19. Классификация водорослей. Происхождение и родственные связи.

Разделение водорослей на отделы — в основном совпадает с характером их окраски, связанной с особенностями строения. Однако относительно количества и объема этих отделов в научной литературе нет единства взглядов. В настоящее время мы принимаем классификацию, наиболее широко распространенную в научной литературе, а именно деление водорослей на 10 отделов:

1) Сине-зеленые водоросли — Cyanophyta;

2) Пирофитовые водоросли — Pyrrophyta;

3) Золотистые водоросли — Chrysophyta;

4) Диатомовые водоросли — Bacillariophyta;

5) Желто-зеленые водоросли — Xanthophyta;

6) Бурые водоросли — Phaeophyta;

7) Красные водоросли — Rhodophyta;

8) Эвгленовые водоросли — Euglenophyta;

9) Зеленые водоросли — Chlorophyta;

10) Харовые водоросли — Charophyta.

Вопрос о происхождении и эволюции водорослей очень сложен из-за разнообразия этих растений, субмикроскопического их строения. Проще всего решается вопрос о происхождении прокариотических сине-зеленых водорослей, имеющих много общих признаков с фотосинтезирующими бактериями. Вероятнее всего, сине-зеленые водоросли произошли от организмов, близких к пурпурным бактериям и содержащих хлорофилл а. Относительно происхождения эукариотических водорослей в настоящее время нет единой точки зрения. Существуют две группы теорий, исходящих или из симбиотического, или из несимбиотического их происхождения. По теории симбиогенеза хлоропласты и митохондрии клеток эукариотических организмов некогда были самостоятельными организмами: хлоропласты — прокариотическими водорослями, митохондрии — аэробными бактериями.

Как предполагают, существовало несколько групп прокариотических водорослей, различающихся набором пигментов. В результате захвата амебоидными гетеротрофными эукариотическими организмами аэробных бактерий и прокариотических водорослей возникли предки современных групп эукариотических водорослей. Если исходить из несимбиотического происхождения эукариотических водорослей, то предполагается, что они возникли от предка общего с сине-зелеными водорослями, имеющего хлрофилл а и фотосинтез с выделением кислорода. С этой точки зрения наиболее примитивной у эукариотических водорослей, очевидно, следует считать амебоидную форму строения, а клеточная стенка всех современных прокариот имеет жесткую основу. Следовательно, сине-зеленые водоросли — это боковая, тупиковая ветвь эволюции.

Первым шагом на пути возникновения эукариотических водорослей было формирование ядра и хлоропластов. На этом этапе эволюции появились красные водоросли, для которых характерно отсутствие жгутиковых стадий. Несмотря на сложность цикла развития и анатомического строения, красные водоросли оказались боковой и слепой ветвью эволюции. Следующий этап — развитие двигательного аппарата — жгутиков — у одноклеточных эукариотов. С их появлением зародилась центральная — прогрессивная — группа фотосинтезирующие эукариотические жгутиковые организмы. Далее эволюция пошла в нескольких направлениях. У одних жгутиковых наряду с бурыми пигментами появился вторично хлорофилл с, и они эволюционировали несколькими путями, которые привели к возникновению золотистых, диатомовых, бурых водорослей. Второе направление эволюции характеризуется преобладанием зеленой окраски и наличием хлорофилла а и b (зеленые, харовые, эвгленовые). Правда, некоторые исследователи допускают, что эукариотические водоросли могли возникнуть от гетеротрофных безжгутиковых эукариотических организмов.

Но это было бы возможно, если допустить, что фотосинтез и жгутики, имеющие одно и то же строение у всех водорослей и гетеротрофных организмов, появились дважды, что маловероятно. Существует также предположение, что сине-зеленые водоросли дали начало красным водорослям, а водоросли, обладающие жгутиками, произошли от бесцветных жгутиковых организмов.