont une couleur de thalle verte, due à la prédominance de la chlorophylle dans les chloroplastes. un Et b par rapport aux autres pigments. Cellules de certains représentants d'algues vertes ( Chlamydomonas, Trentepolia, Hématocoque) sont colorés en rouge ou en orange, ce qui est associé à l'accumulation de pigments caroténoïdes et de leurs dérivés en dehors du chloroplaste.

Morphologiquement, ils sont très divers. Parmi les algues vertes, il existe des représentants unicellulaires, coloniaux, multicellulaires et non cellulaires, activement mobiles et immobiles, attachés et libres. La gamme de leurs tailles est également extrêmement large - de plusieurs micromètres (dont la taille est comparable à celle des cellules bactériennes) à 1 à 2 mètres.

Les cellules sont mononucléées ou multinucléées, avec un ou plusieurs chromatophores contenant de la chlorophylle et des caroténoïdes. Les chloroplastes sont recouverts de deux membranes et possèdent généralement un stigmate, ou ocelle, un filtre qui conduit la lumière bleue et verte vers le photorécepteur. L'œil est constitué de plusieurs rangées de globules lipidiques. Les thylakoïdes - structures où les pigments photosynthétiques sont localisés - sont rassemblés en piles (lamelles) de 2 à 6. Il existe une formation étoilée dans la zone de transition des flagelles. Il y a le plus souvent deux flagelles. Le composant principal de la paroi cellulaire est la cellulose.

Les chlorophytes ont différents types de nutrition : phototrophe, mixotrophe et hétérotrophe. Le polysaccharide de réserve des algues vertes, l'amidon, se dépose à l'intérieur du chloroplaste. Les chlorophytes peuvent également accumuler des lipides, qui se déposent sous forme de gouttelettes dans le stroma chloroplastique et dans le cytoplasme.

Les thalles multicellulaires sont filamenteux, tubulaires, lamellaires, buissonnants ou d'une autre structure et de formes variées. Parmi les types connus d'organisation du thalle chez les algues vertes, seul l'amiboïde est absent.

Ils sont répandus dans les eaux douces et marines, dans les sols et dans les habitats terrestres (sur le sol, les rochers, les écorces d'arbres, les murs des maisons, etc.). Environ 1/10 du nombre total d'espèces sont réparties dans les mers, poussant généralement dans les couches supérieures de l'eau jusqu'à 20 m. Parmi elles, on trouve des formes planctoniques, périphytoniques et benthiques. Autrement dit, les algues vertes maîtrisent les trois principaux habitats des organismes vivants : eau – terre – air.

Les algues vertes ont des phototaxies positives (mouvement vers une source de lumière) et négatives (mouvement depuis une source de lumière vive). En plus de l’intensité lumineuse, la température affecte la phototaxie. Les zoospores des espèces du genre ont une phototaxie positive à une température de 160°C Hématocoque, Ulothrix, Ulva, ainsi que certains types d'algues desmidiennes, dans lesquelles le mouvement cellulaire s'effectue en sécrétant du mucus à travers les pores de la coquille.

Reproduction. Les algues vertes se caractérisent par la présence de tous les modes de reproduction connus : végétatifs, asexués et sexués. .

Multiplication végétative dans les formes unicellulaires, la cellule se divise en deux. Les formes coloniales et multicellulaires de chlorophytes se reproduisent par parties du corps (thalle, ou thalle).

Reproduction asexuée chez les algues vertes, il est largement représenté. Elle est réalisée plus souvent par des zoospores mobiles, moins souvent par des aplanospores et des hypnospores immobiles. Les cellules dans lesquelles les spores se forment (sporanges) ne sont dans la plupart des cas pas différentes du reste des cellules végétatives du thalle, moins souvent elles ont une forme différente et des tailles plus grandes. Les zoospores en formation peuvent être nues ou recouvertes d'une paroi cellulaire rigide. Le nombre de flagelles dans les zoospores varie de 2 à 120. Les zoospores ont des formes variées : sphériques, ellipsoïdales ou en forme de poire, mononucléées, dépourvues de coquille séparée, avec 2 à 4 flagelles à l'extrémité antérieure, plus pointue et un chloroplaste à l'extrémité élargie. extrémité postérieure. Ils ont généralement des vacuoles pulsatiles et des stigmates. Les zoospores se forment seules ou, le plus souvent, parmi plusieurs à partir du contenu interne de la cellule mère, elles sortent par un trou rond ou en forme de fente formé dans la coquille, moins souvent en raison de son mucilage général. Au moment de sortir de la cellule mère, les zoospores sont parfois entourées d'une fine vessie muqueuse qui se dissout rapidement (genre Ulotrix).

Chez de nombreuses espèces, à la place des zoospores ou avec elles, se forment des spores immobiles - les aplanospores. Les aplanospores sont des spores à propagation asexuée dépourvues de flagelles mais possédant des vacuoles contractiles. Les aplanospores sont considérées comme des cellules dans lesquelles le développement ultérieur en zoospores est suspendu. Ils proviennent également du protoplaste de la cellule, un ou plusieurs, mais ne produisent pas de flagelles, mais, ayant pris une forme sphérique, sont revêtus de leur propre coquille, à la formation de laquelle la coquille de la cellule mère ne participe pas. Les aplanospores sont libérées en raison de la rupture des muqueuses des cellules mères et germent après une certaine période de dormance. Les aplanospores à membranes très épaisses sont appelées hypnospores. Ils assument généralement la fonction de phase de repos. Les autospores, qui sont des copies plus petites de cellules végétatives immobiles, sont dépourvues de vacuoles contractiles. La formation d'autospores est en corrélation avec la conquête de conditions terrestres dans lesquelles l'eau n'est pas toujours présente en quantité suffisante.

