какая биологическая наука изучает водоросли
Что изучает наука альгология
Общие сведения
Для всех типов водорослей характерен автотрофный тип питания и наличие хлорофилла. В отличие от других автотрофных организмов водоросли не имеют разделения тела на органы, весь их организм состоит из однотипных клеток и называется талломом. Выделяют двенадцать типов организации талломов.
На данный момент альгология разделяет все водоросли на 11 отделов. При этом представители отделов могут крайне отличаться друг от друга и иметь разное происхождение.
Изучать водоросли важно в том числе и потому, что они могут пролить свет на развитие жизни на Земле. Сине-зеленые водоросли считаются причиной появления на нашей планете кислородосодержащей атмосферы. Водоросли являются основой всех водных пищевых цепей. Многие горные породы образовались из водорослей.
Впервые в отдельную группу водоросли выделил Карл Линней, но альгология выделилась в отдельную науку только в 20 веке.
Актуальность альгологии
Водоросли важны для человечества уже сейчас и могут стать незаменимы в будущем. Альгологи занимаются не только изучением существующих видов водорослей, но и выводят новые виды, которые проще и дешевле культивировать, а также разрабатывают способы использования водорослей.
Водоросли идут не только в пищу человеку, гораздо большее количество водорослей используется в качестве дешевого корма для скота.
Водоросли используют для биологической очистки сточных вод, что очень актуально в современном мире, где чистая пресная вода становится все более ценным продуктом.
Водоросли могут решить энергетические проблемы человечества, существует несколько проектов по получению биотоплива из них, и в скором времени не исключено появление автомобилей, работающих на топливе из водорослей.
Водоросли- группа низших растений
Водоросли- группа низших растений
Водоросли – группа низших растений, жизнь которых связана с водной средой. Наука, изучающая водоросли, именуется –альгология. Водоросли в ЕГЭ по биологии встречаются в нескольких заданиях и вам потребуется досконально изучить этот вопрос ЕГЭ по биологии.
Общая характеристика водорослей.
Автотрофное – фотосинтез с выделением кислорода (исключение эвгленовые – миксотрофы на свету фотосинтез в темноте органические вещества)
Размножение
В жизненном цикле преобладает гаметофит
Водоросли делятся на десять отделов
Отдел сине-зеленые (одноклеточные, многоклеточные, колониальные)
Строение клетки имеет характерную особенность – отсутствие ядра. Клетка состоит из клеточной стенки и клеточной мембраны. Внутренняя полость клетки заполнена протопластом, содержащий волютин, рибосомы, ферментоактивные гранулы, фотосинтезирующая мембрана, внутри расположена также кольцевая ДНК.
Представителем сине-зеленых водорослей является спирулина – известна пищевая добавка. Они формируют лечебные грязи, некоторые могут фиксировать свободный азот. Используются при выращивании риса. Могут изменять цвет воды в период массового размножения ( пример – Красное море)
Отдел Зеленые водоросли
Рассмотрим на примере клетки хламидомонады хоботковой. Одноклеточная водоросль с достаточно сложным строением клетки. Клетка имеет овальную форму, на ее передней части расположены два жгутика (выполняют функцию движения клетки во внешней среде) и хоботок. Снаружи хламидомонада покрыта клеточной оболочкой, содержащей гликопротеин (за счет него и пектинов клеточная оболочка этой клетки очень прочная). Внутри клетка заполнена цитоплазмой – отвечает за обмен веществ и форму клетки, содержит хроматофор с расположенным на нем пиреноидом – белковое вещество отвечает за накопление питательных компонентов клетки. В цитоплазме находятся стигма (светочувствительный глазок), ядро, сократительные вакуоли (органеллы, отвечающие за удаление жидкости из клетки).
