ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4.

 

ТЕМА: «ОТДЕЛ ХАРОВЫЕ И ДИАТОМОВЫЕ ВОДОРОСЛИ  ВОДОРОСЛИ»

 

Цель: познакомиться с экологией, морфолого-биологическими особенностями, способами размножения особенностями жизненного цикла харовых   и диатомовых водорослей, значением их в природе и жизнедеятельности человека.

 

Материалы и оборудование: хара (p.Chara),выращенная в банке с водой. Постоянный микропрепарат антеридиев и оогониев хары. Пиннулярии (p.Pinnularia) и другие диатомовые водоросли. Постоянные микропрепараты этих водорослей. Таблицы по изучаемым объектам. Микроскопы и оборудование для изготовления микропрепаратов, чашки Петри.

 

Работа 1. Строение, размножение и экология харовых водорослей.

Работа 2 .Строение, размножение и экология диатомовых водорослей.

 

Теоретическая часть

 

Харовые водоросли (лучицы) внешне похожи на высшие растения: хвощ или роголистник. Но их тело представляет собой слоевище, хотя очень сложно и своеобразно устроенное. Распространены в пресных водоемах, особенно с жесткой известковой водой, но некоторые из них обитают и в солоноватой воде. Чаще всего харовые образуют густые заросли, ковром покрывающие дно мягких илистых водоемов. Высота слоевищ достигает 20 – 30 см., но может составлять 1 или даже 2 м. Клетки покрыты целлюлозной оболочкой, в наружных слоях которой отлагается карбонат кальция, поэтому на ощупь водоросли жесткие. На начальных стадиях развития все клетки харовых одноядерные, однако, при последующей дифференцировке вследствие многократных амитотических делений ядер их становится много. Кроме того, в постенной цитоплазме находятся многочисленные мелкие дисковидные хроматофоры. Набор фотосинтезирующих пигментов у них такой же, как и у зеленых водорослей (хлорофиллы а и b и те же каротиноиды), а в качестве запасного питательного вещества вырабатывается крахмал. Всю центральную часть занимает вакуоль с клеточным соком. Движение протоплазмы в клетках отличается большой скоростью, равной 1,5 – 2 мм в минуту.

Вегетативное размножение осуществляется с помощью корневых и стеблевых клубеньков, которые могут развиваться как на ризоидах, так и на нижних частях стебля, погруженных в грунт. Бесполого размножения при помощи спор нет. Половой процесс оогамный.

Харовые – очень древние растения. Отдел содержит несколько классов, но до современных дней сохранился лишь один класс (харовые) с одним порядком (харовые) и двумя семействами: харовые (нителлопсис, лихнотамнус) и нителловые (нителла, толипелла).

 

Диатомовые водоросли распространены как в пресной воде, так и в морской. Они входят в состав цланктона, т_. е. находятся в воде во взвешенном состоянии или скопляются в слизистом налете, покрывающем предметы, находящиеся в воде. Ил, оседающий на дно водоемов, такжесодержит, всебе много диатомовых водорослей.Диатомовые, водоросли - микроскопические одноклеточные или реже, колониальные организмы. Форма их: весьма разнообразна. Стенка клетки имеет две створки: наружную-эпитеку и внутрентою -гипотеку. Створки состоят из протопектиновых веществ, покрытых снаружи кремнеземистым панцирем с тончайшей структурой утолщений. Внутри клетки расположены протопласт и вакуоль. Два постенных хроматофора имеют бурую окраску, так как хлорофилл в них замаскирован бурым пигментом фукоксантином.

Рис. 9.Диатомовые водоросль пиннулярия (p.Pinnularia). А- вид со стороны пояска; Б- вид стороны шва; В-продольный разрез; Г-поперечный разрез; д-вегетативное размножение

1- эпитека, 2- гипотека, 3-шов, 4- узелок, 5- хроматофор, 6-пиреноиды, 7-цитоплазма, 8- ядро, 9- вакуоль, 10- створка, 11- поясок

 

 

Практическая часть

 

Инструкция к выполнению работы № 1

Charophyta                                     Charales                                          Chara

Charophyceae                                 Characeae

 

Хара (p.Charа) хорошо растет в банке с водой. Она достигает несколько десятков сантиметров в длину. Таллом расчленен как бы на узлы и междоузлия. От узлов отходят разветвления. С помощью ризоидов хара прикрепляется ко дну водоема. По внешнему виду таллом хары несколько напоминает листостебельное растение.