Reproduction sexuée réalisée par des gamètes apparaissant dans des cellules inchangées, légèrement modifiées ou considérablement transformées - les gamétanges. Gamètes mobiles de structure monadique, biflagellés. Le processus sexuel chez les algues vertes est représenté sous diverses formes : hologamie, conjugaison, isogamie, hétérogamie, oogamie. Avec l'isogamie, les gamètes sont morphologiquement complètement similaires les uns aux autres et les différences entre eux sont purement physiologiques. Le zygote est recouvert d'une coquille épaisse, souvent ornée d'excroissances sculptées, contient une grande quantité de substances de réserve et germe immédiatement ou après une certaine période de dormance. Pendant la germination, le contenu du zygote chez la plupart des espèces est divisé en quatre parties, qui émergent de la coquille et se transforment en de nouveaux individus. Beaucoup moins souvent, les gamètes se développent d'eux-mêmes en un nouvel organisme sans fusion, sans formation de zygote. Ce type de reproduction est appelé parthénogenèse, et les spores formées à partir de gamètes individuels sont parthénospores.

En hétérogamie, les deux gamètes diffèrent par leur taille et parfois par leur forme. Les gamètes plus gros, souvent moins mobiles, sont considérés comme des femelles, les plus petits et plus mobiles comme des mâles. Dans certains cas, ces différences sont faibles, et alors elles parlent simplement d'hétérogamie, dans d'autres elles sont très significatives.

Si le gamète femelle est immobile et ressemble davantage à un ovule, alors le gamète mobile devient un spermatozoïde et le processus sexuel est appelé oogamie. Les gamétanges dans lesquelles naissent les œufs sont appelées l'oogonie, Elles diffèrent des cellules végétatives par leur forme et leur taille. Les gamétanges dans lesquelles les spermatozoïdes sont produits sont appelées anthéridies. Le zygote issu de la fécondation d'un ovule par un spermatozoïde forme une coquille épaisse et est appelé oospora.

Dans l'oogamie typique, les œufs sont gros, immobiles et se développent le plus souvent un à la fois dans l'ovogonie ; les spermatozoïdes sont petits, mobiles et se forment en grand nombre dans l'anthéridie. Les oogonies et les anthéridies peuvent se développer sur un seul individu, dans ce cas les algues sont monoïques ; s'ils se développent sur des individus différents, ils sont dioïques. L'œuf fécondé est recouvert d'une épaisse coquille brune ; Souvent, les cellules adjacentes produisent de courtes branches qui envahissent l'oospore, l'enlaçant avec une écorce monocouche.

Cycles de vie. La plupart des représentants des algues vertes ont un cycle de vie haplobionte avec réduction zygotique. Chez ces espèces, seul le zygote est un stade diploïde – une cellule résultant de la fécondation d’un ovule par un spermatozoïde. Un autre type de cycle de vie - l'haplodiplobionte à réduction sporique - se retrouve chez les Ulvoceae, les Cladophoraceae et certaines Trentepolyaceae. Ces algues se caractérisent par une alternance de sporophytes diploïdes et de gamétophytes haploïdes. Le cycle de vie des haplodiplobiontes avec réduction somatique n'est connu que chez Prasiols. La présence d'un cycle de vie diplobionte chez les Bryopsidae et les Dasycladiaceae est remise en question.

Chez certains Ulothrixidae, le même individu peut donner naissance à la fois à des zoospores et à des gamètes. Dans d'autres cas, les zoospores et les gamètes se forment sur des individus différents, c'est-à-dire Le cycle de vie des algues comprend à la fois des formes de développement sexuelles (gamétophytes) et asexuées (sporophytes). Le sporophyte est généralement diploïde, c'est-à-dire possède un double jeu de chromosomes dans ses cellules, le gamétophyte est haploïde, c'est-à-dire possède un seul ensemble de chromosomes. Ceci est observé dans les cas où la méiose se produit lors de la formation des spores (réduction des spores) et où une partie du cycle de vie de l'algue, depuis le zygote jusqu'à la formation des spores, se déroule dans la diplophase, et une partie de la spore jusqu'à la formation des gamètes dans la haplophase. Ce cycle de développement est typique des espèces du genre Ulva.

Au sein des algues Ulotrix, la réduction zygotique est répandue, lorsque la méiose se produit lors de la germination du zygote. Dans ce cas, seul le zygote est diploïde ; le reste du cycle de vie se déroule en haplophase. La réduction gamétique se produit beaucoup moins fréquemment lorsque la méiose se produit lors de la formation des gamètes. Dans ce cas, seuls les gamètes sont haploïdes et le reste du cycle est diploïde.

Taxonomie

Il n’existe pas encore de système établi unique pour les algues vertes, notamment en ce qui concerne le regroupement des ordres dans les différentes classes proposées. Pendant très longtemps, le type de différenciation du thalle a eu une importance primordiale pour distinguer les ordres d'algues vertes. Cependant, récemment, en raison de l'accumulation de données sur les caractéristiques ultrastructurales des cellules flagellées, le type de mitose et de cytokinèse, etc., l'hétérogénéité de bon nombre de ces ordres est évidente.

Le département comprend 5 classes : Ulvophyceae - Ulvophyceae, Brypsodaceae - Bryopsidophyceae, Chlorophyceae - Chlorophyceae, Trebouxiophyceae, Prasinophyceae - Prasinophyceae.

Classe Ulvophycées –Ulvophycées

Environ 1 000 espèces sont connues. Le nom de la classe vient du genre type Ulva. Comprend les espèces à thalle filamenteux et lamellaire. Les cycles de vie sont variés. Les espèces sont principalement marines, moins souvent d'eau douce et terrestres. Certains font partie des lichens. Chez les représentants marins, de la chaux peut se déposer dans les parois cellulaires.

Commandez Ulotrix –Ulotrichales.

Genre Ulotrix(Fig. 54). Espèces Ulotrix Ils vivent plus souvent en eau douce, moins souvent en mer, dans les eaux saumâtres et dans le sol. Ils s'attachent aux objets sous-marins, formant des buissons vert vif atteignant 10 cm ou plus. Fils non ramifiés Ulotrix, constitués d'une seule rangée de cellules cylindriques dotées d'épaisses membranes cellulosiques, sont fixés 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).

