Alga uniseluler adalah contohnya. Distribusi dan habitat

Alga adalah penghuni air. Mereka hidup baik di perairan tawar maupun di perairan asin di laut dan samudera. Ada juga yang hidup di luar air, misalnya di kulit pohon. Alga sangat beragam. Mari kita mulai mengenal mereka dengan ganggang hijau uniseluler.

Misalnya, pernahkah Anda melihat permukaan kolam yang hijau di musim panas, atau zamrud yang tenang

daerah terpencil di sungai. Air hijau cerah seperti itu dikatakan “mekar”. Cobalah mengambil air yang “mekar” dengan telapak tangan Anda. Ternyata itu transparan. Banyaknya ganggang hijau bersel tunggal yang mengambang di air memberikan warna zamrud. Selama “mekarnya” genangan air atau kolam kecil, alga bersel tunggal paling sering ditemukan di dalam air. chlamydomonas. Diterjemahkan dari bahasa Yunani, kata "chlamydomonas" berarti "organisme paling sederhana yang ditutupi pakaian" - sebuah selaput. Chlamydomonas adalah ganggang hijau bersel tunggal. Itu terlihat jelas hanya di bawah mikroskop. Chlamydomonas bergerak di air menggunakan dua flagela yang terletak di ujung sel anterior yang lebih sempit. Seperti semua organisme hidup lainnya, Chlamydomonas menghirup oksigen terlarut dalam air.

Di bagian luar, Chlamydomonas ditutupi dengan membran transparan, di bawahnya terdapat sitoplasma dengan nukleus. Ada juga "mata" merah kecil - tubuh peka cahaya merah, vakuola besar berisi getah sel, dan dua vakuola kecil yang berdenyut. Klorofil dan zat pewarna lainnya pada Chlamydomonas terdapat di kromatofor(diterjemahkan dari bahasa Yunani sebagai “membawa warna”). Warnanya hijau karena mengandung klorofil, itulah sebabnya seluruh sel tampak hijau.

Melalui cangkangnya, Chlamydomonas menyerap mineral dan karbon dioksida dari air. Dalam cahaya di kromatofor, selama proses fotosintesis, gula terbentuk (pati darinya) dan oksigen dilepaskan. Namun Chlamydomonas dapat menyerap zat organik siap pakai yang terlarut dalam air dari lingkungan. Oleh karena itu, Chlamydomonas, bersama dengan ganggang hijau uniseluler lainnya, digunakan di instalasi pengolahan air limbah. Di sini air dimurnikan dari kotoran berbahaya.

Di musim panas, dalam kondisi yang menguntungkan, Chlamydomonas berkembang biak dengan pembagian. Sebelum membelah, ia berhenti bergerak dan kehilangan flagelanya. 2-4, dan terkadang 8 sel dilepaskan dari sel induk. Sel-sel ini pada gilirannya membelah. Ini adalah metode reproduksi aseksual Chlamydomonas.

Ketika kondisi yang tidak menguntungkan bagi kehidupan terjadi (suhu dingin, reservoir mengering), gamet (sel kelamin) muncul di dalam Chlamydomonas. Gamet memasuki air dan bersatu berpasangan. Dalam hal ini, zigot terbentuk, yang ditutupi dengan cangkang tebal dan menahan musim dingin. Sebagai hasil pembelahan, empat sel terbentuk - Chlamydomonas muda. Ini adalah metode reproduksi seksual.

Klorella- juga ganggang hijau uniseluler, tersebar luas di badan air tawar dan tanah. Sel-selnya kecil, bulat, hanya terlihat jelas dengan mikroskop. Bagian luar sel klorella ditutupi dengan membran, di bawahnya terdapat sitoplasma dengan inti, dan di dalam sitoplasma terdapat kromatofor berwarna hijau.

Chlorella berkembang biak dengan sangat cepat dan aktif menyerap zat organik dari lingkungan. Oleh karena itu, digunakan dalam pengolahan air limbah biologis. Di pesawat luar angkasa dan kapal selam, chlorella membantu menjaga komposisi udara normal. Karena kemampuan chlorella menghasilkan bahan organik dalam jumlah besar, ia digunakan sebagai pakan.

Tumbuhan merupakan salah satu kingdom alam yang hidup. Ada lebih dari 250 ribu spesies tumbuhan berbunga saja. Ciri pembeda utama kebanyakan tumbuhan adalah kemampuan untuk fotosintesis. Semua tumbuhan hijau memiliki pigmen klorofil, yang dengannya mereka menangkap energi sinar matahari dan melakukan fotosintesis.

Salah satu kelompok organisme fotosintesis, terutama akuatik, tertua - rumput laut. Tubuh alga tidak terbagi menjadi organ-organ yang terpisah dan oleh karena itu disebut thallus atau thallus(Orang yunani tali -"bertunas", "melarikan diri"). Ada lebih dari 35 ribu spesies alga, sebagian besar diantaranya adalah alga uniseluler. Ini porfiritik, emas, diatom, kuning-hijau, euglenoid Dan hijau.

Berdasarkan komposisi pigmen fotosintesisnya, semua alga biasanya dibagi menjadi tiga kelompok.

Pada alga kelompok pertama, selain klorofil A memiliki klorofil B dan satu set pigmen kuning - karotenoid(karoten dan xantofil), yang tidak mengubah warna hijau alga. Pigmen-pigmen ini merupakan ciri khasnya ganggang hijau.

Pada kelompok alga kedua, selain klorofil A mengandung klorofil C dan karotenoid, tetapi berbeda dengan kelompok pertama: fucoxanthin terdapat di antara xantofil. Kelompok ini termasuk emas, diatom Dan ganggang coklat.

Kelompok ketiga terdiri dari alga, yang selain klorofil dan karotenoid, mengandung pigmen khusus - phycobillin: fikosian biru dan fikoeritrin merah. Selain klorofil A beberapa spesies juga memiliki klorofil D. Kelompok ini terdiri dari ganggang merah (ganggang ungu).

Banyak alga yang memiliki flagela, yang dengannya mereka bergerak di air, tetapi ada juga alga yang tidak memiliki flagela. Struktur khusus membedakannya diatom(diatom). Sel mereka di luar dikelilingi oleh cangkang silika keras yang disebut karapas. Bentuk cangkang ini ternyata sangat aneh dan anggun. Ketika sel membelah, cangkangnya juga terbelah menjadi dua bagian. Diatom membentuk koloni dari berbagai jenis: rantai, benang, pita, bintang, semak, dan lapisan lendir (Gbr. 49).

Alga pirofitik memiliki flagela dan struktur sel dengan sisi punggung, perut dan lateral yang jelas; perbedaan antara ujung anterior dan posterior tubuh juga terlihat. Beberapa memiliki cangkang.

Keemasan Dan kuning-hijau Alga dinamakan demikian karena warna selnya yang khas yang disebabkan oleh kombinasi klorofil dan karotenoid yang berbeda. Bahan dari situs

Ganggang hijau- departemen terluas dari semua alga yang dikenal saat ini. Ini sebagian besar adalah tumbuhan air tawar, berjumlah sekitar 20 ribu spesies. Semua spesies dicirikan oleh warna hijau murni pada thallinya, yang disebabkan oleh dominasi klorofil dibandingkan semua pigmen lainnya. Ukuran tubuh individu spesies yang berbeda sangat beragam - dari 1-2 mikron hingga beberapa sentimeter. Ada yang bergerak dengan flagela (Chlamydomonas), dan ada yang tidak bergerak (Protococcus, Chlorella). Koloni berbentuk bulat (Volvox aureus) dan berbentuk piring (Gonium pectoralis).

Pentingnya alga di alam sangat besar. Alga menyediakan makanan dan kondisi hidup bagi banyak spesies lain, melepaskan oksigen dan menyerap karbon dioksida, serta menghasilkan bahan organik. Alga berfungsi sebagai bahan mentah untuk industri medis dan makanan, bahan ilmiah untuk penelitian para ahli biologi

Ganggang hijau adalah divisi alga yang paling luas, menurut berbagai perkiraan, berjumlah 4 hingga 13 - 20 ribu spesies. Semuanya memiliki warna thallus hijau, hal ini disebabkan dominasi klorofil pada kloroplas. A Dan B atas pigmen lainnya. Sel dari beberapa perwakilan ganggang hijau ( Chlamydomonas, Trentepolia, Hematokokus) berwarna merah atau oranye, yang berhubungan dengan akumulasi pigmen karotenoid dan turunannya di luar kloroplas.

Secara morfologi mereka sangat beragam. Di antara ganggang hijau terdapat perwakilan uniseluler, kolonial, multiseluler dan nonseluler, aktif bergerak dan tidak bergerak, melekat dan hidup bebas. Kisaran ukurannya juga sangat besar - dari beberapa mikrometer (yang ukurannya sebanding dengan sel bakteri) hingga 1-2 meter.