На поперечном разрезе таллома уже при малом увеличении видно, что средняя крупная клетка окружена более мелкими, образующими как бы кору вокруг осевой клетки (рис. 8, А).Поместив кусочек таллома в каплю воды на предметное стекло, можно наблюдать движение цитоплазмы, которая увлекает за собой зернистые пластиды.

При половом размножении в пазухах некоторых боковых одно­клеточных разветвлений образуются оогонии и антеридии. Оогоний имеет продолговато-овальную форму. Стенка его состоит из спирально закрученных удлиненных клеток, на вершине заканчивающихся пятью короткими клетками (коронкой). Внутри находится яйцеклетка с запасными продуктами. Антеридии мельче оогониев и имеют шаровидную форму. В зрелом состоянии они окрашены в оранжевый цвет. Стенка антеридия состоит из треугольных клеток - щитков, от которых внутрь отходят спермагенные нити. В последних образуются подвижные спермии с двумя одинаковыми простыми жгутиками.

Можно рассмотреть также харовую водоросль – нителлу (p.Nitella) (рис. 8, Б), у которой крупные клетки (междоузлия) не окружены мелкими.

  

А                                                  Б

Рис. 8.Харовые водоросли (кл.Charophyceae).А - хара(р.Chara),

Б-нителла (p.Nitella):

 1- общий вид, 2- часть таллома, 3- щиток антеридия, 4- спермин; а- ризоиды, б - клубеньки, в- центральная клетка таллома, г- клетки, окружающие центральную, д- оогоний, е- антеридий, ж- спермагенная нить

 

Инструкция к выполнению работы № 2

 

Bacillariophyta                               Diraphales                                       Pinnularia

Pennatophyceae                              Naviculaceae

 

Пиннулярия(p.Pinnularia) и другие диатомовые водоросли скапливаются в большом количествев иле на дне водоемов или на дне банки с водорослями. Пипеткой берут каплю ила и рассматривают ее при малом увеличении. В капле среди мертвых частиц ила видны различные диатомовые водоросли и среди них более крупные - пиннулярии (рис. 9).При большом увеличении изучают пиннулярию со стороны шва и со стороны пояска. В первом случае видно, что таллом пиннулярии одноклеточный. Клетка имеет продолговатую форму с закругленными концами и более широкой средней частью. Вдоль клетки тянется шов (щель), возле концов его и в средней части видны три утолщения, называемые узелками. Благодаря движению цитоплазмы, соприкасающейся через шов с водой, она может передвигаться, что заметно при рассмотрении живых особей. Створка состоит из протопектиновых веществ, сильно пропитанных кремнеземом. На ней заметны штрихи,образовавшиеся вследствие неравномерного отложения кремнезема. У живой пиннулярии видны цитоплазма, ядро, вакуоль и два хроматофора пластинчатой формы и бурой окраски.При изучении клетки со стороны пояска можно увидеть наружную створку – эпитеку, прикрывающую внутреннюю створку - гипо­теку, наподобие того, как крышечка прикрывает основание коробочки.

Пиннулярию и другие диатомовые водоросли (рис. 10) можно рассмотреть также на постоянных препаратах

 

 

Рис. 10. Диатомовые водоросли (отд. Diatomophyta). А- плеуросигма (p.Pleurosigma); Б - цимбелла (p. Cymbella);В- навикула (p. Navicula); Г- синедра (p. Synedra); Д- табеллярия (p. Tabellaria);Е- диатома (p. Diatoma);Ж- меридион (p. Meridion); 3- циклотелла (p. Cyclotella)

1- шов, 2- узелок

 

Вопросы для подготовки:

 

Особенности таллома хары. Образование и строение клеток.

Размножение. Строение оогониев и антеридиев. Особенности жизненного цикла.

Признаки эволюционной продвинутости.

Особенности химического состава и строения клеточных стенок у диатомовых водорослей.

Биологические особенности отдела: талломная организация, строение клетки и оболочки, типы размножения, значение. Особенности представителей в связи с принадлежностью их 2-ум классам.