Riz. 54. Ulothriquec (par :) : 1 – thalle filamenteux, 2 – zoospore, 3 – gamète, 4 – copulation de gamètes

Reproduction asexuée Ulotrix s'effectue des 2 manières suivantes : par désintégration du filament en tronçons courts qui se transforment en un nouveau filament, ou par formation de zoospores à quatre flagellés dans les cellules. Les zoospores émergent de 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 germent en un nouveau filament. Le processus sexuel est isogame. Après la fécondation, le zygote flotte d'abord, puis se dépose au fond, perd les flagelles, produit 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. Donc dans le cycle de vie 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.

Ordre des Ulvacées -Ulvales. Ils ont un thalle lamellaire, en forme de sac, tubulaire ou, rarement, filamenteux dans diverses nuances de vert. Les bords des plaques peuvent être ondulés ou pliés et, pour être fixés au substrat, ils sont équipés d'une courte tige ou d'une base avec un petit disque basal. Espèces marines et d'eau douce. Les espèces de genres les plus communes dans les eaux côtières des mers d'Extrême-Orient sont Ulva, Monostroma, Cornmannie Et Ulvaria.

Genre Ulva(Fig. 55). Le thalle est une fine plaque vert clair ou vert vif à deux couches, souvent perforée, ou un tube creux monocouche, fixé au substrat par une base rétrécie en un court pétiole.

Riz. 55. Ulva: UN- apparence Ulva fenêtrée, B– coupe transversale du thalle, DANS- apparence Ulve intestinale

Changement de formes de développement dans le cycle de vie Ulva se réduit à isomorphe, lorsque le stade asexué (sporophyte) et le stade sexuel (gamétophyte) sont morphologiquement similaires, et hétéromorphe, lorsqu'ils sont morphologiquement différents. Le gamétophyte est multicellulaire, lamellaire, le sporophyte est unicellulaire. Les gamétophytes produisent des gamètes biflagellés et les sporophytes produisent des zoospores à quatre flagellés.

Les espèces du genre se trouvent dans les mers de toutes les zones climatiques, bien qu'elles préfèrent les eaux chaudes. Par exemple, dans les eaux peu profondes de la mer Noire et de la mer du Japon, Ulva est l’un des genres d’algues les plus abondants. De nombreux types Ulva tolérer le dessalement de l'eau; on les trouve souvent à l’embouchure des rivières.

Classe des Bryopsidés–Bryopsidophycées

Environ 500 espèces sont connues. Le thalle est non cellulaire. Formé de fils de siphon simples ou entrelacés formant des structures complexes. Thalle sous forme de bulles, de buissons, de buissons spongieux et ramifiés de manière dichotomique. Le thalle est segmenté, simulant la multicellularité, constitué de plusieurs ou plusieurs cellules nucléaires. Fils et buissons de toutes les nuances de vert ou brunâtre.

Ordre des Bryopsidés– Bryopsidales

La plupart des espèces se trouvent dans les eaux douces et saumâtres. Certains d’entre eux poussent sur le sol, sur les pierres, sur le sable et parfois sur les marais salants.

Genre Bryopsis– buissons filiformes atteignant 6-8 cm de hauteur, pennés ou irrégulièrement ramifiés, branches supérieures avec étranglements à la base. Le thalle a une structure siphonique non cellulaire. Il pousse en buissons isolés ou en petites touffes dans la zone côtière, vit dans les mers chaudes et tempérées (Annexe 7B).

Genre Codium– buissons en forme de cordon, ramifiés dichotomiquement, de 10 à 20 cm de hauteur, spongieux. doux, attaché avec une semelle en forme de disque. La partie interne du thalle est formée de fils de siphon complexement entrelacés. Pousse sur les sols mous et durs de la zone sublittorale jusqu'à une profondeur de 20 m en plantes individuelles ou en petits groupes (Annexe 7A, B).

Genre Caulerpa comprend environ 60 espèces d'algues, les parties rampantes du thalle répandues sur le sol ont la forme de cylindres ramifiés, atteignant une longueur de plusieurs dizaines de centimètres. À certains intervalles, des rhizoïdes abondamment ramifiés s'étendent vers le bas, ancrant la plante dans le sol, et des pousses verticales plates en forme de feuille, dans lesquelles les chloroplastes sont concentrés, s'étendent vers le haut.

Riz. 56. Caulerpa : A – aspect du thalle ; B – section de thalle avec poutres de cellulose

Le thalle de Caulerpa, malgré sa grande taille, n'a pas de structure cellulaire - il est complètement dépourvu de cloisons transversales et représente formellement une cellule géante (Fig. 56). Cette structure du thalle est appelée siphon. À l'intérieur du thalle de Caulerpa se trouve une vacuole centrale entourée d'une couche de cytoplasme contenant de nombreux noyaux et chloroplastes. Diverses parties du thalle se développent à leurs extrémités, là où le cytoplasme s'accumule. La cavité centrale dans toutes les parties du thalle est traversée par des brins squelettiques cylindriques - des poutres de cellulose, qui confèrent au corps de l'algue une résistance mécanique.

Caulerpa se reproduit facilement par voie végétative : lorsque les parties les plus anciennes du thalle meurent, ses sections individuelles avec des pousses verticales deviennent des plantes indépendantes. Les espèces de ce genre vivent principalement dans les mers tropicales, et seules quelques-unes pénètrent dans les latitudes subtropicales, par exemple, elles sont communes en mer Méditerranée. Germination de Caulerpa. Cette algue préfère les eaux peu profondes et calmes, par exemple les lagons protégés de l'action des vagues constantes par les récifs coralliens, et s'installe sur divers substrats durs - pierres, récifs, rochers, sols sableux et boueux.

Classe des chlorophycées–Chlorophycées

Environ 2,5 mille espèces sont connues. Le thalle est unicellulaire ou monnadique colonial, vivant librement.

Ordre des Volvoxidae -Volvocales.

Genre Chlamydomonas(Fig. 57) comprend plus de 500 espèces d'algues unicellulaires qui vivent dans des plans d'eau frais, peu profonds, bien chauffés et pollués : étangs, flaques d'eau, fossés, etc. Lorsqu’ils se multiplient en masse, l’eau devient verte. Chlamydomonas vit également sur le sol et la neige. Son corps est ovale, en forme de poire ou sphérique. La cellule est recouverte d'une coquille dense, souvent en retard sur le protoplaste, avec deux flagelles identiques à l'extrémité antérieure ; avec leur aide, Chlamydomonas se déplace activement dans l'eau. Le protoplaste contient 1 noyau, un chromatophore en forme de coupe, un stigmate et des vacuoles pulsantes.

Riz. 57. Structure et développement de Chlamydomonas : A – individu végétatif ; B – stade palmelle ; B – reproduction (jeunes individus à l’intérieur de la cellule mère)

Les Chlamydomonas se reproduisent principalement de manière asexuée. Lorsque le réservoir s'assèche, ils se reproduisent en divisant la cellule en deux. Les cellules s'arrêtent, perdent leurs flagelles, leurs parois cellulaires deviennent visqueuses et, dans cet état immobile, les cellules commencent à se diviser. Les parois des cellules filles résultantes contiennent également du mucus, de sorte qu'il se forme finalement un système de membranes muqueuses emboîtées les unes dans les autres, dans lequel les cellules immobiles sont situées en groupes. C'est une palmelle état des algues. Lorsqu'elles entrent dans l'eau, les cellules forment à nouveau des flagelles, quittent la cellule mère sous forme de zoospores et entrent dans un état monadique solitaire.

Dans des conditions favorables, Chlamydomonas se reproduit intensément d'une autre manière : la cellule s'arrête et son protoplaste, légèrement en retrait de la paroi, est successivement divisé longitudinalement en deux, quatre ou huit parties. Ces cellules filles forment des flagelles et émergent sous forme de zoospores, qui recommencent bientôt à se reproduire.

Le processus de reproduction chez Chlamydomonas est isogame ou oogame. Des gamètes plus petits se forment à l'intérieur de la cellule mère de la même manière que les zoospores, mais en plus grand nombre (16, 32 ou 64). La fécondation se produit dans l'eau. L'œuf fécondé est recouvert d'une membrane multicouche et se dépose au fond du réservoir. Après une période de repos, le zygote se divise méiotiquement pour former 4 individus filles haploïdes Chlamydomonas.

Genre Volvox- les représentants les plus organisés de l'ordre forment des colonies géantes composées de centaines et de milliers de cellules. Les colonies ont l'apparence de boules muqueuses, jusqu'à 2 mm de diamètre, dans la couche périphérique desquelles se trouvent jusqu'à 50 000 cellules avec des flagelles, fusionnées avec leurs parois muqueuses latérales les unes aux autres et reliées par des plasmodesmes (Fig. 58) . Cavité interne

Riz. 58. Apparition des colonies Volvox

La balle est remplie de mucus liquide. Dans une colonie, il existe une spécialisation des cellules : sa partie périphérique est constituée de cellules végétatives, et des cellules reproductrices plus grosses sont dispersées entre elles.

Une douzaine de cellules de la colonie sont des gonidies, cellules de reproduction asexuée. À la suite de divisions répétées, elles donnent naissance à de jeunes colonies filles, qui tombent à l'intérieur de la boule maternelle et ne sont libérées qu'après sa destruction. Le processus sexuel est l'oogamie. Les oogonies et les anthéridies proviennent également de cellules reproductrices. Les colonies sont monoïques et dioïques. Les espèces du genre se trouvent dans les étangs et les lacs morts, où, pendant la période de reproduction intensive, elles provoquent une « floraison » de l'eau.

Classe des Trébuxiacées –Trébouxiophycées

Classe nommée d'après le genre type Trébouxia. Comprend principalement les formes coccoïdes unicellulaires. Il existe des représentants sarcinoïdes et filamenteux. Formes d'eau douce et terrestres, moins souvent marines, beaucoup forment des symbioses. Environ 170 espèces.

Commandez de la chlorelle -Chlorellales. Réunit les représentants des autospores coccoïdes.

Genre Chlorelle- des algues unicellulaires en forme de boule stationnaire. La cellule est recouverte d'une coque lisse ; contient un noyau et une paroi, chromatophore entier, disséqué ou lobé avec un pyrénoïde. La paroi cellulaire de nombreuses espèces contient, outre la cellulose, de la sporopollénine, une substance extrêmement résistante à l'action de diverses enzymes, que l'on retrouve également dans les grains de pollen et les spores des plantes supérieures. La chlorelle se reproduit de manière asexuée, formant jusqu'à 64 autospores immobiles. Il n'y a pas de reproduction sexuée. Chlorelle répandu dans divers plans d'eau, trouvé sur le sol humide, l'écorce des arbres et une partie des lichens.

Ordre des Trébuxiacées - Trébouxiales . Comprend les genres et les espèces inclus dans les lichens.

Genre Trébuxie- des algues unicellulaires. Les cellules sphériques ont un seul chloroplaste étoilé axial avec un seul pyrénoïde. La reproduction asexuée est réalisée par des zoospores nues. On le trouve soit sous forme libre dans les habitats terrestres (sur l'écorce des arbres), soit comme photobionte de lichens.

Cours de prazine –Prasinophycées

Le nom de la classe vient du grec. prasinos - vert. Organismes unicellulaires flagellés ou, plus rarement, coccoïdes ou palmelloides.

Ordre des Pyramidonidés - Pyramimonadales. Les cellules ont 4 flagelles ou plus et trois couches d'écailles. La mitose est ouverte, le fuseau restant en télophase ; la cytokinèse se produit en raison de la formation du sillon de clivage.

Genre Pyramimonas– les organismes unicellulaires (Fig. 59). À l’extrémité antérieure de la cellule se trouvent 4 à 16 flagelles, qui peuvent être cinq fois plus longs que la cellule. Le chloroplaste est généralement unique, avec un pyrénoïde et un ou plusieurs ocelles. Les cellules et les flagelles sont recouverts de plusieurs couches d'écailles. Largement distribué dans les eaux douces, saumâtres et marines. Présents dans le plancton et le benthos, ils peuvent provoquer des proliférations d’eau.

Riz. 59. Apparition d'algues Pyramimonas

Ordre des Chlorodendracées– Chlorodendrales. Les cellules sont comprimées, avec quatre flagelles, recouvertes de thèque, la mitose est fermée, la cytokinèse se produit en raison de la formation d'un sillon de clivage.

Genre Tétraselmis peut se présenter sous forme de cellules mobiles à quatre flagellés ou de cellules non mobiles attachées par des tiges muqueuses. Les cellules sont recouvertes de thèque. Lorsque les cellules se divisent, une nouvelle thèque se forme autour de chaque cellule fille au sein de la thèque de la cellule mère. À l'extrémité antérieure de la cellule, des flagelles émergent d'un trou dans la thèque et sont recouverts de poils et d'écailles. Il existe un chloroplaste, avec un pyrénode basal. Les cellules sont généralement vertes, mais deviennent parfois rouges en raison de l'accumulation de caroténoïdes. Les représentants marins peuvent vivre dans des vers plats marins.

Écologie et signification

Les algues vertes sont répandues dans le monde entier. La plupart d’entre eux se trouvent dans les plans d’eau douce, mais il existe de nombreuses formes saumâtres et marines. Les algues vertes filamenteuses, attachées ou non, avec les diatomées et les bleu-vert, sont les algues benthiques prédominantes des plans d'eau continentaux. On les trouve dans des réservoirs de trophicité variable (de dystrophique à eutrophique) et avec différentes teneurs en substances organiques (de xéno- à polysaprobie), en ions hydrogène (d'alcalin à acide), à différentes températures (thermo-, méso- et cryophiles). .

Parmi les algues vertes, on distingue des formes planctoniques, périphytoniques et benthiques. Dans le groupe du picoplancton marin, les algues prasines Ostréocoque considérée comme la plus petite cellule eucaryote libre. Il existe des espèces d'algues vertes qui se sont adaptées à la vie dans le sol et les habitats terrestres. On les retrouve sur l'écorce des arbres, les rochers, les bâtiments divers, à la surface du sol et dans l'air. Les représentants des genres sont particulièrement communs dans ces habitats Trentepoly Et Trébuxie. Les algues vertes poussent dans les sources chaudes à des températures de 35 à 52°C, et dans certains cas jusqu'à 84°C et plus, souvent avec une teneur accrue en sels minéraux ou en substances organiques (eaux usées chaudes fortement polluées provenant d'usines, d'usines, de centrales électriques). ou centrales nucléaires). Elles prédominent également parmi les espèces d’algues cryophiles. Ils peuvent provoquer des « fleurs » de neige ou de glace vertes, jaunes, bleues, rouges, brunes, brunes ou noires. Ces algues se trouvent dans les couches superficielles de neige ou de glace et se multiplient intensément dans l'eau de fonte à une température d'environ 0°C. Seules quelques espèces ont des stades de repos, tandis que la plupart n'ont pas d'adaptation morphologique particulière aux basses températures.

Dans les plans d'eau sursalés, les algues vertes mobiles unicellulaires prédominent - les hyperhalobs, dont les cellules sont dépourvues de membrane et ne sont entourées que de plasmalemme. Ces algues se distinguent par une teneur accrue en chlorure de sodium dans le protoplasme, une pression osmotique intracellulaire élevée, une accumulation de caroténoïdes et de glycérol dans les cellules et une grande labilité des systèmes enzymatiques et des processus métaboliques. Dans les plans d’eau salés, ils se développent souvent en grand nombre, provoquant une « floraison » rouge ou verte des plans d’eau salés.

Les formes microscopiques unicellulaires, coloniales et filamenteuses d'algues vertes se sont adaptées aux conditions de vie défavorables dans l'air. Selon le degré d'humidité, elles sont divisées en 2 groupes : les algues aériennes, qui vivent dans des conditions d'humidité atmosphérique uniquement et subissent donc un changement constant d'humidité et de séchage ; algues aquatiques exposées à une irrigation constante avec de l'eau (sous les embruns d'une cascade, d'un surf, etc.). Les conditions d'existence des algues dans les communautés aérophiles sont tout à fait uniques et se caractérisent tout d'abord par des changements fréquents et brusques de deux facteurs - l'humidité et la température.

Des centaines d’espèces d’algues vertes vivent dans la couche de sol. Le sol en tant que biotope est similaire aux habitats aquatiques et aériens : il contient de l'air, mais il est saturé de vapeur d'eau, ce qui permet de respirer l'air atmosphérique sans risque de dessèchement. Le développement intensif des algues en tant qu'organismes phototrophes n'est possible que dans les limites de la pénétration de la lumière. Dans les sols vierges, il s'agit de la couche superficielle du sol pouvant atteindre 1 cm d'épaisseur ; dans les sols cultivés, elle est légèrement plus épaisse. Cependant, dans l'épaisseur du sol, là où la lumière ne pénètre pas, on trouve des algues viables jusqu'à 2 m de profondeur dans les sols vierges et jusqu'à 3 m dans les sols arables. Cela s'explique par la capacité de certaines algues à passer à une alimentation hétérotrophe dans l'obscurité. De nombreuses algues restent dormantes dans le sol.

Pour maintenir leurs fonctions vitales, les algues du sol présentent certaines caractéristiques morphologiques et physiologiques. Il s'agit de la taille relativement petite des espèces du sol, ainsi que de leur capacité à produire du mucus en abondance - colonies, caisses et enveloppes visqueuses. En raison de la présence de mucus, les algues absorbent rapidement l'eau lorsqu'elles sont humidifiées et la stockent, ralentissant ainsi le séchage. Un trait caractéristique des algues du sol est « l'éphémère » de leur saison de croissance - la capacité de passer rapidement d'un état de dormance à une vie active et vice versa. Ils sont également capables de tolérer diverses variations de température du sol. La plage de survie d'un certain nombre d'espèces s'étend de -200 à +84 °C et plus. Les algues terrestres constituent une partie importante de la végétation de l'Antarctique. Ils sont presque noirs, leur température corporelle est donc supérieure à la température ambiante. Les algues du sol sont également des composants importants des biocénoses dans la zone aride (aride), où le sol se réchauffe jusqu'à 60-80°C en été. Des gaines muqueuses sombres autour des cellules servent de protection contre une insolation excessive.

Un groupe unique est représenté par les algues endolithophiles associées au substrat calcaire. Premièrement, ce sont des algues ennuyeuses. Par exemple, les algues du genre Gomontie Ils forent les coquilles de l'orge perlé et des coléoptères édentés et pénètrent dans le substrat calcaire des plans d'eau douce. Ils rendent le substrat calcaire meuble, facilement sensible à diverses influences de facteurs chimiques et physiques. Deuxièmement, un certain nombre d'algues des eaux douces et marines sont capables de transformer les sels de calcium dissous dans l'eau en sels insolubles et de les déposer sur leurs thalles. Un certain nombre d'algues vertes tropicales, par ex. Galimède, dépose du carbonate de calcium dans le thalle. Ils participent activement à la construction des récifs. Des dépôts géants de restes Halimeds, atteignant parfois 50 m de hauteur, se trouvent dans les eaux du plateau continental associées à la Grande Barrière de Corail en Australie et dans d'autres régions, à des profondeurs allant de 12 à 100 m.

Les algues vertes trebuxia, entrant en relation symbiotique avec les champignons, font partie des lichens. Environ 85 % des lichens contiennent des algues vertes unicellulaires et filamenteuses comme photobiontes, 10 % contiennent des cyanobactéries et 4 % (ou plus) contiennent à la fois des algues bleu-vert et vertes. Ils existent sous forme d'endosymbiontes dans les cellules des protozoaires, des algues cryptophytes, des hydres, des éponges et de certains vers plats. Même les chloroplastes d'algues siphon individuelles, par ex. Codium, devenez des symbiotes pour les nudibranches. Ces animaux se nourrissent d'algues dont les chloroplastes restent viables dans les cellules de la cavité respiratoire et, à la lumière, effectuent une photosynthèse très efficace. Un certain nombre d'algues vertes se développent sur la fourrure des mammifères. Les endosymbiontes, subissant des changements morphologiques par rapport aux représentants libres, ne perdent pas la capacité de photosynthétiser et de se reproduire à l'intérieur des cellules hôte.

Importance économique. La large répartition des algues vertes détermine leur énorme importance dans la biosphère et l'activité économique humaine. Grâce à leur capacité de photosynthèse, ils sont principaux producteurs quantité énorme matière organique dans les plans d'eau, qui sont largement utilisés par les animaux et les humains. En absorbant le dioxyde de carbone de l’eau, les algues vertes la saturent en oxygène, nécessaire à tous les organismes vivants. Leur rôle dans le cycle biologique des substances est important. Une reproduction rapide et un taux d'assimilation très élevé (environ 3 à 5 fois supérieur à celui des plantes terrestres) conduisent au fait que la masse d'algues augmente de plus de 10 fois par jour. Dans le même temps, les glucides s'accumulent dans les cellules de chlorelle (dans les souches sélectionnées, leur teneur atteint 60 %), les lipides (jusqu'à 85 %), les vitamines B, C et K. La protéine de chlorelle, qui peut représenter jusqu'à 50 % de la matière sèche. masse de la cellule, contient tous les acides aminés essentiels. Capacité d'espèce unique Chlorelle L'assimilation de 10 à 18 % de l'énergie lumineuse (contre 1 à 2 % dans les plantes terrestres) permet à cette algue verte d'être utilisée pour la régénération de l'air dans les systèmes biologiques fermés de survie humaine lors de vols spatiaux de longue durée et de plongée sous-marine.

Un certain nombre d'espèces d'algues vertes sont utilisées comme organismes indicateurs dans le système de surveillance des écosystèmes aquatiques. Parallèlement à la méthode de nutrition phototrophique, de nombreuses algues vertes unicellulaires (chlamydomonas) sont capables d'absorber les substances organiques dissoutes dans l'eau à travers leur coquille, ce qui contribue à la purification active des eaux polluées dans lesquelles se développent ces espèces. C'est pourquoi ils sont utilisés Pour nettoyage et post-traitement eaux polluées , et aussi comment alimentation dans les réservoirs de pêche.

Certains types d'algues vertes sont utilisées par la population de plusieurs pays pour la nourriture. Au Japon, par exemple, à des fins alimentaires, les espèces du genre sont spécialement cultivées Ulva. Cette algue est largement utilisée, notamment dans les pays d’Asie du Sud-Est, sous le nom de Sea Salad. Les Ulvacées ont une teneur en protéines nettement supérieure (jusqu'à 20 %) à celle des autres types d'algues. Certains types d'algues vertes sont utilisés dans en tant que producteurs de substances physiologiquement actives. Les algues vertes constituent un bon objet modèle pour diverses études biologiques. Les espèces d'hématococcus sont cultivées pour obtenir de l'astaxanthine, Botryococcus - pour obtenir des lipides. Dans le même temps, la mort des poissons est associée à la « floraison » de l'eau de l'un des lacs de Taiwan, provoquée par le Botryococcus.