Sel bersifat mononukleat atau berinti banyak, dengan satu atau lebih kromatofor yang mengandung klorofil dan karotenoid. Kloroplas ditutupi oleh dua membran dan biasanya memiliki kepala putik, atau oselus, suatu filter yang menghantarkan cahaya biru dan hijau ke fotoreseptor. Mata terdiri dari beberapa baris butiran lipid. Tilakoid - struktur tempat pigmen fotosintesis terlokalisasi - dikumpulkan dalam tumpukan (lamela) 2–6. Terdapat formasi bintang di zona transisi flagela. Paling sering ada dua flagela. Komponen utama dinding sel adalah selulosa.

Klorofit memiliki jenis nutrisi yang berbeda: fototrofik, mixotrofik, dan heterotrofik. Polisakarida cadangan ganggang hijau, pati, disimpan di dalam kloroplas. Klorofit juga dapat mengakumulasi lipid, yang disimpan sebagai tetesan di stroma kloroplas dan di sitoplasma.

Thalli multiseluler berbentuk filamen, berbentuk tabung, pipih, lebat atau berstruktur lain dan dalam berbagai bentuk. Dari jenis organisasi thallus yang diketahui pada alga hijau, hanya amoeboid yang tidak ada.

Mereka tersebar luas di perairan tawar dan laut, di tanah dan di habitat darat (di tanah, batu, kulit pohon, dinding rumah, dll). Sekitar 1/10 dari jumlah spesies tersebar di laut, biasanya tumbuh di lapisan atas air hingga 20 m. Diantaranya ada yang berbentuk planktonik, perifitonik, dan bentik. Dengan kata lain, alga hijau telah menguasai tiga habitat utama organisme hidup: air - darat - udara.

Alga hijau mempunyai fototaksis positif (pergerakan menuju sumber cahaya) dan negatif (pergerakan dari sumber cahaya terang). Selain intensitas cahaya, suhu juga mempengaruhi fototaksis. Zoospora spesies genera mempunyai fototaksis positif pada suhu 160°C Hematokokus, Ulotrix, Ulva, serta jenis alga desmidian tertentu, yang pergerakan selnya dilakukan dengan mengeluarkan lendir melalui pori-pori pada cangkang.

Reproduksi. Ganggang hijau dicirikan oleh adanya semua metode reproduksi yang diketahui: vegetatif, aseksual dan seksual .

Perbanyakan secara vegetatif dalam bentuk uniseluler, sel membelah menjadi dua. Bentuk klorofit kolonial dan multiseluler berkembang biak melalui bagian tubuh (thallus, atau thallus).

Reproduksi aseksual di ganggang hijau itu terwakili secara luas. Hal ini lebih sering dilakukan oleh zoospora yang bergerak, lebih jarang oleh aplanospora dan hipnospora yang tidak bergerak. Sel-sel di mana spora terbentuk (sporangia) dalam banyak kasus tidak berbeda dengan sel-sel vegetatif thallus lainnya; lebih jarang mereka memiliki bentuk yang berbeda dan ukuran yang lebih besar. Zoospora yang terbentuk dapat telanjang atau ditutupi dengan dinding sel yang kaku. Jumlah flagela pada zoospora bervariasi dari 2 hingga 120. Zoospora mempunyai berbagai bentuk: bulat, ellipsoidal atau berbentuk buah pir, tidak berinti, tanpa cangkang terpisah, dengan 2-4 flagela di bagian depan, ujung lebih runcing dan kloroplas di bagian depan. ujung posterior melebar. Mereka biasanya mempunyai vakuola dan kepala putik yang berdenyut. Zoospora terbentuk sendiri-sendiri atau, lebih sering, di antara beberapa dari isi internal sel induk, mereka keluar melalui lubang bundar atau seperti celah yang terbentuk di cangkang, lebih jarang karena lendir umumnya. Pada saat keluar dari sel induk, zoospora terkadang dikelilingi oleh kantung lendir tipis, yang segera larut (genus Ulotrix).

Pada banyak spesies, alih-alih atau bersama dengan zoospora, spora yang tidak bergerak terbentuk - aplanospora. Aplanospora adalah spora yang berkembang biak secara aseksual yang tidak memiliki flagela tetapi memiliki vakuola kontraktil. Aplanospora dianggap sebagai sel di mana perkembangan lebih lanjut menjadi zoospora terhenti. Mereka juga muncul dari protoplas sel, satu atau lebih, tetapi tidak menghasilkan flagela, tetapi, setelah berbentuk bola, ditutupi dengan cangkangnya sendiri, yang dalam pembentukannya cangkang sel induk tidak ikut serta. Aplanospora dilepaskan karena pecahnya atau selaput lendir sel induk dan berkecambah setelah periode dormansi tertentu. Aplanospora dengan membran yang sangat tebal disebut hipnospora. Mereka biasanya mengambil alih fungsi tahap istirahat. Autospora, yang merupakan salinan kecil sel vegetatif nonmotil, tidak memiliki vakuola kontraktil. Pembentukan autospora berkorelasi dengan penaklukan kondisi terestrial di mana air tidak selalu tersedia dalam jumlah yang cukup.

Reproduksi seksual dilakukan oleh gamet yang muncul dalam sel yang tidak berubah, sedikit berubah atau berubah secara signifikan - gametangia. Gamet motil dengan struktur monadik, biflagellata. Proses seksual pada alga hijau diwakili oleh berbagai bentuk: hologami, konjugasi, isogami, heterogami, oogami. Dengan isogami, gamet secara morfologis sangat mirip satu sama lain dan perbedaan di antara keduanya murni fisiologis. Zigot ditutupi dengan cangkang tebal, seringkali dengan hasil yang terpahat, mengandung sejumlah besar zat cadangan dan berkecambah segera atau setelah periode dormansi tertentu. Selama perkecambahan, isi zigot pada sebagian besar spesies terbagi menjadi empat bagian, yang muncul dari cangkang dan tumbuh menjadi individu baru. Lebih jarang, gamet berkembang menjadi organisme baru tanpa fusi, dengan sendirinya, tanpa pembentukan zigot. Perkembangbiakan seperti ini disebut partenogenesis, dan spora yang terbentuk dari gamet individu adalah partenospora.

Dalam heterogami, kedua gamet berbeda satu sama lain dalam ukuran dan terkadang bentuk. Gamet yang lebih besar, seringkali kurang mobile, dianggap betina, lebih kecil dan lebih mobile - jantan. Dalam beberapa kasus, perbedaannya kecil, dan kemudian hanya berbicara tentang heterogami, dalam kasus lain perbedaannya sangat signifikan.

Jika gamet betina tidak bergerak dan lebih menyerupai sel telur, maka gamet jantan yang dapat bergerak menjadi sperma, dan proses seksual disebut oogami. Gametangia tempat munculnya telur disebut oogonia, Mereka berbeda dari sel vegetatif baik dalam bentuk maupun ukuran. Gametangia tempat terbentuknya sperma disebut anteridia. Zigot hasil pembuahan sel telur oleh sperma membentuk cangkang yang tebal dan disebut oospora.

Pada oogami tipikal, sel telur berukuran besar, tidak bergerak, dan paling sering berkembang satu per satu di oogonia; sperma berukuran kecil, bergerak, dan terbentuk dalam jumlah besar di antheridium. Oogonia dan antheridia dapat berkembang pada satu individu, dalam hal ini alga bersifat berumah satu; jika mereka berkembang pada individu yang berbeda, mereka dioecious. Telur yang telah dibuahi ditutupi dengan cangkang coklat yang tebal; Seringkali sel-sel yang berdekatan dengannya menghasilkan cabang-cabang pendek yang menumbuhkan oospora, melilitkannya dengan kulit satu lapis.

Siklus hidup. Sebagian besar perwakilan ganggang hijau memiliki siklus hidup haplobion dengan reduksi zigotik. Pada spesies seperti itu, hanya zigot yang merupakan tahap diploid - sel yang dihasilkan dari pembuahan sel telur oleh sperma. Jenis siklus hidup lainnya - haplodiplobiont dengan reduksi sporik - ditemukan di Ulvoceae, Cladophoraceae dan beberapa Trentepoliaceae. Alga ini dicirikan oleh pergantian sporofit diploid dan gametofit haploid. Siklus hidup haplodiplobiont dengan reduksi somatik hanya diketahui di Prasiol. Kehadiran siklus hidup diplobiont di Bryopsidae dan Dasycladiaceae dipertanyakan.

