Водоросли и грибы: лабораторный практикум к дисциплине "Систематика растений и грибов". Часть 1

Л.Ф. Яндовка

Водоросли и грибы

Лабораторный практикум к дисциплине  

«Систематика растений и грибов» 
 

Часть I

Санкт-Петербург 

Издательство РГПУ им. А. И. Герцена 

2019

РоССИйСкИй  ГоСУдАРСтвенный  
ПедАГоГИЧеСкИй  УнИвеРСИтет  им.  А. И. ГеРценА

 
© Л. Ф. Яндовка, 2019
© Издательство РГПУ им. А. И. Герцена, 2019
© С. В. Лебединский, оформление обложки, 2019
ISBN  978-5-8064-2787-9

ББк 28.5
Я 60

Яндовка Л. Ф.
Я 60       водоросли и грибы: лабораторный практикум к дисциплине 

«Систематика растений и грибов». — Ч. I — СПб.: Изд-во 
РГПУ им. А. И. Герцена, 2019. — 160 с., ил.

ISBN  978-5-8064-2787-9
в учебном пособии приводится краткая характеристика морфолого-анато
мических особенностей и экологии распространения типичных представителей 
разных групп водорослей, грибоподобных и грибов, методические указания по 
проведению лабораторных занятий и самостоятельных работ по темам «водоросли» и «Грибоподобные и грибы», изучаемых студентами биологических 
специальностей вузов в курсе «Систематика растений и грибов». Пособие 
иллюстрировано рисунками и схемами. оно рассчитано на студентов (бакалавров по направлениям «06.03.01 — Биология», «44.03.01 — Педагогическое 
образование» и «05.03.06 — Экология и природопользование»). 

ББК 28.5

н а у ч н ы й  р е д а к т о р: 
н. М. найда — доктор биологических наук, профессор кафедры  

земледелия и луговодства Санкт-Петербургского государственного  

аграрного университета 

Печатается по рекомендации кафедры ботаники и решению  

Редакционно-издательского совета Российского государственного 

педагогического университета им. А. И. Герцена

ПРЕДИСЛОВИЕ

Учебное пособие составлено в соответствии с программой 

курса «Систематика растений и грибов» для студентов биологических специальностей вузов. Приводятся краткая характеристика морфолого-анатомических особенностей и экологии распространения типичных представителей разных групп водорослей, 
грибоподобных и грибов, методические указания к проведению 
лабораторных занятий по темам «водоросли» и «Грибоподобные 
и грибы».

Материал пособия представлен в виде лабораторных занятий. 
Рассмотрение каждой темы строится по единому плану. в начале 
занятия кратко освещаются теоретические вопросы — общая 
характеристика изучаемой группы и более подробно — особенности анатомо-морфологического строения типичного представителя. далее перечисляются задания и даются методические 
рекомендации по сбору материала, изготовлению препаратов и 
оформлению результатов. особое внимание уделяется рассмотрению жизненных циклов и способов размножения представителей разных систематических групп. Связано это с тем, что студентам, изучающим систематику растений и грибов, часто бывает 
сложно выделить описание жизненных циклов из огромного материала, представленного в учебной литературе. Характеристика 
жизненных циклов некоторых групп организмов в учебниках часто представлена нечетко, имеет фрагментарный характер. Этот 
материал считается наиболее трудным для понимания в курсе 
«Систематики растений и грибов». Изучение жизненных циклов 
важно для понимания особенностей того или иного таксона, объяснения его филогенетических связей и положения в системе 
органического мира. 
каждое занятие максимально приближено к учебному исследовательскому эксперименту. все рассматриваемые темы иллюстрируются соответствующими рисунками, что облегчает усвоение 
материала, помогает обратить особое внимание на наиболее важные таксоноспецифичные признаки изучаемой группы. 