Размножение
Бывает автоспоровое (возможно при благоприятных условиях, при этом материнская клетка лишается жгутиков, перестает двигаться, внутри образуются споры количество варьирует от двух автоспор до четырех. После чего происходит их выход из материнской клетки и через сутки новые клетки способны уже сами к размножению) и образование гамет при неблагоприятных условиях. Гаметы – это половые клетки, выходящие из материнской клетки и сливающиеся между собой с образованием зигот. Зигота находится в состоянии покоя до наступления благоприятных условий. После этого зигота делится с образованием четырех новых клеток.
Еще один интересный представитель зеленых водорослей – хлорелла. Одноклеточная зеленая водоросль без жгутиков. Внутри клеточной оболочки содержатся протоплазма, ядро и хроматофор с пиреноидом. Водоросль содержит большое количество белка и жиров. На один квадратный метр освещенной поверхности приходится 100 грамм биомассы в сутки. Идет на корм животным, для очистки воды от органики, для регенерации воздуха в закрытых помещениях.
Нитчатые зеленый водоросли
Клетка Улотрикса состоит из ядра, хроматофора, цитоплазмы и сократительных вакуолей снаружи окружена клеточной оболочкой. Прикрепляется к субстрату за счет ризоидов, далее идет базальная клетка, после чего идет однорядная нить. Растет водоросль за счет поперечного деления клеток.
Размножение
Бесполое. Происходит в благоприятных условиях. При этом клетка образует зооспоры, снабженных жгутиками, благодаря которым зооспора двигается и крепится к предмету, после чего начинает процесс деления с образованием новой нити водоросли.
Половое (изогамия). Из клетки водоросли выходя гаметы, которые после этого попарно сливаются с образованием зиготы. Зигота делится на четыре клетки, которые далее дают жизнь следующим нитям водорослей.
Колониальный водоросли
Колониальные водоросли – микроорганизмы, образующие колонии с одинаковым генотипом.
Классическим представителем колониальных зеленых водорослей считают вольвокс – водоросль, состоящая из активных жгутиковых клеток. Каждая особь размножается бинарным делением. Это промежуточная форма организмов между одноклеточными и многоклеточными организмами.
Отдел Бурые водоросли
Бурые водоросли относятся к многоклеточным низшим растениям, у них хорошо развито слоевище, содержат ламинарин и спирт маннит. Представители бурых водорослей: Ламинария японская. Имеет мощное слоевище в длину в среднем от двух до шести метров (есть особи, достигающие двенадцатиметровой длины).Слоевище –лентовидная стлань, стволик неразветвленный, крепится при помощи ризоидов к субстрату.
Микроцистис грушевидный относится к семейству ламинариевых, является самым крупным представителем водорослей. Достигает в длину 64 метра. Слоевище крепится к субстрату при помощи ризоидов, имеется базальный диск и очень мощное слоевище. Стлань рассечённая.
Цистозейра. Многолетний представитель бурых водорослей, произрастает на каменистых грунтах Черного и Азовского морей Обладает крупным слоевищем, которое крепится к субстрату при помощи подошвы. В длину достигает одного метра. Стволик имеет радиально размещенные многократно разветвленные ветви.
Бурые водоросли имеют большое практическое значение. Из них получают ламинарин, манит, иод и бром. Используются в пищевой промышленности.
Отдел Красные водоросли
Характеризуются полным отсутствием жгутиковых стадий. Содержат агар-агар. Представитель красных водорослей – филофора.
В длину достигает 40 сантиметров. Образует на дне Черного моря поле Зернова протяжённостью 40 на 70 миль, сейчас оно сокращено на 2/3. Порфира – еще один представитель отдела Красных водорослей. В длину 10 сантиметров. Из него получают иод, бром, агар, кровезаменители, лекарства для борьбы со СПИдом.
Отдел Диатомовые водоросли
Рассмотрим отдел на примере новикулы. Новикула – представитель диатомовых водорослей. Встречается в составе планктона. Клетки новикулы производят реактивные движения за счет выбрасываемой слизи. Деление клетки бинарное, происходит каждые три часа.
