Хламидомонада значение в природе и в жизни человека кратко

Обновлено: 02.07.2024

Помогите пояснить, каково значение хламодимонады в природе и в жизни человека! Где, как и зачем её используют?

Хламидомонада – одноклеточная водоросль

В тёплую погоду летом часто можно наблюдать цветение воды в лужах на сырой дороге, в прудах Этот изумрудный цвет воде придаёт размножающаяся в больших количествах хламидомонада

Поглощение углекислого газа
Выделение кислорода
Источник питания - планктон.
Место обитания животных и рыб
Панцири диатомовых – источник диатомитов.

Продукты питания
Источник агар-агара
Косметология
Медицина
Источник йода и минеральных веществ
Удобрения
Источник калийных солей
Корм для скота
Биологическая очистка сточных вод.

Вывод: Водоросли – необходимое условие нормальной жизни водоёма.
Если в них сбрасывают нечистоты, химические отходы, металлический лом, гниющую древесину и другие материалы, то это неизбежно ведет к гибели водорослей, других растений и животных, болезням человека и появлению мертвых и зараженных морей, озер, прудов.

Хламидомонада – одноклеточная водоросль

Хламидомонада – это простейшая одноклеточная водоросль. Она обладает уникальной способностью передвигаться в пространстве и реагировать на свет.

Род хламидомонада отдельный и относится к семейству Chlamydomonadaceae. Известно более 500 видов водорослей данного рода.

Общая характеристика

Биология по современной научной классификации относит хламидомонаду к вольвоксовым одноклеточным водорослям. Она входит в отдел зеленые водоросли царства растений.

Отличается микроскопическими размерами, не превышающими в длину 44 мкм, в ширину – 28 мкм, и подвижными жгутиками. Оболочка организма гладкая, без выростов.

Строение хламидомонады типично для большинства одноклеточных. Хроматофоры отдельных видов содержат особые включения – пиреноиды.

Стигма растения восприимчива к изменениям освещенности. Организм активно движется в сторону света, необходимого для фотосинтеза.

Отличие хлореллы от хламидомонады

Сходным с Сhlamydomonas строением обладает Chlorella. Хлореллы так же обитают в пресных водах и размножаются с помощью спор.

Сравнение двух водорослей помогает лучше понять отличительные особенности хламидомонады:

подвижность,
наличие 2 жгутиков,
глазок, чувствительный к свету,
наличие сократительной вакуоли,
зооспоры – споры со жгутиками,
размножение половым путем при неблагоприятных условиях.

Хлорелла относится к протококковым, не наделена способностью передвигаться, размножается только при помощи автоспор.

Строение хламидомонады

Форма хламидомонады вытянутая, на картинке она напоминает грушу. На внешней удлиненной части располагаются 2 подвижных жгутика. Тело защищено специальной гладкой оболочкой из пектина. Внутри находится цитоплазма.

Значительную часть внутреннего пространства занимает чашеобразный хроматофор. Он выполняет две важные функции:

Нижнюю продолговатую область занимает пиреноид в форме шара. Именно в этой части скапливаются запасы органических веществ. В окружении цитоплазмы расположен красный органоид – светочувствительный глазок. Он выполняет роль фоторецептора.

У основания жгутиков различимы 2 пульсирующие вакуоли. Они помогают удалять излишки воды.

Кратко строение хламидомонады выглядит следующим образом:

оболочка,
хлоропласт,
пиреноид,
цитоплазма,
фоторецептор,
ядро,
вакуоли,
жгутики.

Жизненный цикл

Цикл развития хламидомонады проходит по двум различным направлениям. При нормальных условиях процесс размножения протекает достаточно быстро при помощи спор.

В неблагоприятных обстоятельствах активируется половой процесс.

Тип питания

Хламидомонада одновременно и автотроф, и гетеротроф. Преимущественно она питается, как и все растения, благодаря фотосинтезу.

