§ 19. Водоросли донные и плавучие

ОПРЕДЕЛЯЕМ ПРОБЛЕМУ УРОКА

• Чем различаются взгляды Антошки и биолога? Что нужно обсудить на уроке, чтобы Антошка согласился с биологом? Сравни свой ответ с авторским вариантом (стр. 171).

На уроке нужно обсудить чем водоросли отличаются от цветковых растений.

ВСПОМИНАЕМ ТО, ЧТО ЗНАЕМ

• Какие газы выделяют и поглощают растения? (§ 1, 2)

В ходе фотосинтеза растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород.

В ходе дыхания поглощают кислород и выделяют углекислый газ, за счет чего растение как и все живые организмы в итоге получает энергию, необходимую для жизнедеятельности.

• Какие вещества должны поступать в каждую клетку растения? (§ 1, 19)

В каждую клетку растения должны поступать вода, углекислый газ, кислород, минеральные соли.

• Как делятся клетки грибов? (§ 15)

Нити гриба прирастают поперечным делением клеток.

• Что такое фотосинтез? (§ 19)

Фотосинтез - процесс создания растениями сахара из углекислого газа и воды с использованием энергии света.

РЕШАЕМ ПРОБЛЕМУ, ОТКРЫВАЕМ НОВЫЕ ЗНАНИЯ

• Чем отличаются донные и плавучие водоросли?

Планктонные водоросли медленно тонут, но потоки воды возвращают их наверх. У них есть приспособления, замедляющие погружение. У одних это лёгкие капли жира или пузырьки газа, увеличивающие плавучесть. У других - длинные и тонкие выросты, замедляющие погружение трением о воду.

Бентосные водоросли прикреплены ко дну.

• От чего может зависеть глубина освещенного слоя воды?

Прозрачность воды зависит от мутности, поэтому чем чище вода, тем глубже слой, в котором водорослям ещё хватает света.

ПРИМЕНЯЕМ НОВЫЕ ЗНАНИЯ

1. Как планктонные водоросли удерживаются в освещённом слое воды?

У планктонных водорослей есть приспособления, замедляющие погружение. У одних это лёгкие капли жира или пузырьки газа, увеличивающие плавучесть. У других - длинные и тонкие выросты, замедляющие погружение трением о воду.

2. Как делятся клетки многоклеточных водорослей?

Тело многоклеточной водоросли называют слоевищем. Клетки слоевища большинства водорослей могут делиться в одном направлении, образуя нити, или в двух - образуя пластины.

4. Каким образом пополняется запас минеральных веществ в среде обитания планктонных и бентосных водорослей?

Запас минеральных веществ в воде постоянно пополняется за счет перемещения потоков воды.

5. В каких условиях получают преимущество водоросли в форме твёрдых корок?

Преимущество в том, что сильный поток воды не может порвать водоросль.

6. Какие особенности строения водорослей немыслимы у наземных растений?

К грунту водоросли прикрепляются утолщенным или ветвистым наростом, который по своим функциям не аналогичен корню. Такое изменение приведет к гибели растения.

У водорослей также нет дифференцировки клеток тела на ткани. Наземные растения не могут жить без покровных тканей, а водоросли обитают в воде, где нет необходимости поддерживать прямостоячую форму тела из-за плотной среды.

Проводящие ткани также не развиты потому что воду с растворенными минеральными веществами водоросли берут из окружающей среды, а наземные растения - из почвы.

7. Найдите в Интернете фотографии водорослей фукус (Fucus) и литотамнион (Lithotamnion), сохраните их у себя на компьютере, покажите своим товарищам. Затем загадайте один из снимков и объясните товарищу, какой снимок ты загадал, не упоминая цвет водорослей, а говоря лишь о их форме.

Эта водоросль имеет вид куста. Растение наделено пластинчатыми разветвленными ветвями, которые вырастают до 100-150 см. Они похожи на ленты. Строение водоросли сложное, ее тело поделено на черешок, слоевище и базальный диск. На теле водоросли располагаются воздушные пузыри. Они помогают растению держаться на воде. (Фукус)

Тело этой водоросли имеет вид массивной корки. Она толстая, часто бородавчатая или снабжена более или менее длинными кораллоподобными выростами. (Литотамнион)

8. Вообрази, что, переплывая озеро на лодке, ты уронил в воду тяжёлый ящик. Ты решил вернуться позже с аквалангом и разыскать на дне этот ящик. Изобрети способ пометить место, где находилась лодка в момент падения ящика, чтобы легко найти его по возвращении. Все необходимые для этого материалы есть на лодке. Расскажи, как твоя идея связана с многообразием форм водорослей.

Взять камень и буек. Связать эти 2 предмета верёвкой и бросить в воду.

Без таких мер ящик мог бы покрыться водорослями и стать незаметен. Также водолазу могут ухудшить видимость планктонные водоросли.

Но опускаясь по веревке водолаз точно не собьётся с курса.

МОИ БИОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Налей в трёхлитровую банку воду из пруда или реки. Выставь банку у южного окна на две недели. Перемешивай воду утром и вечером. Когда вода позеленеет («зацветёт»), рассмотри под микроскопом капли воды и водоросли, соскобленные со стенок и дна. Зарисуй водоросли. Если сумеешь различить органеллы клеток водорослей, зарисуй и их. Банку с водорослями сохрани до следующей лабораторной работы.

В зеленой воде под микроскопом можно увидеть следующие водоросли:

Например, можно увидеть такую «картину»:

ДЛЯ САМЫХ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ, ПРИМЕНЯЕМ НОВЫЕ ЗНАНИЯ

1. Какие группы водорослей ты знаешь?

В зависимости от характеристик, лежащих в основе классификации выделяют следующие группы водорослей:

— Донные и плавучие;

— Одноклеточные и многоклеточные;

— Красные, бурые и зелёные и др.

2. Какую роль играет движение воды в жизни водорослей?

За счет перемещения потоков воды запас минеральных веществ в воде постоянно пополняется.

3. Почему численность океанических водорослей вблизи берегов гораздо выше, чем в открытом океане за сотни километров от берега?

Вода поглощает свет, и на глубине освещённость ниже, чем на мелководье. А свет необходим для фотосинтеза.

4. Найди в Интернете фотографии водорослей родов хлорелла, спирогира, ульва, порфира, анфельция, ламинария, падина, диктиота, фукус. Выбери любые три пары видов и напиши, чем различаются внешне виды в каждой паре.

Хлорелла – одноклеточная шарообразная водоросль. Хлоропласт напоминает по форме чашу.

Спирогира – многоклеточная водоросль. Тело спирогиры — неветвящаяся нить, состоит из одного ряда цилиндрических клеток. Хлоропласты спирально закручены.

Фукус имеет вид куста. Растение наделено пластинчатыми разветвленными ветвями, которые вырастают до 100-150 см. Они похожи на ленты. Строение водоросли сложное, ее тело поделено на черешок, слоевище и базальный диск. На теле водоросли располагаются воздушные пузыри. Они помогают растению держаться на воде.

Многоклеточное ярко-зеленое слоевище ульвы пластинчатое, может быть цельное, рассечённое либо ветвистое. Длина таллома составляет, в среднем, 0,3—1,5 метра. В его структуре различают два ряда тесно прилегающих друг к другу клеток. В основании слоевища имеются крупные клетки с ризоидами, образующие подошву, посредством которой водоросль прикрепляется к подводному субстрату.

У порфиры таллом в виде однослойной или двухслойной пластинки, сужающейся в нижней части в небольшой стебелёк. Стебелёк переходит в подошву, образованную ризоидами и служащую органом прикрепления водоросли к субстрату.

Растения средних размеров, но нередко достигают в длину метра и более. Окраска пластинок розово-красная, буроватая или зеленоватая.

Слоевище анфельции длиной 10-20 см, нитевидное, хрящеватое, разветвленное, тёмно-красного, часто почти чёрного цвета.

5. Вообрази, что ты хочешь завести у себя дома в аквариуме планктонные водоросли. Какие проблемы с культивированием водорослей могут возникнуть? Придумай способы решения этих проблем.

