Жизненные циклы водорослей, имеющих половой процесс

У одного и того же вида водорослей, имеющих половой процесс, в зависимости от времени года и внешних условий наблюдаются разные формы размножения (бесполое и половое), при этом происходит смена ядерных фаз (гаплоидной и диплоидной). Изменения, претерпеваемые индивидом между одноименными фазами развития, составляют его жизненный цикл, или цикл развития.

Смена форм развития и ядерных фаз

1. Смена форм развития. Органы полового и бесполого размножения могут развиваться на одном и том же растении. Растения, способные производить и споры (зооспоры), и гаметы называют чаще всего гаметофитами, однако правильнее их называть гаметоспорофитами. У многих видов водорослей органы бесполого и полового размножения развиваются на разных особях. Растения, образующие споры, называют спорофитами, а образующие гаметы — гаметофитами.

Гаметофиты, гаметоспорофиты и спорофиты могут внешне не отличаться, но могут иметь хорошо выраженные морфологические отличия. В связи с этим различают изоморфную (сходную) и гетероморфную (разную) смену форм развития, которую отождествляют с чередованием поколений.

2. Смена ядерных фаз. Спорофиты многих водорослей диплоидные, и мейоз в цикле их развития совпадает с моментом образования спор, из которых развиваются гаплоидные гаметоспорофиты или гаметофиты. Такой мейоз называют спорической редукцией.

У ряда водорослей мейоз происходит в зиготе. Такой мейоз называют зиготической редукцией (она характерна для Conjugatophyceae). Но у некоторых пресноводных зеленых водорослей (Volvocales, Ulotrichales и др.), спорофит которых представлен одноклеточной зиготой, производящей до 32 зооспор, по массе во много раз превышающих родительские гаметы, по существу наблюдается спорическая редукция.

Некоторые группы водорослей имеют гаметическую редукцию, которая характерна для царства животных. Мейоз происходит при образовании гамет, остальные клетки слоевища остаются диплоидными. Такая смена ядерных фаз присуща диатомовым и некоторым бурым (Cyclosporophyceae) водорослям, а из зеленых одному виду Cladophora glomerata.

У зеленой водоросли Prasiola stipitata обнаружена соматическая редукция. Мейоз у этой водоросли совершается в вегетативных клетках верхней части диплоидного гаметофита. При этом появляются участки гаплоидных клеток, в которых впоследствии образуются гаплоидные гаметы.