Дополнительные органические вещества водоросль способна поглощать извне. Для этих целей используются специальные ионные каналы, по которым поступают и выводятся определенные продукты. Захват частиц питательных веществ происходит посредством выпячивания отдельных участков тела.

Половое и бесполовое размножение

На примере хламидомонады можно рассматривать размножение большинства известных водорослей. Бесполовая схема размножения представляет простейший процесс образования зооспор.

На начальном этапе взрослый организм, готовый к размножению, прекращает движение и лишается жгутиков. Хламидомонада приобретает округлую форму. Внутри происходит деление на отдельные клетки. Возможно появление от 4 до 8 самостоятельных клеток с отдельной оболочкой и жгутиками.

Когда созревание закончено, материнская клетка теряет оболочку и выпускает маленьких хламидомонад. Через определенный промежуток времени происходит созревание водорослей. Они образуют внутри себя новые зооспоры.

Процесс полового размножения запускается в неблагоприятной окружающей среде и включает следующие этапы:

Образование гамет.
Выход гамет и образование зигот.
Нарастание защитной оболочки.
Деление зиготы при наступлении подходящих условий.
Образование 4 молодых самостоятельных клеток.

Дыхание

Дыхание водоросли происходит при помощи всей поверхности тела. Для дыхания использует кислород. Хламидомонада поглощает газ, растворенный в воде.

Где обитает хламидомонада

Среда обитания хламидомонады не ограничивается строгими рамками.

Она может существовать как в открытых водоемах, так и в аквариумах, и на влажных поверхностях стен. Ей не страшны низкие температуры, повышенная кислотность и жесткость воды.

Она способна сохранять жизнеспособность в самых экстремальных условиях. Хламидомонаду можно наблюдать на заснеженных поверхностях, где она окрашивает толщи льда в характерный цвет.

Значение в природе

Признаки наличия в водоеме хламидомонады – цветение. Большое количество водорослей говорит о загрязнении вод. В процессе жизнедеятельности растение очищает окружающую среду, поглощая органические вещества.

Но избыток хламидомонады в водоемах может оказаться губительным для рыб и другой растительности. Выделяя углекислый газ и повышая уровень продуктов распада, водоросль оказывает негативное влияние на окружающую среду. Значение хламидомонады в природе неоднозначно.

В научных целях ее выращивают в специальных лабораториях и используют в различных опытах и для определения токсичности водоемов.

Заключение

Данное название как нельзя лучше подходит удивительной микроскопической водоросли, спрятавшей свою простую сущность под защитным плащом.

Под хламидомонадой подразумевают простейший одноклеточный организм, зеленую водоросль овальной или грушевидной формы, которая считается одним из самых примитивных представителей растительного мира, несмотря на довольно сложное устройство своей единственной клетки. Кроме того, этот микроорганизм имеет колоссальное значение для науки, поскольку он применяется для активного изучения вопросов генетики. В природе водоросль является санитаром водоемов.

Основные понятия

Хламидомонада — представитель одноименного класса, порядка, вида и рода, имеет непосредственное отношение к водорослевым культурам вольвоксного одноклеточного типа. Растение настолько живуче, что ему практически без разницы, где обитать, поэтому встретить хламидомонаду можно в любом водоеме, начиная с теплых топей и заканчивая горными холодными реками. Некомфортной средой обитания для одноклеточного организма является соленая вода, поэтому он не развивается в озерах, морях и океанах, хотя и тут встречаются свои исключения из правил, пусть и в небольшом количестве.

Общие характеристики

Крошечные размеры (до 44 мкм в длину и 28 мкм в ширину) не препятствуют быстрому перемещению микроорганизма в воде. Напротив, два жгутика, которые буквально ввинчиваются в водную толщу, в совокупности с гладкой поверхностью круглого или грушевидного тела одноклеточного позволяют ему активно передвигаться в любом направлении. Поскольку для нормального развития этого микроорганизма необходим свет, так как его стигма очень чувствительна к этому источнику питания и принимает активное участие в процессе фотосинтеза, то хламидомонада практически всегда движется в эту сторону.