Современная систематика растений динамична, постоянно 

дорабатывается и совершенствуется. Многие семейства, порядки, 

3

отделы и царства, ранее понимавшиеся более широко, оказываются раздробленными или наоборот, объединенными с родственными группами. особенно дискуссионным является вопрос об отнесении водорослей к той или иной группе. Поэтому в некоторых 
случаях отнесение в книге конкретного вида к тому или иному 
классу, порядку и т. п. может не совпадать с отдельными данными 
литературы. в связи с этим не указаны промежуточные таксономические категории — подвид, подрод, подсемейство, надпорядок 
и другие. 
в основу книги положены материалы ранее изданных автором 

учебных пособий «Жизненные циклы растений в связи с их систематикой» (Яндовка, тарбаева, Четвертакова, 2004), «Жизненные 
циклы водорослей, растений и грибов» (Яндовка, 2018). в учебное 
пособие включены информационные материалы, содержащиеся  
в учебной, научной и справочной литературе. Использованы фрагменты иллюстраций и их описания из «Систематики растений» 
н. А. комарницкого и др. (1975), «Жизни растений» (1976, 1977, 
1978, 1980, 1981) и др. Полный список использованной литературы 
приведен в конце книги. 

Часть I. Водоросли 

ПРОкаРИОты (Procaryota)

ЦаРСтВО НаСтОящИЕ бактЕРИИ (EubactEria)

ПОДЦаРСтВО ОкСИфОтОбактЕРИИ  
(oxyPhotobactEria)

ОтДЕЛ ЦИаНОбактЕРИИ (cyanobactEria),  
СИНЕ-зЕЛЕНыЕ ВОДОРОСЛИ (cyanoPhyta) 
Сине-зеленые водоросли — самые примитивные по своей орга
низации водоросли, обитающие повсюду. в названии отдела отражена их характерная особенность — окраска таллома, связанная 
с высоким содержанием синего пигмента фикоцианина. название 
«цианобактерии» лучше всего отражает две главные особенности 
этих организмов — прокариотическую природу клеток и тесную 
связь с эубактериями.
таллом большинства цианобактерий представлен коккоидным 

типом. Это одноклеточные, нитчатые и колониальные организмы. 
нитчатые талломы называют трихомами. если все клетки, входящие в состав нитчатого трихома, морфологически и функционально сходны, такие трихомы называют гомоцитными (Oscillatoria). 
если в трихоме помимо вегетативных клеток есть споры (акинеты), 
формирующиеся для переживания неблагоприятных условий, 
и гетероцисты для фиксации атмосферного азота, это гетероцитные трихомы (Nostoc, Stigonema, Anabaena). трихомы некоторых 
цианобактерий могут ветвиться.

Поверх клеточной стенки цианобактерии могут быть окружены 

слизистым чехлом из полисахаридов. Покровы некоторых цианобактерий могут инкрустироваться (пропитываться) минеральными соединениями: наиболее часто — солями железа, но могут быть 
кремнезем, фосфаты, сульфиды и др. 
только цианобактерии из всех бактерий способны к оксиген
ному фотосинтезу (с выделением кислорода), что свидетельствует 

5

о растительной природе этих организмов. в качестве доноров 
электронов используется вода. некоторые цианобактерии имеют 
аноксигенный тип фотосинтеза — без выделения кислорода. в качестве доноров электронов они используют сероводород, молекулярный водород, органические соединения. 
основной способ размножения цианобактерий — вегетативное, 
которое осуществляется за счет деления клеток. колониальные 
формы за счет вегетативного размножения образуют структуры 
разной конфигурации, погруженные в общую слизь. нитчатые 
формы при благоприятных условиях могут достигать значительной 
длины.

У некоторых цианобактерий имеется и бесполое размножение, 

осуществляемое спорами (Anabaena). Споры образуются из некоторых вегетативных клеток путем дифференциации. 
цианобактерии характеризуются простым жизненным циклом, 

включающим отрезки развития одного или нескольких последовательных поколений: от зачатка особи до возникновения новых 
зачатков такого же типа.