На дне водоема образуют вещество диатомит, который пропитывают нитроглицерином и получают динамит.
Отдел Динофитовые водоросли.
Одноклеточные микроорганизмы, монадного типа структуры. В основном форма имеет шаровидную и эллипсоидную форму. Представитель отдела – ноктилюка ( или ночесветка) окрашена в розовый цвет. При раздражении выделяет флуоресцентное вещество, демаскирует предметы в воде.
Золотистые водоросли
Представитель – кокколитофориды. Одноклеточная панцирная водоросль – фиксатор карбонатов. Образует осадочный материал, именно эта водоросль образовала крымские горы. Если смотреть в количественном эквиваленте, то один кубический миллиметр мела содержит 5 миллионов особей кокколитофориды.
Какая наука изучает водоросли?
Какая наука изучает водоросли?
2. Наука, изучающая биогеноценотический уровень?
3. Наука, изучающая биосферный уровень?
Зоология наука изучающая?
Зоология наука изучающая?
Наука изучающая лишайеики?
Наука изучающая лишайеики.
1 для производство чего используется?
1 для производство чего используется.
3 что изучает наука алькология.
Наука изучающая шмеля?
Наука изучающая шмеля.
Все биологические науки и что они изучают?
Все биологические науки и что они изучают.
Паукообразных изучает наука?
Паукообразных изучает наука.
Что изучает наука биология?
Что изучает наука биология?
Естественные науки и Что они изучают?
Естественные науки и Что они изучают.
Есть лекарство пиницелин в нем участвует этот гриб.
Используется человеком для производства пенициллина( такое лекарство вроде).
Вопервых у них разный состав химический отличается тем что его можно восоздать.
1, 2, 5 это точные ответы, потому что остальные мхи).
Ответ на вопрос : 1, 5.
Пеницилл Цефалоспорины Циклоспорин Дрожжи Мукор Аспергиус нигерус.
Ботаника как наука
Ботаника — это комплексный раздел биологии, изучающий растения. Как наука она появилась на базе практических запросов человека. Она получает и систематизирует знания о строении, жизнедеятельности, эволюции, экологии, распространении, уровнях организации растений.
Происхождение названия ботаники
Название науки ботаники появилось в XVIII веке от немецкого Botanik, заимствованного в свою очередь от древнегреческого βοτανικоς — «относящийся к растениям». Греческое слово было связано с термином βοτаνη, что означает «скот». Общность корней разных слов объясняется тем, что трава — это пища для скота.
Ботаника: предмет изучения науки
Рис. 1. То, что изучает ботаника
Рис. 2. Отличия грибов от растений
В 70-80 годах XX века в ботанике перестал употребляться термин «низшие растения». Отсутствие дифференциации тела и тканей не стало определяющим признаком для деления растений на группы. Теперь важнейшими считают различия в обмене веществ, строении клеток, устройстве репродуктивной системы и некоторые другие признаки.
В настоящее время ботаника изучает растения, водоросли, лишайники и протисты, имеющие хлорофилл. Протисты как и водоросли не представляют собой единой группы из близких друг другу организмов. Важнейшей единицей, исследуемой ботаникой являются растения.
Рис. 3. Предмет изучения науки ботаники
Какие признаки растений выделяет ботаника?
В царство Растения входят фотоавтофототрофные организмы, т. е. синтезирующие органические вещества из неорганических за счёт энергии солнца. Они осуществляют фотосинтез с выделением кислорода (оксигенный). У их клеток есть ядро и плотная оболочка, главным образом состоящая из целлюлозы. Растения характеризуются чередованием поколений и преобладанием диплоидной стадии жизни.
Большая часть современных учёных предполагают, что для растений характерны 7 основных признаков. Но каждый из них можно обнаружить и у каких-либо других групп живых организмов. Поэтому судить о принадлежности к царству нужно учитывая все эти признаки. Однако встречаются и растения, у которых отсутствует та или иная характерная черта. Проследим какие признаки растений выделяет ботаника.