Очень часто водоросль путают с другим микроскопическим обитателем водоемов — хлореллой, однако при более глубоком изучении обоих видов выясняется, что они имеют несколько существенных различий. Речь идет об устройстве этих примитивных организмов, которое у хлореллы, не имеющей облегчающих передвижение жгутиков, красного глазка, вакуолей и оболочки, гораздо проще, чем у хламидомонады. Что касается последнего вида водорослевых, то его можно охарактеризовать следующими признаками:

высокий уровень активности и подвижности;
наличие двух длинных жгутиков, которые нередко выходят за пределы тела микроорганизма;
внутриклеточный чувствительный к свету глазок, именуемый стигмой;
две сократительные вакуоли;
зооспоры, то есть споры со жгутиками;
способность размножаться половым путем в случае негативного воздействия внешней среды.

Использование сократительных вакуолей позволяет простейшему осуществлять регуляцию осмотического давления. Реагирование глазка на свет обусловлено внутренним накоплением большого количества гематохрома — красного пигмента. Процесс передвижения хламидомонады к солнечным лучам, в котором задействованы жгутики, именуется фитотаксисом.

Клеточный хлоропласт занимает бо́льшую часть внутреннего пространства, образуя некое подобие мягкой чаши для накопления крахмала. Его оболочка состоит из гликопротеиновых кислот, богатых гидроксипролином (нестандартными аминокислотами). Присутствуют в клеточной стенке растения также моно- и олигосахариды в растворимом виде, а вот целлюлоза здесь не обнаружена.

Строение и питание

В природе чаще всего встречаются хламидомонады слегка вытянутой формы, напоминающей грушу, хотя бывают и круглые экземпляры. За пектиновой оболочкой этого одноклеточного, как и полагается, находится цитоплазма, размещающая в себе все основные элементы клетки. Микроорганизм включает в себя следующие жизнеобеспечивающие составляющие:

оболочка или клеточная стенка, которой нет у хлореллы и многих других простейших;
цитоплазма;
чашеобразный хроматофор;
сократительные вакуоли, одна из которых находится непосредственно в цитоплазме, а другая — в хроматофоре, представляя собой пиреноид в крахмальной оболочке;
стигма;
большое ядро и ядрышко в нем;
два жгутика, способствующие передвижению простейшего.

Определяющее значение в жизнедеятельности хламидомонады играют чувствительные фоторецепторы (красные органоиды или глазки), остро реагирующие на свет, а также хроматофор, отвечающий за фотосинтез и накопление крахмалистых частиц, берущих в плотное кольцо шарообразный пиреноид, который является хранилищем всех запасов органических веществ.

Основное предназначение двойной пульсирующей вакуоли, расположенной между жгутиками, сводится к удалению всех накапливающихся в микроорганизме излишков влаги. Строение хламидомонады не представляет собой ничего сложного, более подробно ознакомиться с ним поможет рисунок из любой книги по биологии.

Дыхание микроорганизма осуществляется не каким-то единым органом, а всей его оболочкой, которая поглощает растворенный в воде кислород. В то же время питание этого представителя отдела зеленых водорослей может осуществляться двумя путями:

Автотрофный, то есть синтез органических веществ из неорганических. Проще говоря, автотрофное питание представляет собой процесс фотосинтеза, участие в котором автоматически ставит микроорганизм на первую ступень пищевой пирамиды в биосфере. Особенности светочувствительной хламидомонады таковы, что водоросль способна усваивать до 2% солнечной энергии во многом благодаря наличию ионных каналов, способных мгновенно реагировать на свет. Под этими каналами подразумеваются порообразующие транспортные белки, способные учитывать разность потенциалов, всегда существующих внутри клетки и за ее пределами.
Второй тип питания хламидомонады — гетеротрофный, который осуществляется посредством пиноцитоза. Этот процесс имеет свойство происходить по двум схемам, одна из которых предполагает поглощение клеткой жидкости, богатой органическими веществами, а вторая подразумевает питание содержимым макромолекул.

