Половой процесс, осуществляемый с помощью специализированных клеток — гамет

У всех водорослей, кроме Conjugatophyceae из зеленых и красных водорослей, мужские гаметы обычно имеют жгутики, а женские гаметы имеют их не всегда. У примитивных водорослей гаметы формируются в вегетативных клетках. У более высокоорганизованных они часто находятся в особых клетках — гаметангиях.

Размеры гамет, участвующих в слиянии, бывают разными. В зависимости от этого различают несколько типов полового процесса. Если сливающиеся гаметы имеют одинаковые размеры и форму, то такой половой процесс называют изогамным. или изогамией.

Если сливающиеся гаметы имеют одинаковую форму, но разные размеры (женская гамета, крупнее мужской), то говорят о гетерогамном половом процессе, или гетерогамии. Половой процесс, при котором женская гамета, именуемая яйцеклеткой, лишена жгутиков, неподвижна и значительно крупнее мужской — сперматозоида или антерозоида, называют оогамией. Гаметангии с яйцеклетками называют оогониями, а со сперматозоидами — сперматангиями, или чаще антеридиями.

Мужские и женские гаметы могут развиваться на одной особи или колонии (однодомные, или обоеполые виды) или на разных (двудомные, или раздельнополые виды). У водорослей с изогамным половым процессом существуют гомоталличные и гетероталличные виды. В первом случае сливаются гаметы из одного слоевища или колонии, во втором — из разных. При этом гаметы не различаются морфологически. Их обозначают знаками «плюс» и «минус» и соответственно называют плюс-гаметы (+ гаметы) и минус-гаметы (—гаметы).

Образующаяся в результате слияния гамет зигота после некоторых изменений превращается в зигоспору. Последняя обычно одета плотной одноили многослойной оболочкой. В ней происходит слияние ядер гамет. У одних водорослей зигоспоры могут находиться в покое длительное время (до нескольких месяцев), у других — прорастают без периода покоя. Зигоспоры могут непосредственно давать начало новым слоевищам, либо в них происходит образование гаплоидных зооспор, которому предшествует мейотическое деление. Такие зооспоры предварительно растут, и из них, в зависимости от размеров, выходят 4 или 32 зооспоры.

У водорослей наблюдаются случаи партеногенетического развития (без оплодотворения) женских гамет. Последние морфологически напоминают зигоспоры. Обычно их называют азиготами, или партеноспорами.

Существует еще особый тип редуцированного полового процесса — автогамия. Он заключается в том, что ядро клетки предварительно претерпевает митотическое деление, в результате которого образуются 4 ядра, 2 из которых разрушаются, а оставшиеся 2 ядра сливаются в диплоидное ядро, образуя зиготу, которая без периода покоя резко увеличивается в размерах и превращается в ауксоспору. Некоторое время ауксоспора связана с материнской клеткой. После созревания ауксоспоры в ней развивается новая клетка, которую называют инициальной. По размерам она значительно превосходит материнскую. Таким образом, автогамия не сопровождается попарным слиянием двух клеток и увеличением числа особей, происходит лишь их омоложение, ауксоспора образуется из одной клетки. Ауксоспорообразование присуще только диатомовым водорослям (Centrophyceae).