Живут цианобактерии преимущественно в пресных и отчасти 
морских водоемах, богатых органическими соединениями. цианобактерии можно найти в изобилии и на суше — по берегам водоемов, в почве. Эти организмы первыми заселяют бесструктурные 
минеральные почвы и совместно с бактериями «готовят» эти почвы для освоения растениями. 
отдел Cyanobacteria (Cyanophyta) включает три класса.
класс Хроококковые (Chroococcophyceae) представлен в основ
ном колониальными, реже одноклеточными формами, погруженными в общую слизь. Размножаются простым делением. основные 
роды класса Хроококковые: Microcystis, Gloeocapsa, Merismopedia. 
класс Хамесифоновые (Chamaesiphonophyceae) представлен 

эпифитными одноклеточными и колониальными формами. Размножаются при помощи эндоспор (Desmocarpa) и экзоспор (Chamaesiphon).
класс Гормогониевые (Hormogoniophyceae) — нитчатые водо
росли, размножающиеся вегетативно (гормогониями) и бесполым 
путем (спорами — акинетами). класс разделяют на три порядка: 
осцилляториевые (Oscillatoriales), ностоковые (Nostocales), Стигонемовые (Stigonematales).

Задание: изучите под микроскопом особенности таллома 
 осциллятории. 

Вводные пояснения
Порядок Осцилляториевые (Oscillatoriales)
Род Осциллятория (Oscillatoria)
осциллятория — нитчатая водоросль, часто образует сине
зеленые пленки, плавающие в виде лепешек на поверхности стоячих водоемов, или покрывающие влажную землю, стены домов, 
подводные предметы и дно водоемов. Часто вызывает «цветение» 
воды, иногда даже зимой, при обильном размножении приводит 
к гибели рыб в водоемах. Род насчитывает около 100 видов.

При рассмотрении осциллятории под микроскопом видны 

длинные нити таллома сине-зеленого цвета (прямые или слегка 
изогнутые), сложенные из цилиндрических вегетативных клеток — гормогониев и покрытые слизистым чехлом. только верхушечные клетки нити могут по форме отличаться от остальных 
клеток — часто они закругленные на конце (рис. 1). Протопласт 
клеток лишен оформленного ядра, как у всех прокариотических 
организмов, разделен на окрашенную периферическую часть — 
хроматоплазму, и лишенную окраски центральную часть — центроплазму. в центроплазме локализована нить днк, что позволяет 
рассматривать центроплазму как примитивное клеточное ядро, 
хотя ядерная оболочка и ядрышки здесь отсутствуют. Это ядроподобное образование называют нуклеоидом. Пигменты клетки 
сосредоточены в пластинчатых образованиях — ламеллах, которые располагаются свободно в хроматоплазме. Рост таллома 

Рис. 1. виды Oscillatoria:  

Oscillatoria saneta, O. limosa, O. princeps, O. brevis, O. formosa

происходит в результате бинарного деления клеток нити. водоросль размножается вегетативно — путем распада нитей на отдельные вегетативные клетки — гормогонии, из которых впоследствии путем деления вырастают новые нити. 

Ход работы
Соберите небольшое количество поверхностного слоя почвы, 
покрытой слегка видимым оттенком зеленого цвета. добавьте в 
склянку с почвенным образцом воды. взболтайте раствор. Приготовьте временный микропрепарат осциллятории. для этого из 
емкости с фиксированным материалом пипеткой возьмите каплю 
предварительно взболтанной жидкости, поместите ее на предметное стекло, закройте покровным стеклом. Рассмотрите при малом 
и большом увеличениях микроскопа, найдите зеленые нити осциллятории. обратите внимание на форму составляющих ее клеток — гормогониев. клетки цилиндрические, их ширина больше 
высоты. Зарисуйте препарат при малом и большом увеличениях. 
на рисунках обозначьте: трихом, слизистый чехол, гормогонии.

Задание: изучите под микроскопом колонии ностока.