Pada beberapa Ulothrixidae, individu yang sama dapat menghasilkan zoospora dan gamet. Dalam kasus lain, zoospora dan gamet terbentuk pada individu yang berbeda, mis. Siklus hidup alga mencakup bentuk perkembangan seksual (gametofit) dan aseksual (sporofit). Sporofit biasanya diploid, yaitu. memiliki satu set kromosom ganda dalam selnya, gametofitnya haploid, yaitu. mempunyai satu set kromosom. Hal ini diamati dalam kasus di mana meiosis terjadi selama pembentukan spora (reduksi spora) dan bagian dari siklus hidup alga dari zigot hingga pembentukan spora terjadi pada diplofase, dan sebagian dari spora hingga pembentukan gamet di dalam. haplofase. Siklus perkembangan ini khas untuk spesies dari genus Ulva.

Dalam alga Ulothrix, reduksi zigotik tersebar luas, ketika meiosis terjadi selama perkecambahan zigot. Dalam hal ini, hanya zigot yang diploid; sisa siklus hidup terjadi pada haplofase. Reduksi gamet lebih jarang terjadi, ketika meiosis terjadi selama pembentukan gamet. Dalam hal ini, hanya gamet yang haploid, dan sisa siklusnya adalah diploid.

Taksonomi

Masih belum ada sistem tunggal yang mapan mengenai alga hijau, terutama mengenai pengelompokan ordo ke dalam berbagai kelas yang diusulkan. Untuk waktu yang sangat lama, jenis diferensiasi thallus menjadi hal yang paling penting ketika membedakan ordo pada alga hijau. Namun, baru-baru ini, karena akumulasi data tentang ciri ultrastruktur sel yang mengalami flagela, jenis mitosis dan sitokinesis, dll., heterogenitas dari banyak ordo ini menjadi jelas.

Departemen ini mencakup 5 kelas: Ulvophyceae, Brypsodaceae - Bryopsidophyceae, Chlorophyceae - Chlorophyceae, Trebouxiophyceae, Prasinophyceae.

Kelas Ulvophyceae –Ulvophyceae

Sekitar 1.000 spesies diketahui. Nama kelas berasal dari tipe genus Ulva. Termasuk spesies dengan thallus berserabut dan pipih. Siklus hidup bervariasi. Spesies ini sebagian besar hidup di laut, lebih jarang hidup di air tawar dan darat. Beberapa adalah bagian dari lumut. Pada perwakilan laut, kapur dapat disimpan di dinding sel.

Pesan Ulotrix –Ulotrichales.

Marga ulotrix(Gbr. 54). Jenis Ulotrix Mereka lebih sering hidup di air tawar, lebih jarang di laut, air payau, dan di tanah. Mereka menempel pada objek bawah air, membentuk semak hijau cerah hingga ukuran 10 cm atau lebih. Benang tidak bercabang Ulotrix, terdiri dari satu baris sel silinder dengan membran selulosa tebal, melekat pada substrat oleh sel basal berbentuk kerucut tidak berwarna yang menjalankan fungsi rizoid. Ciri khas struktur kromatofor adalah berupa pelat dinding yang membentuk sabuk atau cincin terbuka (silinder).

Beras. 54. UlotrikC (oleh:): 1 – thallus berserabut, 2 – zoospora, 3 – gamet, 4 – sanggama gamet

Reproduksi aseksual Ulotrix dilakukan dengan 2 cara berikut: dengan memecah filamen menjadi bagian-bagian pendek yang berkembang menjadi filamen baru, atau dengan pembentukan zoospora berflagel empat di dalam sel. Zoospora muncul dari sel induk, melepaskan flagelanya satu per satu, menempel ke samping pada substrat, ditutupi dengan membran selulosa tipis, dan berkecambah menjadi filamen baru. Proses seksualnya isogami. Setelah pembuahan, zigot mula-mula mengapung, kemudian mengendap di dasar, kehilangan flagela, menghasilkan cangkang padat dan tangkai berlendir, yang dengannya ia menempel pada substrat. Ini adalah sporofit yang sedang beristirahat. Setelah masa istirahat, terjadi pembelahan reduksi inti dan zigot berkecambah sebagai zoospora. Begitu pula dalam siklus hidup Ulotrix ada pergantian generasi, atau perubahan bentuk perkembangan seksual dan aseksual: gametofit multiseluler berserabut (generasi yang membentuk gamet) digantikan oleh sporofit uniseluler - generasi yang diwakili oleh sejenis zigot pada tangkai dan mampu membentuk spora.

Ordo Ulvaceae -Ulvales. Mereka memiliki thallus pipih, seperti kantung, berbentuk tabung atau, jarang, berserabut dalam berbagai warna hijau. Tepi pelat bisa bergelombang atau terlipat, dan untuk menempel pada substrat dilengkapi dengan tangkai pendek atau alas dengan cakram basal kecil. Spesies laut dan air tawar. Spesies genera yang paling umum di perairan pesisir laut Timur Jauh adalah Ulva, Monostroma, Cornmannia Dan Ulvaria.

Marga Ulva(Gbr. 55). Thallus berwarna hijau muda atau hijau terang, tipis dua lapis, sering kali berupa pelat berlubang atau tabung berongga satu lapis, melekat pada substrat melalui alas yang menyempit menjadi tangkai daun pendek.

Beras. 55. Ulva: A- penampilan Ulva berfenestrasi, B– potongan melintang thallus, DI DALAM- penampilan Ulva usus

Perubahan bentuk pembangunan dalam siklus hidup Ulva tereduksi menjadi isomorfik, ketika tahap aseksual (sporofit) dan tahap seksual (gametofit) secara morfologis mirip satu sama lain, dan heteromorfik, ketika keduanya berbeda secara morfologi. Gametofitnya multiseluler, pipih, sporofitnya uniseluler. Gametofit menghasilkan gamet biflagellata, dan sporofit menghasilkan zoospora berflagel empat.

Spesies dari genus ini ditemukan di lautan di semua zona iklim, meskipun mereka lebih menyukai perairan hangat. Misalnya, di perairan dangkal Laut Hitam dan Laut Jepang, Ulva merupakan salah satu genera alga yang paling melimpah. Banyak jenis Ulva mentolerir desalinasi air; mereka sering ditemukan di muara sungai.

Kelas Bryopsidae–Bryopsidophyceae

Sekitar 500 spesies diketahui. Thallus bersifat nonseluler. Dibentuk oleh benang siphon sederhana atau terjalin yang membentuk struktur kompleks. Thallus berupa gelembung, perdu, bunga karang, perdu bercabang dikotomis. Thallus tersegmentasi, mensimulasikan multiseluleritas, terdiri dari beberapa atau banyak sel inti. Benang dan semak dari semua warna hijau atau kecoklatan.

Ordo Bryopsidae– Bryopsidales

Sebagian besar spesies ditemukan di perairan tawar dan air payau. Beberapa di antaranya tumbuh di tanah, di bebatuan, pasir, dan terkadang di rawa asin.

Marga Bryopsis– semak seperti benang setinggi 6-8 cm, bercabang menyirip atau tidak beraturan, cabang atas dengan penyempitan di pangkalnya. Thallus memiliki struktur nonseluler sifonik. Tumbuh di semak tunggal atau rumpun kecil di zona pesisir, hidup di laut hangat dan beriklim sedang (Lampiran 7B).

Marga kodium– semak bercabang dikotomis seperti tali setinggi 10–20 cm, kenyal. lembut, diikat dengan sol berbentuk cakram. Bagian dalam thallus dibentuk oleh benang siphon yang terjalin rumit. Tumbuh di tanah lunak dan keras di zona sublitoral hingga kedalaman 20 m dalam tumbuhan tunggal atau kelompok kecil (Lampiran, 7A, B).

Marga Caulerpa mencakup sekitar 60 jenis rumput laut, bagian thallus yang menjalar, tersebar di tanah, berbentuk silinder bercabang, panjangnya mencapai beberapa puluh sentimeter. Pada interval tertentu, rizoid bercabang banyak memanjang ke bawah, mengikat tanaman di tanah, dan pucuk vertikal berbentuk daun datar, di mana kloroplas terkonsentrasi, memanjang ke atas.

Beras. 56. Caulerpa: A – penampakan thallus; B – bagian thallus dengan balok selulosa

Thallus caulerpa, meskipun ukurannya besar, tidak memiliki struktur seluler - ia sama sekali tidak memiliki partisi melintang, dan secara formal ia mewakili satu sel raksasa (Gbr. 56). Struktur thallus ini disebut menyedot. Di dalam thallus caulerpa terdapat vakuola sentral yang dikelilingi oleh lapisan sitoplasma yang mengandung banyak inti dan kloroplas. Berbagai bagian thallus tumbuh di ujungnya, tempat sitoplasma terakumulasi. Rongga tengah di semua bagian thallus dilintasi oleh untaian kerangka silinder - balok selulosa, yang memberikan kekuatan mekanis pada tubuh alga.

Caulerpa mudah berkembang biak secara vegetatif: ketika bagian thallus yang lebih tua mati, masing-masing bagian dengan pucuk vertikal menjadi tanaman mandiri. Spesies dari genus ini hidup terutama di laut tropis, dan hanya sedikit yang memasuki garis lintang subtropis, misalnya yang umum di Laut Mediterania. Caulerpa bertunas. Alga ini lebih menyukai perairan yang dangkal dan tenang, misalnya laguna yang terlindung dari aksi ombak terus-menerus oleh terumbu karang, dan menetap di berbagai substrat keras - bebatuan, terumbu, bebatuan, tanah berpasir dan berlumpur.

Kelas Klorofisia–Klorofisia

Sekitar 2,5 ribu spesies diketahui. Thallus bersifat monnadik uniseluler atau kolonial, hidup bebas.

Ordo Volvoxidae -Volvocales.

Marga Chlamydomonas(Gbr. 57) mencakup lebih dari 500 spesies alga uniseluler yang hidup di perairan segar, dangkal, berpemanas baik, dan tercemar: kolam, genangan air, parit, dll. Ketika mereka berkembang biak secara massal, airnya berubah menjadi hijau. Chlamydomonas juga hidup di tanah dan salju. Tubuhnya berbentuk lonjong, berbentuk buah pir atau bulat. Sel ditutupi dengan cangkang padat, seringkali tertinggal di belakang protoplas, dengan dua flagela identik di ujung anterior; dengan bantuan mereka, Chlamydomonas aktif bergerak di air. Protoplas mengandung 1 inti, kromatofor berbentuk cangkir, kepala putik dan vakuola yang berdenyut.

Beras. 57. Struktur dan perkembangan Chlamydomonas: A – individu vegetatif; B – tahap palmel; B – reproduksi (individu muda di dalam sel induk)

Chlamydomonas bereproduksi terutama secara aseksual. Ketika reservoir mengering, mereka berkembang biak dengan membagi sel menjadi dua. Sel-sel berhenti, kehilangan flagelanya, dinding selnya menjadi berlendir, dan dalam keadaan tidak bergerak ini sel-sel mulai membelah. Dinding sel anak yang dihasilkan juga berlendir, sehingga akhirnya terbentuk sistem selaput lendir yang bersarang satu sama lain, di mana sel-sel yang tidak bergerak tersusun berkelompok. Ini adalah palmel keadaan alga. Ketika memasuki air, sel kembali membentuk flagela, meninggalkan sel induk dalam bentuk zoospora, dan memasuki keadaan monadik soliter.

Dalam kondisi yang menguntungkan, Chlamydomonas berkembang biak secara intensif dengan cara lain - sel berhenti, dan protoplasnya, sedikit di belakang dinding, secara berurutan terbagi secara longitudinal menjadi dua, empat atau delapan bagian. Sel anak ini membentuk flagela dan muncul sebagai zoospora, yang segera mulai bereproduksi kembali.

Proses reproduksi pada Chlamydomonas bersifat isogami atau oogami. Gamet yang lebih kecil terbentuk di dalam sel induk dengan cara yang sama seperti zoospora, tetapi dalam jumlah yang lebih besar (16, 32 atau 64). Pemupukan terjadi di dalam air. Telur yang telah dibuahi ditutupi dengan membran berlapis-lapis dan mengendap di dasar reservoir. Setelah masa istirahat, zigot membelah secara meiosis membentuk 4 individu putri Chlamydomonas yang haploid.

Marga Volvox- perwakilan ordo yang paling terorganisir, membentuk koloni raksasa yang terdiri dari ratusan dan ribuan sel. Koloni berbentuk bola lendir, diameter hingga 2 mm, di lapisan perifernya terdapat hingga 50 ribu sel dengan flagela, menyatu dengan dinding mukosa lateral satu sama lain dan dihubungkan oleh plasmodesmata (Gbr. 58). Rongga bagian dalam

Beras. 58. Penampakan koloni Volvox

Bola tersebut berisi cairan lendir. Dalam sebuah koloni, terdapat spesialisasi sel: bagian perifernya terdiri dari sel-sel vegetatif, dan sel-sel reproduksi yang lebih besar tersebar di antara sel-sel tersebut.

Sekitar selusin sel koloni adalah gonidia, sel reproduksi aseksual. Sebagai hasil dari pembelahan yang berulang-ulang, mereka memunculkan koloni-koloni anak perempuan yang muda, yang jatuh ke dalam bola induk dan dilepaskan hanya setelah kehancurannya. Proses seksualnya oogami. Oogonia dan antheridia juga muncul dari sel reproduksi. Koloni bersifat monoecious dan dioecious. Spesies dari genus ini ditemukan di kolam dan danau oxbow, dimana selama periode reproduksi intensif menyebabkan “mekarnya” air.

Kelas Trebuxiaceae –Trebouxiophyceae

Kelas dinamai berdasarkan tipe genus Trebouxia. Termasuk sebagian besar bentuk kokoid uniseluler. Ada perwakilan sarcinoid dan berserabut. Bentuk air tawar dan darat, lebih jarang laut, banyak yang bersimbiosis. Sekitar 170 spesies.

Pesan Klorella -Klorellales. Menyatukan perwakilan autospora coccoid.

Marga Klorella- ganggang bersel tunggal berbentuk bola diam. Selnya ditutupi dengan cangkang halus; mengandung satu inti dan satu dinding, kromatofor utuh, dibedah atau dilubangi dengan pirenoid. Dinding sel sejumlah spesies, bersama dengan selulosa, mengandung sporopollenin, suatu zat yang sangat tahan terhadap kerja berbagai enzim, yang juga ditemukan dalam butiran serbuk sari dan spora tumbuhan tingkat tinggi. Chlorella berkembang biak secara aseksual, membentuk hingga 64 autospora yang tidak bergerak. Tidak ada reproduksi seksual. Klorella tersebar luas di berbagai perairan, ditemukan di tanah lembab, kulit pohon, dan sebagian lumut.

Ordo Trebuxiaceae - Trebouxiales . Termasuk genera dan spesies yang termasuk dalam lumut kerak.

Marga Trebuxia- alga uniseluler. Sel bulat memiliki kloroplas bintang aksial tunggal dengan pirenoid tunggal. Reproduksi aseksual dilakukan dengan zoospora telanjang. Ia ditemukan dalam bentuk hidup bebas di habitat darat (di kulit pohon), atau sebagai fotobiont lumut.

Kelas Prazine –Prasinophyceae

Nama kelas berasal dari bahasa Yunani. prasino - hijau. Flagellata atau, lebih jarang, organisme uniseluler kokoid atau palmelloid.

Ordo Pyramidonidae - piramida. Sel-selnya mempunyai 4 atau lebih flagela dan tiga lapis sisik. Mitosis terbuka, dengan gelendong tetap dalam telofase; sitokinesis terjadi karena pembentukan alur pembelahan.

Marga Piramida– organisme uniseluler (Gbr. 59). Dari ujung anterior sel terdapat 4–16 flagela, yang panjangnya bisa lima kali panjang sel. Kloroplas biasanya tunggal, dengan satu pirenoid dan satu atau lebih oselus. Sel dan flagela ditutupi dengan beberapa lapisan sisik. Tersebar luas di perairan tawar, payau, dan laut. Ditemukan di plankton dan benthos, mereka dapat menyebabkan mekarnya air.

Beras. 59. Penampakan alga Piramida

Ordo Klorodendraceae– Klorodendrales. Selnya terkompresi, berflagel empat, ditutupi teka, mitosis tertutup, terjadi sitokinesis akibat terbentuknya alur pembelahan.

Marga Tetraselmis dapat terjadi sebagai sel berflagela empat yang motil atau sebagai sel nonmotil yang menempel pada batang mukosa. Sel-selnya ditutupi dengan teka. Ketika sel-sel membelah, sebuah teka baru terbentuk di sekitar setiap sel anak di dalam teka sel induk. Di ujung anterior sel, flagela muncul melalui lubang di teka, yang ditutupi rambut dan sisik. Ada satu kloroplas, dengan pirenoda basal. Sel-selnya biasanya berwarna hijau, tetapi terkadang berubah menjadi merah karena penumpukan karotenoid. Perwakilan laut dapat hidup di cacing pipih laut.