Примечательно, что захват частиц, характерный для гетеротрофной схемы питания, простейшее осуществляет выпячиванием отдельных участков своего тела. Благодаря этой особенности микроорганизм имеет свойство отличаться от других видов класса, в результате чего ученые не могут до конца определиться со статусом хламидомонады, относя ее и к животным, и к растениям.

Размножение и жизненный цикл

Взрослая особь этого одноклеточного микроорганизма имеет n-гаплоидный набор хромосом, развиваясь из спор аналогичного набора путем митоза. Такой же набор имеет место в гаметах, которые происходят от хломидомонадной клетки с помощью митоза. Эта особенность позволяет простейшему размножаться как бесполым, так и половым путем, при этом из двух возможных преобладать будет первый вариант.

Процесс размножения хламидомонады представлен в таблице с приведенными в ней этапами, напрямую зависящими от выбранного способа репродуктивной деятельности.

Бесполый тип	Половой тип
Взрослый организм прекращает активную деятельность, лишаясь своих жгутиков	Образование новых гамет
Тело одноклеточного увеличивается, приобретая округлую форму, так как происходит внутреннее деление клеток, численность которых может достигать 4—8 отдельных особей	Сформировавшиеся гаметы выходят наружу, после чего происходит образование зигот
После того как процесс созревания подходит к концу, материнская оболочка теряет свою целостность, выпуская сформировавшиеся особи наружу	У сформированных организмов начинает образовываться собственная защитная клеточная оболочка
По мере взросления новых хламидомонад происходит формирование в них зооспор для повторения процесса	Деление сформировавшихся зигот происходит только при наступлении благоприятных для этого процесса условий
Первое деление является редукционным, в процессе которого формируется 4 зооспоры двужгутикового типа, имеющие свойство расходиться в разные стороны после разрыва зиготы	Образуются четыре молодые и самостоятельные клетки, которые впоследствии могут выбрать любой из возможных двух способов размножения

Процесс воспроизведения следующего поколения половым путем запускается только в том случае, если хламидомонада попадает в неблагоприятную среду. Кроме того, существует несколько разных видов простейших (оогамные, изогамные, гетерогамные), способ размножения которых также может существенно отличаться друг от друга. К примеру, в оогамных микроорганизмах происходит формирование крупной женской яйцеклетки и множества мелких мужских сперматозоидов, в результате чего оплодотворение осуществляется в пределах одной клетки.

В норме жизненный цикл хламидомонады происходит при помощи спор, причем процесс этот протекает очень быстро. Перезимовавшая зигота проходит стадию мейоза, для которой характерным является деление эукариотического клеточного ядра с уменьшением хромосом в два раза и образованием новых зооспор. Из последних и развиваются новые особи. Все этапы их развития, если не считать зигот, являются гаплоидными, то есть способными сохранять одинаковое число хромосом в ядре одноклеточного или во всех ядрах многоклеточного организма.

Польза и значение в аквариуме и природе

Зона распространения хламидомонады гораздо шире, чем можно подумать. Эта зеленая водоросль встречается везде — в открытых водоемах, аквариумах, цветочных горшках, в заплесневевших уголках стен и даже на снегу. В последнем случае речь идет о самых стойких и живучих микроорганизмах, способных переносить критически низкие температуры и окрашивать поверхность ледяной корки собственным пигментом. Именно поэтому снег с распространяющимися по нему хламидомонадами зачастую приобретает не только зеленый, но и желтый, бурый и даже красный оттенок.

Главное условие распространения микроорганизма — цветение воды, которое наблюдается при длительном ее застое. Неудивительно, что в случае редкой ее смены стенки аквариумов, искусственных прудов и бассейнов начинают покрываться зеленым налетом. Кроме того, подобные отложения наблюдаются во влажной среде в случае постоянного нахождения на солнце. Если в естественных условиях от хламидомонады одна только польза, то в аквариумах и в быту она может способствовать распространению болезнетворных бактерий, являясь для них пищей.