Вводные пояснения 
Порядок Ностоковые (Nostocales)
Семейство Ностоковые (Nostocaceae)
Род Носток (Nostoc) 
Вид Носток сливообразный (Nostoc pruniforme)
ностоки представляют собой колонии из многочисленных 

нитей или цепочек, погруженных в общую слизь. Часто они имеют 
форму пленок (плоских или складчатых) или представляют собой 
шаровидные, овальные и пр. гладкие и плотные тела. достаточно 
широко распространены в пресных водоемах (особенно озерах) 
Северо-Западного региона, Сибири. 
носток сливовидный образует правильные шаровидные колонии, 
по размеру и форме похожие на сливу. колонии лежат на мелких 
местах озерного дна и часто в большом числе прибиваются волнами к берегу. окраска колоний ностока сливовидного светлая, голубовато-зеленая. в колонии окрашены только цепочки живых 
клеток, связывающая их слизь бесцветна. внутри крупных колоний 

имеется полость с водой, по периферии располагается достаточно 
плотный слой слизи. Под плотной оболочкой колонии густо лежат 
цепочки водоросли, ориентированные перпендикулярно к поверхности окружности или располагающиеся хаотично. Ближе к центральной части колонии цепочки нитей водоросли лежат более 
рыхло, между ними имеются значительные промежутки.

Большинство клеток нити ностока — вегетативные гормогонии. 

Между ними встречаются гетероцисты — более крупные клетки 
(рис. 2). У гетероцист хорошо выражена двухслойная оболочка, 
а содержимое лишено ассимиляционных пигментов (оно бесцветное, голубоватое или желтоватое), газовых вакуолей и зерен запасных веществ, присутствующих у гормогониев. Функции гетероцист 
до конца не изучены. Известно, что они способны фиксировать 
азот и снабжать азотистыми веществами соседние клетки. Было 
замечено, что при разделении нитей водоросли разрывы чаще 
всего образуются возле гетероцист, что дает основание предполагать, что ими ограничивается рост трихомов. Благодаря этому 
гетероцисты раньше называли пограничными клетками. не исключено, что гетероцисты являются хранилищами, помимо азота, 
каких-либо запасных веществ. 

Размножение ностоков состоит в том, что слизь их колонии 

разжижается, цепочки водоросли распадаются на отдельные гормогонии, которые образуют новые сложные колонии. в трихоме 

гормогонии

гетероцисты

колонии ностока

Рис. 2. колонии Nostoc pruniforme

ностоков к осени между гормогониями образуются покоящиеся 
зимующие клетки — акинеты (споры). После перезимовки акинеты выпадают из материнского трихома и многократно делятся 
с образованием новой нити. 

Ход работы
отделить препаровальной иглой кусочек слизи из перифери
ческой части колонии ностока, поместить его в каплю воды на 
предметное стекло, закрыть покровным стеклом и рассмотреть 
под микроскопом. Зарисовать общий вид части колонии при малом 
увеличении и отдельную нить — при большом. 
на рисунках обозначьте гормогонии (вегетативные клетки) 
и гетероцисты.

Задание: изучите под микроскопом колонии афанизоменона.

Вводные пояснения 
Порядок Ностоковые (Nostocales)
Семейство Афанизоменоновые (Aphanizomenonaceae)
Характерны трихомы без видимой слизи, одиночные или соб
ранные в свободно плавающие пучки, с ясно выраженными срединными и конечными клетками. 
Род Афанизоменон (Aphanizomenon) 
Вид Афанизоменон флос-аква (Aphanizomenon flos-aquae)
для вида Aphanizomenon flos-aquae типичны прямые или изогнутые трихомы, собранные в пучки (рис. 3а, б). конечные клетки 
трихома удлиненные. клетки, расположенные в середине, —  
более короткие, цилиндрические, с газовыми вакуолями. на концах трихомов клетки удлиненные, суживающиеся. в нитях афанизоменона имеются гетероцисты (рис. 3в). вид широко рас- 
пространен на территории России, особенно в центральном 
Черноземье. 

Ход работы
Положить колонию афанизоменона в каплю воды на предметное 

стекло, закрыть покровным стеклом и рассмотреть под микроскопом. Зарисовать общий вид колонии при малом увеличении и отдельную нить — при большом увеличении.