Род хламидомонада — Chlamydomonas

Род хламидомонада включает около 320 видов одноклеточных организмов, обитающих в пресных водоемах, лужах, канавах.

Общая характеристика. Одноклеточная хламидомонада (рис. 10) совсем не похожа на растение, так как она активно движется и имеет пульсирующие вакуоли. Органеллы хламидомонады типичны для эукариот: аппарат Гольджи, митохондрии, рибосомы, хроматофоры и мелкие вакуоли. В хроматофорах многих водорослей выявлена особая структура – пиреноид. Это белковое образование участвует в запасании углеводов, например крахмала. Красный глазок (стигма) воспринимает изменения в интенсивности освещения, и клетка либо перемещается туда, где интенсивность света оптимальна для фотосинтеза, либо остается на месте, если освещенность достаточна. Такая ответная реакция называется фототаксисом.

Рис. 10. Строение зеленой водоросли (на примере хламидомонады – Chlamydomonas sp.): 1 – цитоплазма; 2 – ундулиподии; 3 – пульсирующие вакуоли; 4 – ядро; 5 – хроматофор; 6 – пиреноид; 7 – стигма «красный глазок»

Размножение. Взрослая особь хламидомонады гаплоидна; ей свойственны два типа размножения – бесполое и половое.

Бесполое размножение осуществляется с помощью зооспор (рис. 11, А). Родительская клетка теряет жгутики, стенки ее ослизняются (обычно это происходит при подсыхании водоема), и протопласт делится на два дочерних протопласта. В это время происходит митотическое деление ядра; кроме того, делится и хроматофор. У дочерних протопластов образуются новые клеточные стенки, новые глазки, новые жгутики. В образовании жгутиков участвуют базальные тельца. Клеточная стенка родительской клетки разрушается, и дочерние клетки, которые называются зооспорами, выходят наружу. Из каждой зооспоры формируется полноценная взрослая клетка

Рис. 11. Размножение хламидомонады:

А – бесполое размножение: 1 – родительская клетка; 2 –первое деление → два протопласта; 3 –второе деление → четыре протопласта; 4 –третье деление →восемь протопластов; Б – половое размножение: 5 –сближение родительских гетероталличных «+» и «-» клеток; 6 – сбрасывание клеточных оболочек и взаимодействие родительских клеток как гамет; 7 – изогамия с образованием зиготы с четырьмя жгутиками; 8 –зигота теряет жгутики; 9 –мейоз зиготы; 10 –образование дочерних клеток (п) в результате мейоза

Половое размножение: одни виды хламидомонады гомоталличны, другие гетероталличны. При этом разные виды могут быть изогамными, анизогамными или оогамными.

Рассмотрим размножение хламидомонады на примере ее изогамных видов. Гаплоидные гетероталличные родительские клетки хламидомонады сближаются, сбрасывают свои оболочки и взаимодействуют в дальнейшем как гаметы. Далее происходит изогамия с образованием диплоидной зиготы с четырьмя жгутиками. Позднее зигота отбрасывает жгутики, образуя прочную клеточную стенку, и накапливает запасные питательные вещества. Далее в зиготе происходит мейоз ядра и высвобождаются четыре протопласта, которые тотчас же образуют по паре жгутиков. Таким образом, формируются новые гаплоидные особи хламидомонады. Цикл развития хламидомонады происходит в гаплоидной фазе, диплоидна только зигота (рис. 11, Б).