При размножении планктона в аквариуме заметно разлагаются водоросли.

При гниении выделяется токсичный воздух, это не даёт жителям аквариума возможность добывать необходимый кислород.

Если весной или летом от излишнего освещения вода «зацвела» - в ней в массе размножаются хлорелла и другие планктонные водоросли, не надо менять воду, это бесполезно. Аквариум следует затемнить полностью на трое суток. Если вода не просветлеет, заслонить его от солнца листами белой бумаги и запустить в него рачков дафний (удалив предварительно рыб); дафнии питаются этими водорослями. «Зацветание» следует обнаружить в самом начале, когда вода еще не зеленая, а теряет прозрачность, становится белесой. Аэрация при запуске дафний обязательна – эти рачки требовательны к содержанию кислорода, температуру воды следует снизить 20 С.

6. Вообрази, что ты живёшь далеко от моря, но хочешь иметь морские бентосные водоросли у себя в аквариуме. Какие знания тебе понадобятся для этого? Напиши план действий по приобретению такого аквариума, доставке водорослей и их содержанию.

Для разведения бентосных водорослей понадобятся знания о их среде обитания, условиях произрастания (необходим свет, вода и подкормки).

План действий по приобретению такого аквариума, доставке водорослей и их содержанию:

1. Оборудование аквариума

Аквариум не должен быть высоким (около 45см). Если аквариум будет выше – то будет затруднительно выращивать водоросли, требующие мощного освещения. К тому же, обслуживание аквариума станет затруднительным. Панорамные (выпуклые) аквариумы, а также круглые аквариумы искажают картинку, поэтому учитывайте это при выборе. Наилучший выбор это простой прямоугольный аквариум.

Для аквариумного грунта больше всего подходит кварц, гранит, базальт. Оптимальный размер фракций 1-5мм.

Аквариумный субстрат поместите под грунт. Он должен содержать в себе несколько видов полезных микроминералов: магний, кальций, железо, фосфор и так далее. Вы можете скомбинировать несколько субстратов в одном аквариуме.

Водоросли требуют много света. При разведении, желательно, остановить свой выбор на специализированных для этого аквариумных лампах. Можно также использовать любую лампу обладающую широким спектром, то есть "дневного" света. Продолжительность светового дня должна быть в пределах 10-12 часов. К тому же она зависит от яркости освещения. Чем оно ярче, тем короче световой день.

Для быстрого роста аквариумных растений вам потребуется система подачи углекислого газа. В случае густо заселенного растениями аквариума, количества углерода, который образуется в самом аквариуме и попадает в него из воздуха, будет недостаточно, что и приведет к замедлению роста растений и ухудшению их внешнего вида. Здесь вас спасет либо система искусственно подачи СО2, либо ее аналоги, в виде жидких растворов СО2. Эти растворы можно вливать прямо в аквариум и они содержат в себе "сжиженный" СО2.

Для обеспечения благополучия аквариумным растениям потребуются различные подкормки. Эти подкормки должны содержать в себе те элементы, дефицит которых вы наблюдаете в аквариуме. Проверить количество полезных элементов в аквариуме вы можете с помощью специальных тестов. Их можно купить в любом аквамагазине.

Подкормки бывают двух видов: в твердых таблетках и в жидком. Состав подкормок тоже различается и ознакомиться с ним можно в соответствующей инструкции.

2. Приобретите несколько вариантов бентосных водорослей в магазине. Обязательно выясните особенности того или иного растения, а также требования по уходу за ним и совместимость с водорослями другого типа.

3. Сажайте растения так, чтобы между ними оставалось достаточное расстояния, поэтому лучше располагать их в шахматном порядке.

4. Поддержание качества воды в аквариуме

Необходимо регулярно менять воду и проверять уровни аммиака и нитритов. Существенное влияние, на поддержание качества воды, оказывают системы фильтрации.

5. Удаление нежелательных водорослей из аквариума. Различные виды водорослей следует удалять из аквариума по-разному.