Ekologi dan signifikansi

Ganggang hijau tersebar luas di seluruh dunia. Kebanyakan dari mereka dapat ditemukan di perairan tawar, namun ada banyak pula yang berbentuk air payau dan laut. Ganggang hijau berserabut, menempel atau tidak, bersama dengan diatom dan biru-hijau, merupakan ganggang bentik yang dominan di perairan benua. Mereka ditemukan di reservoir dengan trofisitas yang bervariasi (dari distrofi hingga eutrofik) dan dengan kandungan zat organik yang berbeda (dari xeno- hingga polisaprobik), ion hidrogen (dari basa hingga asam), pada suhu berbeda (termo-, meso- dan kriofil) .

Di antara alga hijau terdapat bentuk planktonik, perifitonik, dan bentik. Dalam kelompok picoplankton laut, alga prasine Ostreokokus dianggap sebagai sel eukariotik terkecil yang hidup bebas. Ada spesies ganggang hijau yang telah beradaptasi dengan kehidupan di tanah dan habitat darat. Mereka dapat ditemukan di kulit pohon, bebatuan, berbagai bangunan, di permukaan tanah dan di udara. Perwakilan genera sangat umum ditemukan di habitat ini Trentepoli Dan Trebuxia. Ganggang hijau tumbuh di sumber air panas pada suhu 35–52°C, dan dalam beberapa kasus hingga 84°C dan lebih tinggi, seringkali dengan kandungan garam mineral atau zat organik yang tinggi (air limbah panas yang sangat tercemar dari pabrik, pabrik, pembangkit listrik atau pembangkit listrik tenaga nuklir). Mereka juga mendominasi di antara spesies alga kriofilik. Mereka dapat menyebabkan “mekar” salju atau es berwarna hijau, kuning, biru, merah, coklat, coklat atau hitam. Alga ini ditemukan di lapisan permukaan salju atau es dan berkembang biak secara intensif di air yang mencair pada suhu sekitar 0 °C. Hanya sedikit spesies yang memiliki tahap istirahat, sementara sebagian besar tidak memiliki adaptasi morfologi khusus terhadap suhu rendah.

Di perairan yang terlalu asin, ganggang hijau bergerak bersel tunggal mendominasi - hiperhalob, yang selnya tidak memiliki membran dan hanya dikelilingi oleh plasmalemma. Alga ini dibedakan oleh peningkatan kandungan natrium klorida dalam protoplasma, tekanan osmotik intraseluler yang tinggi, akumulasi karotenoid dan gliserol dalam sel, dan labilitas sistem enzim dan proses metabolisme yang tinggi. Di perairan asin, mereka sering berkembang dalam jumlah besar, menyebabkan “mekarnya” perairan asin berwarna merah atau hijau.

Bentuk ganggang hijau uniseluler, kolonial, dan berserabut mikroskopis telah beradaptasi dengan kondisi keberadaan yang tidak menguntungkan di udara. Bergantung pada tingkat kelembapan, mereka dibagi menjadi 2 kelompok: ganggang udara, yang hidup hanya dalam kondisi kelembapan atmosfer, dan, oleh karena itu, mengalami perubahan kelembapan dan pengeringan yang konstan; ganggang air yang terkena irigasi terus-menerus dengan air (di bawah semprotan air terjun, ombak, dll.). Kondisi keberadaan alga dalam komunitas aerofilik sangat unik dan ditandai, pertama-tama, oleh perubahan dua faktor yang sering dan tiba-tiba - kelembaban dan suhu.

Ratusan spesies ganggang hijau hidup di lapisan tanah. Tanah sebagai biotope mirip dengan habitat perairan dan udara: tanah mengandung udara, tetapi jenuh dengan uap air, yang memastikan pernafasan udara atmosfer tanpa ancaman kekeringan. Perkembangan alga secara intensif sebagai organisme fototrofik hanya mungkin terjadi dalam batas penetrasi cahaya. Di tanah perawan, ini adalah lapisan permukaan tanah yang tebalnya mencapai 1 cm; di tanah yang dibudidayakan, lapisan ini sedikit lebih tebal. Namun, pada ketebalan tanah yang tidak dapat ditembus cahaya, alga yang hidup ditemukan pada kedalaman hingga 2 m di tanah perawan dan hingga 3 m di tanah subur. Hal ini dijelaskan oleh kemampuan beberapa alga untuk beralih ke nutrisi heterotrofik dalam kegelapan. Banyak alga yang tidak aktif di dalam tanah.

Untuk mempertahankan fungsi vitalnya, alga tanah memiliki beberapa ciri morfologi dan fisiologis. Ini adalah ukuran spesies tanah yang relatif kecil, serta kemampuan menghasilkan lendir yang melimpah - koloni berlendir, selubung dan pembungkus. Karena adanya lendir, alga dengan cepat menyerap air saat dibasahi dan menyimpannya, sehingga memperlambat pengeringan. Ciri khas alga tanah adalah “kefanaan” musim tanamnya - kemampuan untuk dengan cepat berpindah dari keadaan dormansi ke kehidupan aktif dan sebaliknya. Mereka juga mampu mentolerir berbagai variasi suhu tanah. Kisaran kelangsungan hidup sejumlah spesies berkisar antara -200 hingga +84 °C ke atas. Ganggang darat merupakan bagian penting dari vegetasi Antartika. Warnanya hampir hitam, sehingga suhu tubuhnya lebih tinggi dari suhu lingkungan. Alga tanah juga merupakan komponen penting biocenosis di zona gersang (arid), di mana suhu tanah memanas hingga 60–80°C di musim panas. Selubung lendir berwarna gelap di sekitar sel berfungsi sebagai perlindungan terhadap paparan sinar matahari yang berlebihan.

Kelompok unik diwakili oleh alga endolitofilik yang berasosiasi dengan substrat berkapur. Pertama, ini adalah alga yang membosankan. Misalnya alga dari genus Gomontia Mereka mengebor cangkang jelai mutiara dan kumbang ompong dan menembus substrat berkapur di perairan tawar. Mereka membuat substrat batu kapur menjadi gembur, mudah terkena berbagai pengaruh faktor kimia dan fisik. Kedua, sejumlah alga di perairan tawar dan laut mampu mengubah garam kalsium yang terlarut dalam air menjadi garam yang tidak larut dan mengendapkannya di thallinya. Sejumlah ganggang hijau tropis, mis. Galimeda, menyimpan kalsium karbonat di thallus. Mereka berperan aktif dalam membangun terumbu karang. Deposit sisa-sisa raksasa Halimed, terkadang mencapai ketinggian 50 m, ditemukan di perairan landas kontinen yang berhubungan dengan Great Barrier Reef di Australia dan wilayah lain, pada kedalaman berkisar antara 12 hingga 100 m.

Alga trebuxia hijau, yang bersimbiosis dengan jamur, merupakan bagian dari lumut kerak. Sekitar 85% lumut kerak mengandung alga hijau uniseluler dan berserabut sebagai fotobiont, 10% mengandung cyanobacteria, dan 4% (atau lebih) mengandung alga biru-hijau dan hijau. Mereka ada sebagai endosimbion dalam sel protozoa, alga kriptofit, hydra, spons dan beberapa cacing pipih. Bahkan kloroplas dari alga siphon individu, mis. kodium, menjadi simbion bagi nudibranch. Hewan-hewan ini memakan alga, yang kloroplasnya tetap hidup di sel-sel rongga pernapasan, dan dalam cahaya mereka berfotosintesis dengan sangat efisien. Sejumlah ganggang hijau berkembang di bulu mamalia. Endosimbion, yang mengalami perubahan morfologi dibandingkan dengan perwakilan yang hidup bebas, tidak kehilangan kemampuan untuk berfotosintesis dan bereproduksi di dalam sel inang.

Kepentingan ekonomi. Meluasnya penyebaran alga hijau menentukan pentingnya alga hijau dalam biosfer dan aktivitas ekonomi manusia. Karena kemampuannya untuk berfotosintesis, mereka memang demikian produsen utama jumlah yang sangat besar bahan organik di badan air, yang banyak digunakan oleh hewan dan manusia. Dengan menyerap karbon dioksida dari air, ganggang hijau memenuhinya dengan oksigen, yang penting bagi semua organisme hidup. Peran mereka dalam siklus biologis zat sangat besar. Reproduksi yang cepat dan tingkat asimilasi yang sangat tinggi (sekitar 3-5 kali lebih tinggi dibandingkan tumbuhan darat) menyebabkan fakta bahwa massa alga meningkat lebih dari 10 kali lipat per hari. Pada saat yang sama, karbohidrat terakumulasi dalam sel chlorella (dalam strain seleksi, kandungannya mencapai 60%), lipid (hingga 85%), vitamin B, C dan K. Protein chlorella, yang dapat mencapai hingga 50% dari sel kering. massa sel, mengandung semua asam amino esensial. Kemampuan Spesies Unik Klorella Asimilasi 10 hingga 18% energi cahaya (dibandingkan 1-2% pada tumbuhan terestrial) memungkinkan ganggang hijau ini digunakan untuk regenerasi udara dalam sistem pendukung kehidupan biologis manusia yang tertutup selama penerbangan luar angkasa jangka panjang dan menyelam scuba.

Sejumlah spesies alga hijau digunakan sebagai organisme indikator dalam sistem pemantauan ekosistem perairan. Seiring dengan metode nutrisi fototrofik, banyak ganggang hijau uniseluler (chlamydomonas) mampu menyerap zat organik yang terlarut dalam air melalui cangkangnya, yang berkontribusi pada pemurnian aktif perairan tercemar tempat spesies ini berkembang. Oleh karena itu mereka digunakan Untuk pembersihan dan pasca perawatan perairan yang tercemar , dan juga bagaimana caranya memberi makan di waduk perikanan.

Beberapa jenis alga hijau dimanfaatkan oleh penduduk beberapa negara untuk makanan. Untuk keperluan pangan, misalnya, di Jepang spesies dari genus tersebut dibudidayakan secara khusus Ulva. Rumput laut ini banyak dimanfaatkan terutama di negara-negara Asia Tenggara dengan nama Sea Salad. Ulvaceae terlihat lebih unggul dalam kandungan protein (hingga 20%) dibandingkan jenis alga lainnya. Jenis ganggang hijau tertentu digunakan dalam sebagai penghasil zat aktif fisiologis. Ganggang hijau adalah objek model yang baik untuk berbagai penelitian biologi. Spesies Hematococcus dibudidayakan untuk mendapatkan astaxanthin, Botryococcus - untuk mendapatkan lipid. Pada saat yang sama, kematian ikan dikaitkan dengan “mekarnya” air salah satu danau di Taiwan yang disebabkan oleh Botryococcus.

Jenis persalinan Klorella Dan Chlamydomonas - objek model untuk mempelajari fotosintesis pada sel tumbuhan. Klorella, karena tingkat reproduksinya yang sangat tinggi, menjadi objek budidaya massal untuk digunakan di berbagai bidang

Lapisan permukaan alga hijau berukuran besar nilai anti erosi. Beberapa spesies ganggang hijau bersel tunggal yang mengeluarkan banyak lendir memiliki efek mengikat. Zat lendir pada membran sel merekatkan partikel-partikel tanah menjadi satu. Perkembangan alga mempengaruhi penataan bumi halus, memberikannya tahan air dan mencegah penghapusan dari lapisan permukaan. Kelembapan tanah di bawah lapisan alga biasanya lebih tinggi dibandingkan jika tidak ada lapisan alga. Selain itu, lapisan film mengurangi permeabilitas tanah dan memperlambat penguapan air, yang juga mempengaruhi rezim garam tanah. Pencucian garam yang mudah larut dari tanah berkurang; kandungannya di bawah pertumbuhan makro alga lebih tinggi dibandingkan di daerah lain. Pada saat yang sama, aliran garam dari lapisan dalam tanah melambat.

Alga tanah juga mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan tingkat tinggi. Dengan melepaskan zat aktif fisiologis, mereka mempercepat pertumbuhan bibit, terutama akarnya.

Di antara ganggang hijau yang hidup di perairan yang tercemar, ganggang klorokokus biasanya mendominasi, tahan terhadap paparan jangka panjang terhadap banyak zat beracun.

Sel alga mampu mengakumulasi berbagai unsur kimia dari air, dan koefisien akumulasinya cukup tinggi. Ganggang hijau air tawar, terutama ganggang berfilamen, merupakan konsentrator yang kuat. Pada saat yang sama, intensitas akumulasi logam di dalamnya jauh lebih tinggi dibandingkan organisme akuatik air tawar lainnya. Yang cukup menarik adalah kemampuan alga untuk mengkonsentrasikan unsur radioaktif. Sel-sel alga mati mempertahankan unsur-unsur yang terakumulasi tidak kalah kuatnya dengan sel-sel hidup, dan dalam beberapa kasus, desorpsi dari sel-sel mati lebih sedikit dibandingkan dari sel-sel hidup. Kemampuan sejumlah genera ( Klorella, Scenedesmus dll.) mengkonsentrasikan dan mempertahankan dengan kuat unsur-unsur kimia dan radionuklida di dalam selnya, memungkinkannya digunakan dalam sistem pemurnian khusus untuk dekontaminasi air limbah industri, misalnya untuk pengolahan tambahan air limbah tingkat rendah dari pembangkit listrik tenaga nuklir.

Beberapa ganggang hijau adalah antagonis virus influenza, virus polio dll. Zat aktif biologis yang dikeluarkan oleh alga memainkan peran penting dalam desinfeksi air dan penekanan aktivitas mikroflora patogen.

Di kolam biologis khusus, komunitas alga dan bakteri digunakan untuk dekomposisi dan detoksifikasi herbisida. Kemampuan sejumlah alga hijau dalam menghidrolisis herbisida propanil yang lebih cepat dihancurkan oleh bakteri telah terbukti.

Pertanyaan keamanan

Sebutkan ciri ciri struktur sel alga hijau.

Pigmen dan jenis nutrisi apa yang diketahui pada alga hijau?

Bagaimana cara reproduksi alga hijau? Apa itu zoospora, aplanospora, autospora?

Apa saja kelas alga hijau?

Sebutkan ciri ciri alga hijau kelas Ulvophyceae.

Sebutkan ciri ciri alga hijau kelas Bryopsidae.

Sebutkan ciri ciri alga hijau kelas chlorophyceae.

Sebutkan ciri ciri alga hijau dari kelas Trebuxiaceae.

Sebutkan ciri ciri alga hijau kelas prasin.

Di habitat manakah alga hijau ditemukan?

Jelaskan kelompok ekologi utama mereka.

Peran dan pentingnya ganggang hijau di alam.

Apa pentingnya alga hijau secara ekonomi?

Ganggang hijau sebagai sumber energi non-tradisional.

Alga adalah penghuni air. Mereka hidup baik di perairan tawar maupun di perairan asin di laut dan samudera. Alga sangat beragam. Mari kita mulai mengenal mereka dengan ganggang hijau uniseluler.

Kita hidup di era eksplorasi ruang angkasa. Waktunya akan segera tiba ketika kosmonot Soviet akan bergegas ke planet yang jauh. Jalur luar angkasa itu panjang. Kosmonot masa depan harus menghabiskan waktu berbulan-bulan dan bertahun-tahun di kapal yang melintasi hamparan alam semesta. Seseorang mengonsumsi hingga 700 liter oksigen per hari dan mengeluarkan banyak karbon dioksida. Bagaimana ini bisa terjadi? Penelitian ilmiah menunjukkan bahwa ganggang hijau dapat menyediakan oksigen bagi astronot. Dalam cahaya, ketika nutrisi organik terbentuk, mereka menyerap karbon dioksida dan melepaskan oksigen, terus menerus mengisi kembali cadangannya di udara.

Tumbuhan yang paling berguna untuk perjalanan ruang angkasa kemungkinan besar adalah ganggang kecil bersel tunggal yang disebut chlorella. Mengapa chlorella lebih menarik dibandingkan tumbuhan hijau lainnya bagi peneliti luar angkasa? Pasalnya alga ini mampu berkembang biak dengan cepat. Mengandung sejumlah besar protein yang setara dengan protein susu sapi bubuk.

Klorella- ganggang hijau bersel tunggal, tersebar luas di perairan tawar, laut, dan tanah. (Selnya kecil, bulat, hanya terlihat jelas dengan mikroskop. Sel klorella dilapisi bagian luar dengan membran. Di bawah membran terdapat sitoplasma dan nukleus. Di dalam sitoplasma terdapat kromatofor hijau, yang di dalamnya terdapat zat organik. terbentuk dalam cahaya.Chlorella menyerap karbon dioksida, air dan garam mineral seluruh permukaan tubuh melalui cangkang.

Selama proses fotosintesis, yaitu pembentukan zat organik dalam cahaya, chlorella melepaskan sejumlah oksigen yang jauh melebihi massanya. Pada saat yang sama, chlorella menyerap lebih banyak energi matahari dibandingkan tanaman berbunga.

Kemampuan Chlorella untuk menghasilkan bahan organik dalam jumlah besar dan melepaskan banyak oksigen memungkinkan para ilmuwan menyarankan bahwa chlorella dapat digunakan di rumah kaca pesawat ruang angkasa sebagai sumber oksigen dan makanan bagi astronot. Penelitian para ilmuwan belum selesai, namun tes awal menunjukkan bahwa alga dapat menemani astronot dalam penerbangan untuk memberi mereka oksigen dan, mungkin, nutrisi.

Chlorella hanyalah salah satu jenis alga bersel tunggal.

Anda mungkin pernah melihat permukaan hijau kolam atau aliran sungai zamrud yang tenang di musim panas. Air hijau cerah seperti itu dikatakan “mekar”. Cobalah mengambil air yang “mekar” dengan telapak tangan Anda. Ternyata itu transparan. Banyaknya bola dan piring hijau kecil yang mengambang di air memberikan warna zamrud. Bola dan piring hijau terkecil adalah ganggang hijau bersel tunggal yang hidup di air. Selama “mekarnya” genangan air atau kolam kecil, alga bersel tunggal paling sering ditemukan chlamydomonas. Mari kita lihat tanaman kecil ini.

Alga ini mendapat nama yang agak aneh dari kata-katanya: chlamys - pakaian orang Yunani kuno dan monad - organisme paling sederhana. Diterjemahkan secara harfiah, “Chlamydomonas” berarti: organisme paling sederhana yang ditutupi dengan “pakaian” - cangkang. Chlamydomonas adalah ganggang hijau bulat uniseluler. Itu terlihat jelas hanya di bawah mikroskop. Chlamydomonas bergerak cepat di dalam air dengan bantuan dua flagela yang terletak di ujung sel anterior yang lebih sempit.

Beras. 153. Penampilan dan reproduksi alga:
1 - klorella; 2 - klamidomonas.

Dari atas, Chlamydomonas ditutupi dengan membran transparan, di mana sitoplasma dan nukleus berada. Ada juga "mata" merah kecil - tubuh merah, vakuola besar berisi getah sel, dan dua vakuola kecil yang berdenyut. Klorofil dan zat pewarna lainnya pada Chlamydomonas terletak di kloroplas - kromatofor.

Chlamydomonas memiliki kromatofor berbentuk cangkir. Ia diwarnai hijau oleh klorofil, itulah sebabnya seluruh sel tampak hijau. Diterjemahkan ke dalam bahasa Rusia, kata “chromatophore” berarti “pembawa warna.”

Makanan Chlamydomonas bersel tunggal, seperti tumbuhan berbunga hijau. Chlamydomonas menyerap larutan garam mineral dan karbon dioksida dengan seluruh permukaannya. Dalam cahaya, zat organik - pati - terbentuk di kromatofor selama fotosintesis dan oksigen dilepaskan. Namun Chlamydomonas juga dapat menyerap zat organik siap pakai dari lingkungan.

Seperti semua organisme hidup lainnya, Chlamydomonas menghirup oksigen terlarut dalam air.

Di musim panas, Chlamydomonas berkembang biak dengan pembagian sederhana. Sebelum membelah, ia berhenti bergerak dan kehilangan flagela, kemudian inti dan sitoplasmanya terbelah dua. Sel-sel baru pada gilirannya membelah menjadi dua. Ini adalah bagaimana empat, dan terkadang delapan, sel kecil yang bergerak muncul di bawah cangkang induknya. Mereka disebut zoospora.

Zoospora menjadi tertutup selaput dan membentuk flagela. Segera mereka berenang keluar dari cangkang ibu yang pecah ke dalam air, mulai hidup mandiri dan berubah menjadi Chlamydomonas dewasa.

Reproduksi alga dengan pembentukan zoospora disebut reproduksi aseksual.

Ketika terjadi kondisi yang tidak menguntungkan, reproduksi Chlamydomonas menjadi lebih sulit. Pertama, Chlamydomonas membelah menjadi sejumlah besar sel kecil yang bergerak dengan flagela. Kemudian sel-sel kecil yang bergerak dari individu Chlamydomonas yang berbeda dihubungkan secara berpasangan. Dalam hal ini, sitoplasma dan inti sel yang satu bergabung dengan sitoplasma dan inti sel lain. Jadi dari dua sel terbentuk satu sel baru, yang ditutupi dengan membran tebal dan padat. Dalam bentuk ini, tubuh melewati musim dingin. Di musim semi, beberapa chlamydomonas muda terbentuk dari sel dengan cangkang tebal. Mereka meninggalkan cangkang sel induk, tumbuh dan segera menjadi dewasa.

1. Bagaimana struktur sel tumbuhan?
2. Apa itu plastida?
3. Plastida apa yang kamu ketahui?
4. Apa itu pigmen?
5. Jaringan tumbuhan disebut apa?

Alga adalah tanaman paling kuno di Bumi. Mereka terutama hidup di air, tetapi ada spesies yang hidup di daerah tanah lembab, kulit pohon dan tempat lain dengan kelembaban tinggi.

Di antara alga ada tumbuhan uniseluler dan multiseluler. Alga adalah tumbuhan tingkat rendah; mereka tidak memiliki akar, batang, dan daun. Alga bereproduksi secara aseksual (dengan pembelahan sel sederhana atau spora) dan secara seksual.

Meskipun strukturnya relatif sederhana, kelompok alga yang berbeda memiliki ciri khasnya masing-masing dan berasal dari nenek moyang yang berbeda.

Ganggang hijau hidup di air asin dan air tawar, di darat, di permukaan pohon, batu atau bangunan, di tempat lembab dan teduh. Spesies yang hidup di luar air tidak aktif selama periode kekeringan. Alga hijau paling sederhana adalah uniseluler (Gbr. 58).

Beras. 58. Alga uniseluler

Anda, tentu saja, telah mengamati “mekarnya” air di genangan air dan kolam di musim panas, dan dalam pencahayaan yang kuat di akuarium. Air yang "mekar" memiliki warna zamrud. Jika Anda mengambil sebagian dari air ini, airnya akan menjadi jernih, tetapi mengandung “partikel” kecil yang tersuspensi. Dalam setetes air seperti itu, di bawah mikroskop, banyak ganggang hijau bersel tunggal yang berbeda terlihat jelas, yang memberikan warna zamrud.

Selama "mekarnya" genangan atau kolam kecil, alga uniseluler Chlamydomonas (diterjemahkan dari bahasa Yunani sebagai "organisme paling sederhana yang ditutupi pakaian" - cangkang) paling sering ditemukan di dalam air. Chlamydomonas adalah ganggang hijau bersel tunggal berbentuk buah pir. Ia bergerak di dalam air dengan bantuan dua flagela yang terletak di ujung sel anterior yang lebih sempit (Gbr. 59).

Beras. 59. Chlamydomonas dan chlorella

Di bagian luar, Chlamydomonas ditutupi dengan membran transparan, di bawahnya terdapat sitoplasma dengan nukleus, “mata” merah (benda merah peka cahaya), vakuola besar berisi getah sel, dan dua vakuola kecil yang berdenyut. Klorofil dan pigmen lain pada Chlamydomonas terletak pada plastida besar berbentuk cangkir, yang pada alga disebut kromatofor (diterjemahkan dari bahasa Yunani sebagai “membawa cahaya”). Klorofil yang terkandung dalam kromatofor memberi warna hijau pada seluruh sel.

Ganggang hijau bersel tunggal lainnya, chlorella, tersebar luas di perairan tawar dan tanah basah (lihat Gambar 59). Sel-sel bulat kecilnya hanya terlihat dengan mikroskop. Bagian luar sel klorella ditutupi dengan membran, di bawahnya terdapat sitoplasma dengan inti, dan di dalam sitoplasma terdapat kromatofor berwarna hijau.

Struktur alga uniseluler hijau

1. Tempatkan setetes air “mekar” pada kaca objek mikroskop dan tutup dengan kaca penutup.
2. Periksa alga uniseluler dengan perbesaran rendah. Carilah Chlamydomonas (tubuh berbentuk buah pir dengan ujung depan runcing) atau Chlorella (tubuh bulat).
3. Buang sebagian air dari bawah kaca penutup dengan selembar kertas saring dan periksa sel alga dengan pembesaran tinggi.
4. Temukan membran, sitoplasma, nukleus, dan kromatofor dalam sel alga. Perhatikan bentuk dan warna kromatofor.
5. Gambarlah sebuah sel dan beri nama bagian-bagiannya. Periksa kebenaran gambar menggunakan gambar di buku teks.

Anda mungkin memperhatikan endapan hijau di bagian bawah pohon, di pagar, dll. Endapan tersebut dibentuk oleh berbagai ganggang hijau uniseluler yang telah beradaptasi dengan kehidupan terestrial (Gbr. 60). Di bawah mikroskop, terlihat sel tunggal atau kelompok sel ganggang hijau. Satu-satunya sumber kelembapan bagi alga ini adalah presipitasi (hujan dan embun). Dengan kekurangan air atau suhu rendah, pleurococcus dan ganggang darat lainnya dapat menghabiskan sebagian hidupnya dalam keadaan tidak aktif.

Beras. 60. Ganggang hijau di batang pohon

Pada perwakilan multiseluler alga hijau, tubuh (thallus) berbentuk benang atau formasi seperti daun datar. Di perairan yang mengalir, Anda sering dapat melihat kumpulan benang sutra berwarna hijau cerah yang menempel pada bebatuan dan sobekan bawah air. Ini adalah ulothrix ganggang hijau berfilamen multiseluler (Gbr. 61). Filamennya terdiri dari sejumlah sel pendek. Di dalam sitoplasma masing-masing terdapat nukleus dan kromatofor berupa cincin terbuka. Sel-sel membelah dan benang tumbuh.

Beras. 61. Alga hijau multiseluler

Di perairan yang tergenang dan mengalir perlahan, bongkahan licin berwarna hijau cerah sering kali mengapung atau mengendap di dasar. Mereka terlihat seperti kapas dan dibentuk oleh kelompok ganggang spirogyra berserabut (lihat Gambar 61). Sel Spirogyra yang berbentuk silinder memanjang ditutupi dengan lendir. Di dalam sel terdapat kromatofor berupa pita yang dipilin secara spiral.

Ganggang hijau multiseluler juga hidup di perairan laut dan samudera. Contoh alga tersebut adalah Ulva, atau selada laut, yang panjangnya sekitar 30 cm dan tebalnya hanya dua sel (lihat Gambar 61).

Struktur paling kompleks pada kelompok tumbuhan ini terdapat pada alga charophyte, yang hidup di perairan tawar. Banyaknya ganggang hijau ini menyerupai ekor kuda. Alga Charovaya nitella, atau glitter fleksibel, sering ditanam di akuarium (lihat Gambar 61).

Characeae mempunyai bentukan yang bentuk dan fungsinya menyerupai akar, batang, dan daun, namun secara struktur tidak ada persamaannya dengan organ tumbuhan tingkat tinggi tersebut. Misalnya, mereka menempel ke tanah dengan bantuan sel seperti benang bercabang yang tidak berwarna, yang disebut rizoid (dari kata Yunani "rhiza" - akar dan "eidos" - spesies).

Alga coklat sebagian besar merupakan tumbuhan laut. Ciri luar yang umum dari alga ini adalah warna thalli berwarna coklat kekuningan.

Alga coklat merupakan tumbuhan multiseluler. Panjangnya berkisar dari mikroskopis hingga raksasa (beberapa puluh meter). Thalli alga ini bisa berbentuk filamen, bulat, pipih, atau seperti semak. Terkadang mengandung gelembung udara yang menahan tanaman tetap tegak di dalam air. Ganggang coklat menempel pada tanah melalui rizoid atau dasar thallus yang tumbuh seperti cakram.

Beberapa ganggang coklat mengembangkan kelompok sel yang disebut jaringan.

Di laut Timur Jauh kita dan lautan Samudra Arktik, tumbuh rumput laut alga coklat besar, atau rumput laut (Gbr. 62). Di wilayah pesisir Laut Hitam, alga coklat Cystoseira sering ditemukan (lihat Gambar 62).

Beras. 62. Ganggang coklat

Alga merah, atau alga merah, sebagian besar merupakan tumbuhan laut multiseluler (Gbr. 63). Hanya beberapa spesies rumput merah yang ditemukan di perairan tawar. Sangat sedikit alga merah yang bersel tunggal.

Beras. 63. Ganggang merah

Ukuran jamur kirmizi biasanya berkisar antara beberapa sentimeter hingga satu meter. Namun di antara mereka ada juga yang berbentuk mikroskopis. Selain klorofil, sel alga merah mengandung pigmen merah dan biru. Tergantung pada kombinasinya, warna merah tua berubah dari merah cerah menjadi hijau kebiruan dan kuning.

Secara eksternal, ganggang merah sangat beragam: berserabut, silindris, seperti piring dan seperti karang, dibedah dan bercabang pada tingkat yang berbeda-beda. Seringkali mereka sangat cantik dan aneh.

Di laut, alga merah ditemukan dimana-mana dalam berbagai kondisi. Mereka biasanya menempel pada batu, batu besar, bangunan buatan, dan terkadang alga lainnya. Karena pigmen merah mampu menangkap cahaya dalam jumlah yang sangat kecil, tanaman merah dapat tumbuh pada kedalaman yang cukup. Mereka dapat ditemukan bahkan pada kedalaman 100-200 m. Phyllophora, porfiri, dll tersebar luas di lautan negara kita.

Pentingnya alga di alam dan kehidupan manusia. Ikan dan hewan air lainnya memakan alga. Alga menyerap karbon dioksida dari air dan, seperti semua tumbuhan hijau, melepaskan oksigen, yang dihirup oleh organisme hidup yang hidup di air. Alga menghasilkan oksigen dalam jumlah besar, yang tidak hanya larut dalam air, tetapi juga dilepaskan ke atmosfer.

Manusia menggunakan rumput laut dalam industri kimia (Gbr. 64). Yodium, garam kalium, selulosa, alkohol, asam asetat dan produk lainnya diperoleh darinya. Alga digunakan sebagai pupuk dan diberikan kepada ternak. Dari beberapa jenis ganggang merah, zat agar-agar diekstraksi, yang diperlukan dalam industri gula-gula, kue, kertas dan tekstil. Mikroorganisme ditanam pada agar-agar untuk digunakan dalam penelitian laboratorium.

Beras. 64. Arti dan kegunaan alga

Di banyak negara, rumput laut digunakan untuk menyiapkan berbagai macam hidangan. Mereka sangat bermanfaat karena mengandung banyak karbohidrat, vitamin, dan kaya yodium.

Laminaria (rumput laut), ulva (selada laut), porphyra, dll sering dimakan.

Chlamydomonas, chlorella dan ganggang hijau uniseluler lainnya digunakan dalam pengolahan air limbah biologis.

Pertumbuhan alga yang berlebihan, seperti di saluran irigasi atau kolam ikan, bisa berbahaya. Oleh karena itu, saluran dan waduk harus dibersihkan secara berkala dari tanaman tersebut.

Kehadiran alga merupakan kondisi yang diperlukan untuk kehidupan normal badan air. Jika limbah, limbah kimia, besi tua, kayu busuk, dan bahan lainnya dibuang ke dalamnya, hal ini pasti akan menyebabkan kematian alga, tumbuhan dan hewan lain, serta munculnya badan air yang mati dan terkontaminasi.

Konsep baru

Rumput laut. Kromatofor. Rizoid. Chlamydomonas. Klorella. Kelp

Pertanyaan

1. Mengapa alga tergolong tumbuhan tingkat rendah?
2. Di mana alga hijau uniseluler hidup?
3. Bagaimana struktur Chlamydomonas?
4. Di mana alga hijau multiseluler hidup dan struktur apa yang mereka miliki?
5. Di mana ganggang coklat hidup dan bagaimana strukturnya?
6. Di mana alga merah hidup dan bagaimana strukturnya?
7. Apa itu thallus?
8. Apa itu kromatofor?
9. Apa itu rizoid? Mengapa tidak bisa disebut akar?
10. Apa pentingnya alga di alam?
11. Bagaimana orang memanfaatkan rumput laut?

Memikirkan

Mengapa alga multiseluler yang besar sekalipun tidak memiliki sistem pembuluh darah?

Pencarian untuk yang penasaran

Hapus lapisan hijau dengan hati-hati dari kulit beberapa pohon. Siapkan mikroslide dan periksa di bawah mikroskop. Lihatlah sel-sel alga yang membentuk lapisan hijau. Cobalah untuk menentukan apakah itu dibentuk oleh satu atau lebih jenis alga.

Tahukah Anda bahwa...

• Di banyak tempat di dunia, apa yang disebut “salju merah” terjadi. Di negara kita, fenomena ini terjadi di Kaukasus, Ural Utara, dan di beberapa wilayah Siberia dan Arktik. Warna salju yang tidak biasa disebabkan oleh apa yang disebut salju chlamydomonas. Sel-selnya mengandung pigmen merah. Ketika lapisan atas salju mencair, sel-sel ganggang ini mulai berkembang biak dengan sangat cepat, mewarnai salju dalam berbagai warna merah: dari merah muda pucat hingga merah darah dan merah tua. Terkadang area yang tertutup “salju merah” mencapai beberapa kilometer persegi.
• Ganggang coklat raksasa Pasifik tumbuh 45 cm per hari dan mencapai panjang 60 m.
• Di kawasan Bahama, alga merah ditemukan pada kedalaman 269 m, padahal pada kedalaman tersebut air menyerap 99,9995% sinar matahari.