Прочные оболочки есть также у прокариот и грибов, но они состоят из других полисахаридов: у грибов – из хитина (полиацетилглюкозамина), у прокариот – из муреина (мукопептида или гликопептида).
Рис. 4. Клеточная оболочка растений
2. Способ питания . Один из важнейших признаков растений – фотоавтотрофное питание (греч. autos – сам, trophe – пища). Растения сами себе «готовят» еду из неорганических веществ в процессе фотосинтеза (образование растворимых сахаров из двуокиси углерода и воды с использованием солнечной энергии). Энергию солнца улавливают молекулы зелёного пигмента хлорофилла, находящиеся на мембранах гран хлоропластов. В процессе фотосинтеза растения выделяют кислород и запасают крахмал или похожие по свойствам и строению углеводы.
Автотрофно питаются и некоторые прокариоты. Но этот способ питания у них осуществляется чаще в форме хемосинтеза, при котором углерод усваивается за счёт энергии окисления неорганических веществ (серы, азота, соединений железа и др.). У других автотрофных прокариот, например, пурпуровых бактерий есть фотосинтез, но он проходит без выделения кислорода – аноксигенно. Только цианобактерии и хлороксибактерии как и растения способны к оксигенному фотосинтезу.
Рис. 5. Поступление и выделение веществ в растение при фотосинтезе
3. Поглощение пищи путём абсорбции (всасывания ) . Из-за прочных клеточных стенок питательные вещества внутрь клетки могут проникать только в виде растворов в жидком или газообразном состоянии. Такой способ поглощения питательных веществ называется осмотрофным. Он характерен также для грибов и прокариот. В противоположность им большинство животных поглощают твёрдую пищу путём заглатывания (фаготрофия, или голозойное питание).
4. Малоподвижный образ жизни. Прикреплённость и неспособность к быстрому реагированию – характерная черта многоклеточных растений. Они не имеют мускулов, нервной системы и органов чувств. Они не способны к локомоции (перемещению с места на место). Но у растений есть свои способы движения. В основе изменения положения частей их тела в пространстве лежит миграция воды в клетках (тургорное давление) или рост тканей. К быстрым движениям способны хищные растения, виды, закрывающиеся в ответ на раздражение и растения, активно распространяющие свои семена. Самые быстрые движения среди растений замечены у шелковицы белой. Она перемещает лепестки своих цветов со скоростью в 25 мкс. Все виды движения растений делят на 3 группы:
Тропизмы (у животных сходные процессы называют таксисами) — рост или движение клетки относительно однонаправленного раздражителя, например, по отношению к свету (движение к нему или от него), к химическим веществам или под действием силы притяжения Земли. В основе тропизмов лежит движение цитоплазмы и неравномерное размещение фитогормонов (абсцизовой кислоты, ауксина и др.). Они связаны с изменением (ростом) тканей.
Настии — более быстрые ненаправленные ростовые движения некоторых органов растений в ответ на рассеянные внешние раздражения. Примером настий могут служить сжимание листьев у венериной мухоловки и росянки, у стыдливой мимозы.
Нутации — круговые движения чаще встречающиеся у вьющихся растений. Их стебли и усики нарастают верхушкой и обвивают опору.
Рис. 7. Примеры настий
Прикреплённый образ жизни растений привёл к особому способу их расселения по свету. Чаще они заселяют новые территории в виде зачатков (спор, зооспор или семян).
Рис. 8. Способы расселения семян
5. Полярность . Возникла в связи с прикреплённым образом жизни организмов. Выражается в различии между противоположными точками клеток и растения в целом. У наиболее развитых растений это заметно по расчленению тела на корни и побеги. Полярность проявляется в скорости синтеза, передвижения и накопления веществ внутри тканей и многое другое.
7. Метамерия и модульность . Рост в течение всей жизни приводит к постоянному появлению новых побегов, частей корня и отмиранию старых. У растений много однотипных органов, их количество непостоянно и зависит от условий среды. Части растения закономерно повторяются вдоль продольной оси — эти участки называются метамерами. Это хорошо заметно на побегах, состоящих из узлов с листьями и пазушными почками. Растения состоят из множества повторяющихся частей: стволиков, боковых и придаточных корней, побегов. Ботаники их называют модулями.
Рис. 9. Метамерность растений
Ботаника как система наук
Раньше других из ботаники выделилась морфология — наука о внешнем и внутреннем строении органов растений, их происхождении и эволюции. Очень долго ботаника описывала только внешний вид растений. Но постепенно количество входящих в науку подразделов увеличилось. Основные наиболее ранние ботанические дисциплины:
Это далеко не полный перечень ботанических дисциплин. Эти науки не обособлены друг от друга. Они взаимосвязаны, ведь растение, изучаемое со всех сторон, представляет собой единую систему. На развитие ботаники, особенно в последние годы, большое влияние оказывают генетика и молекулярная биология. Одновременно с фундаментальными дисциплинами развиваются и прикладные отрасли ботаники: фармакология, селекция, растениеводство, биотехнология, лесное хозяйство, парфюмерная промышленность.
Ботаника изучает растения, как и другие живые организмы по уровням их организации.
Значение растений для природы и человека
Рис. 10. Космическая роль растений
Биосфера (область распространения жизни) вообще появилась на Земле благодаря фотосинтезу. Растения и некоторые другие организмы улавливают углекислый газ и разлагают воду с выделением кислорода. Из-за этого на планете постепенно накопился кислород. Он служит причиной разрушения (окисления) горных пород, что способствует образованию почв и накоплению минеральных веществ нужных для питания растений. Благодаря кислороду у земли появился озоновый экран.
Рис. 11. Хвойный лес
Растения служат важнейшей составляющей почвы и главными её защитниками. В процессе жизни они поглощают из почвы и испаряют в атмосферу большое количество воды. При вырубании лесов и потраве полей вода, попадающая в почву, стекает и способствует её разрушению (эрозии). Леса экваториального пояса смягчают климат за счёт испарения воды. Растения – это укрытия и места обитания животных.
Человек использует растения с доисторических времён, ещё с тех пор, когда основой его существования было собирательство. Они давали людям продукты питания, материал для изготовления орудий труда и постройки жилищ, топливо и лекарства.
В неолите (VIII – III тыс. до н. э.) человек стал возделывать землю и выращивать растения. Земледелие появилось независимо в нескольких центрах: в Юго-Восточной и Передней Азии, в Средиземноморье, в долине Нила, в Центральной и Южной Америке. Человек научился выращивать и собирать урожаи наиболее ценных для себя культур. В результате отбора появлялись продуктивные сорта растений. В настоящее время существует около 1500 сортов культурных растений. Большие площади заняты зерновыми культурами, первое место в рационе населения Земли занимает рис, второе – кукуруза, третье – пшеница, меньшее значение имеют ячмень, овёс, рожь, просо. В культуре много овощных, плодовых, пряных, бобовых, кормовых, технических и декоративных растений.
В медицинских целях растения использовались издавна. Само развитие ботаники связано с развитием медицины. Учёные, внесшие вклад в развитие ботаники известны и созданием травников, где они описывают основные лечебные свойства представителей флоры. Первые ботанические сады назывались «аптекарскими». Сегодня официальная медицина использует в своей практике более 200 видов растений, а народная до 3000.
Рис. 12. Ботанический сад Сингапура
Вам будет интересно
Понятие о строение семян предполагает усвоение понятие об органах растений вообще. У растений, как и…
Хлопковые, льняные, синтетические — это ткани, из которых люди шьют себе одежду. Она нужна им…
В ботанике листья – это вегетативные органы, части побега сосудистых растений. В норме они развиваются…
Строение растений очень разнообразно и отличаются даже в пределах одного вида. Древнейшие представители флоры, многие…