Types d'accouchement Chlorelle Et Chlamydomonas - objets modèlesétudier la photosynthèse dans les cellules végétales. Chlorelle, en raison de taux de reproduction très élevés, fait l'objet d'une culture de masse pour une utilisation dans divers domaines

Les films superficiels d'algues vertes ont une grande valeur anti-érosion. Certaines espèces d'algues vertes unicellulaires qui sécrètent un mucus abondant ont un effet liant. Les substances muqueuses des membranes cellulaires collent les particules de sol entre elles. Le développement des algues affecte la structuration des terres fines, leur conférant résistance à l'eau et empêcher le retrait de la couche superficielle. L’humidité du sol sous les films d’algues est généralement plus élevée que là où ils sont absents. De plus, les films réduisent la perméabilité du sol et ralentissent l'évaporation de l'eau, ce qui affecte également le régime salin du sol. Le lessivage des sels facilement solubles du sol est réduit ; leur contenu sous les macrocroissances d'algues est plus élevé que dans d'autres zones. Dans le même temps, le flux de sels provenant des couches profondes du sol ralentit.

Les algues du sol influencent également la croissance et le développement des plantes supérieures. En libérant des substances physiologiquement actives, ils accélèrent la croissance des plantules, notamment de leurs racines.

Parmi les algues vertes qui vivent dans les eaux polluées, les algues chlorococciques dominent généralement, résistantes à une exposition à long terme à de nombreuses substances toxiques.

Les cellules d'algues sont capables d'accumuler divers éléments chimiques présents dans l'eau et leurs coefficients d'accumulation sont assez élevés. Les algues vertes d’eau douce, notamment les algues filamenteuses, sont de puissants concentrateurs. Dans le même temps, l'intensité de l'accumulation de métaux y est beaucoup plus élevée que chez d'autres organismes aquatiques d'eau douce. La capacité des algues à concentrer les éléments radioactifs est d’un intérêt considérable. Les cellules d'algues mortes retiennent les éléments accumulés non moins fermement que les cellules vivantes et, dans certains cas, la désorption des cellules mortes est moindre que celle des cellules vivantes. La capacité d'un certain nombre de genres ( Chlorelle, Scenedesmus etc.) concentrent et retiennent fermement les éléments chimiques et les radionucléides dans leurs cellules, ce qui leur permet d'être utilisés dans des systèmes de purification spécialisés pour décontamination eaux usées industrielles, par exemple pour le traitement complémentaire des eaux usées de faible activité provenant des centrales nucléaires.

Certaines algues vertes sont antagonistes du virus de la grippe, du poliovirus etc. Les substances biologiquement actives libérées par les algues jouent un rôle important dans désinfection de l'eau et suppression de l'activité de la microflore pathogène.

Dans les étangs biologiques spéciaux, les communautés d'algues et de bactéries utilisent pour la décomposition et la détoxification des herbicides. La capacité de nombreuses algues vertes à hydrolyser l'herbicide propanil, qui est plus rapidement détruit par les bactéries, a été prouvée.

Questions de sécurité

Nommez les traits caractéristiques de la structure cellulaire des algues vertes.

Quels pigments et types nutritionnels sont connus dans les algues vertes ?

Comment se reproduisent les algues vertes ? Que sont les zoospores, les aplanospores, les autospores ?

Quelles classes existe-t-il chez les algues vertes ?

Nommer les traits caractéristiques des algues vertes de la classe des Ulvophycées.

Nommez les traits caractéristiques des algues vertes de la classe des Bryopsidae.

Nommez les traits caractéristiques des algues vertes de la classe des Chlorophycées.

Nommez les traits caractéristiques des algues vertes de la classe des Trebuxiacées.

Nommez les traits caractéristiques des algues vertes de la classe Prasin.

Dans quels habitats trouve-t-on les algues vertes ?

Décrivez leurs principaux groupes écologiques.

Le rôle et l'importance des algues vertes dans la nature.

Quelle est l’importance économique des algues vertes ?

Les algues vertes comme sources d'énergie non traditionnelles.

Les algues sont des habitants de l'eau. Ils vivent à la fois dans les plans d'eau douce et dans les eaux salées des mers et des océans. Les algues sont très diverses. Commençons par les connaître avec les algues vertes unicellulaires.

Nous vivons à l’ère de l’exploration spatiale. Le moment viendra bientôt où les cosmonautes soviétiques se précipiteront vers des planètes lointaines. Les chemins spatiaux sont longs. Les futurs cosmonautes devront passer des mois et des années à bord de vaisseaux parcourant les étendues de l’univers. Une personne consomme jusqu'à 700 litres d'oxygène par jour et expire beaucoup de dioxyde de carbone. Comment est-ce possible ? Des recherches scientifiques ont montré que les algues vertes peuvent fournir de l'oxygène aux astronautes. À la lumière, lorsque les nutriments organiques se forment, ils absorbent le dioxyde de carbone et libèrent de l'oxygène, reconstituant ainsi continuellement ses réserves dans l'air.

La plante la plus utile pour les voyages dans l’espace est probablement une petite algue unicellulaire appelée chlorelle. Pourquoi la chlorelle est-elle plus intéressante que d’autres plantes vertes pour les chercheurs spatiaux ? Car cette algue est capable de se multiplier rapidement. Il contient une grande quantité de protéines équivalentes aux protéines du lait de vache en poudre.

Chlorelle- une algue verte unicellulaire, largement répandue dans les plans d'eau douce, les mers et les sols. (Ses cellules sont petites, sphériques, clairement visibles uniquement au microscope. À l'extérieur, la cellule de chlorella est recouverte d'une membrane. Sous la membrane se trouvent le cytoplasme et le noyau. À l'intérieur du cytoplasme se trouve un chromatophore vert, dans lequel les substances organiques se forment à la lumière. La chlorelle absorbe le dioxyde de carbone, l'eau et les sels minéraux sur toute la surface du corps à travers la coquille.

Au cours du processus de photosynthèse, c'est-à-dire la création de substances organiques à la lumière, la chlorelle libère une quantité d'oxygène qui dépasse largement sa masse. Dans le même temps, la chlorelle absorbe beaucoup plus d’énergie solaire que les plantes à fleurs.

La capacité de la chlorelle à produire de grandes quantités de matière organique et à libérer beaucoup d'oxygène permet aux scientifiques de suggérer que la chlorelle peut être utilisée dans les serres des vaisseaux spatiaux comme source d'oxygène et de nourriture pour les astronautes. Les recherches des scientifiques ne sont pas encore terminées, mais des tests préliminaires ont montré que les algues peuvent accompagner les astronautes en vol pour leur fournir de l'oxygène et, éventuellement, de la nutrition.

La chlorelle n’est qu’un type d’algue unicellulaire.

Vous avez probablement vu la surface verte d'un étang ou le paisible marigot émeraude d'une rivière en été. On dit que cette eau d’un vert éclatant « fleurit ». Essayez de récupérer l’eau « fleurie » avec votre paume. Il s'avère que c'est transparent. Cette multitude de petites boules et plaques vertes flottant dans l'eau lui confère une teinte émeraude. Les plus petites boules et plaques vertes sont des algues vertes unicellulaires qui vivent dans l'eau. Lors de la « floraison » de petites flaques d’eau ou d’étangs, on trouve le plus souvent une algue unicellulaire chlamydomonas. Jetons un coup d'œil à cette petite plante.

L'algue tire son nom quelque peu étrange des mots : chlamyde - les vêtements des anciens Grecs et monade - l'organisme le plus simple. Traduit littéralement, « Chlamydomonas » signifie : l'organisme le plus simple recouvert d'un « vêtement » - une coquille. Chlamydomonas est une algue verte ronde unicellulaire. Il n'est clairement visible qu'au microscope. Chlamydomonas se déplace rapidement dans l'eau à l'aide de deux flagelles situés à l'extrémité antérieure et la plus étroite de la cellule.

Riz. 153. Apparition et reproduction des algues :
1 - chlorelle; 2 - Chlamydomonas.

Au sommet, Chlamydomonas est recouvert d'une membrane transparente sous laquelle se trouvent le cytoplasme et le noyau. Il y a aussi un petit « œil » rouge – un corps rouge, une grande vacuole remplie de sève cellulaire et deux petites vacuoles pulsantes. La chlorophylle et d'autres substances colorantes de Chlamydomonas se trouvent dans le chloroplaste - le chromatophore.

Chlamydomonas possède un chromatophore en forme de coupe. Elle est colorée en vert par la chlorophylle, c'est pourquoi la cellule entière apparaît en vert. Traduit en russe, le mot « chromatophore » signifie « support de couleur ».

Chlamydomonas unicellulaire se nourrit comme des plantes à fleurs vertes. Chlamydomonas absorbe les solutions de sels minéraux et de dioxyde de carbone sur toute sa surface. À la lumière, une substance organique - l'amidon - se forme dans le chromatophore lors de la photosynthèse et de l'oxygène est libéré. Mais Chlamydomonas peut également absorber des substances organiques prêtes à l'emploi provenant de l'environnement.

Comme tous les autres organismes vivants, Chlamydomonas respire l'oxygène dissous dans l'eau.

En été, Chlamydomonas se reproduit par simple division. Avant de se diviser, il arrête de bouger et perd ses flagelles, puis son noyau et son cytoplasme sont divisés en deux. Les nouvelles cellules se divisent à leur tour en deux. C’est ainsi que quatre, et parfois huit petites cellules mobiles apparaissent sous la coquille maternelle. On les appelle zoospores.

Les zoospores se recouvrent de leurs membranes et forment des flagelles. Bientôt, ils nagent hors de la coquille maternelle rompue dans l'eau, commencent à vivre de manière indépendante et se transforment en Chlamydomonas adultes.

La reproduction des algues par formation de zoospores est appelée reproduction asexuée.

Lorsque des conditions défavorables surviennent, la reproduction de Chlamydomonas devient plus difficile. Premièrement, Chlamydomonas se divise en un grand nombre de petites cellules mobiles dotées de flagelles. Ensuite, de petites cellules mobiles de différents individus de Chlamydomonas sont reliées par paires. Dans ce cas, le cytoplasme et le noyau d'une cellule fusionnent avec le cytoplasme et le noyau d'une autre cellule. Ainsi, à partir de deux cellules, une nouvelle se forme, recouverte d'une membrane épaisse et dense. Sous cette forme, le corps hiverne. Au printemps, plusieurs jeunes chlamydomonas se forment à partir d'une cellule à coquille épaisse. Ils quittent la coquille de la cellule mère, grandissent et deviennent bientôt adultes.

Quelle est la structure d’une cellule végétale ?
Que sont les plastes ?
Quels plastes connaissez-vous ?
Que sont les pigments ?
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 leur structure relativement simple, différents groupes d’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 de réservoirs, 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

À l’extérieur, Chlamydomonas est recouvert d’une membrane transparente sous laquelle 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

Placer une goutte d’eau « de floraison » sur une lame de microscope et couvrir d’une lamelle.
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).
Utilisez une bande de papier filtre pour éliminer une partie de l’eau sous la lamelle et examinez la cellule d’algues sous un fort grossissement.
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.
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 sont les précipitations (pluie et rosée). En cas de manque d'eau ou de 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. La caractéristique externe commune de ces algues est la couleur 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 dans les mers de l'océan Arctique, poussent de grandes algues brunes, ou algues (Fig. 62). Dans la zone 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 phillophores, 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 les algues dans l'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

Questions

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

Pense

Pourquoi même les grandes algues multicellulaires n’ont-elles pas de système vasculaire ?

Quêtes pour les curieux

Retirez délicatement le 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.

Saviez-vous que...

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.