Можно связать появление водорослей в аквариуме с запуском в него новых жителей, которые могут принести микроорганизмы на себе. Избежать этого поможет недельный карантин, после которого рыбок можно смело пускать в общий аквариум. Слишком большое количество зеленых водорослей считается опасным и для естественных водоемов, которые рискуют превратиться в болотистые топи. В этом случае рекомендуется проводить регулярную чистку и дезинфекцию воды (перекисью водорода для аквариума и более сложными смесями для больших емкостей).

У этой медали есть и обратная сторона, ведь мало кто знает, что хламидомонада способна питаться всевозможными отходами, держась на поверхности воды до полного ее очищения и лишь потом возвращаясь на дно. Именно поэтому некоторые специалисты охотно используют бактерию для очищения загрязненных водоемов, следя за тем, чтобы ситуация не выходила из-под контроля.

Зеленым водорослям можно найти и другое полезное применение. Например, практикуется их искусственное выращивание в специальных лабораториях для изучения некоторых важных генетических вопросов и определения степени токсичности исследуемых образцов воды.

Хламидомонада – одноклеточная водоросль, может быть опасной для аквариумных рыб

Chlamydomonas: общие сведения

Водоросль живучая, и места обитания для нее не имеют значения. Ответ на вопрос, где обитает хламидомонада, прост. Ее можно встретить как и в теплых болотах, так и в холодных лужах. Некомфортна для неё только морская соленая вода, но и в таких условиях она иногда выживает.

Водоросль имеет разные виды. Один из которых может жить подо льдом или в толще снега. Во время цветения хламидомонада раскрашивает место своего обитания в различные цвета. Лед и снег в местах их жизни может быть желтого, красного, зеленого или черного оттенка.

Внутри клетки есть отдел, в котором хламидомонада одноклеточная хранит запасные питательные вещества. Клетка хранит белок.

Водоросль имеет глаз красного цвета. Он реагирует на освещение, помогает определить, с какой стороны располагается источник света. Хламидомонада двигается в этом направлении. Рядом с глазом есть вакуоли, они выделяют продукты жизнедеятельности клетки.

Размножение и питание

Хламидомонада — водоросль со смешанным питанием. Она способна к фотосинтезу, как трава или деревья, также может питаться органическими веществами. Способ органического питания происходит после захода солнца, когда фотосинтез невозможен.

Размножение происходит двумя способами:

При изучении водоросли возникает вопрос, хламидомонада — это растение или животное, ответить на него непросто. Она полностью не относится ни к одним, ни к другим. Она может питаться и размножаться как живые организмы, но в то же время вырабатывает фотосинтез как растение.

Ученые отнесли её к растениям, но споры о ней не утихают и в настоящее время.

Польза для природы и человека

Когда всё съедено, вода очищается, и одноклеточные возвращаются на дно ждать еды. Ученые также выращивают их в искусственных условиях и подселяют в грязные водоемы.

Хламидомонаду используют для изучения генетики. Несмотря на простой вид, водоросль имеет сложное строение.

Хламидомонаду можно увидеть во время цветения воды в водоемах

Хламидомонада в аквариуме

Недостаточный уход, отсутствие фильтров для воды. Грунт в аквариуме должен быть хорошего качества, фильтр для воды обязателен. Аквариум необходимо регулярно очищать от жизнедеятельности рыб.
На аквариум попадают прямые солнечные лучи. Аквариум не должен стоять на окне или вблизи батарей и отопительных приборов.

Зеленые водоросли при попадании в аквариум размножаются быстро. Они портят внешний вид воды, оставляют неприятный осадок на стенках аквариума.

При обнаружении водоросли необходимо сразу удалить их сачком и добавить в аквариум перекись водорода. Но это не всегда помогает, самый действенный способ — полностью поменять воду.

Полезная в живой природе, хламидомонада в домашних условиях может нанести вред. Лучше предотвратить её появление, чем мучиться с её выведением.

Читайте также: