Інтерес для учнів представляє розглядання синьо-зелених водоростей під мікроскопом. При цьому можна бачити, що цитоплазма їх клітин розділена як би на два шари. Зовнішній шар насичений зернистим пігментним речовиною, за рахунок якого він забарвлений в різні відтінки синьо-зеленого кольору. Внутрішній шар не містить пігментів. У ньому зосереджено ядерна речовина.
Зелені водорості. Зелені водорості пофарбовані в чисто-зелений колір. В їх хроматофорах, крім хлорофілу, містяться каротин і ксантофилл, але хлорофіл переважає. Клітини всіх водоростей (одноклітинних, колоніальних і нитчастих) мають одне або кілька ядер. Зелені водорості запасають в клітинах в основному крохмаль. Розмноження вегетативне, безстатеве і статеве.
Значення зелених водоростей в природі та житті людини величезна. Перш за все вони виробляють кисень і очищають воду в природних водоймах. Колосальна роль зелених водоростей в переробці вуглекислоти і біогенних елементів, розчинених у воді, а також в синтезі органічних речовин. Останнім часом намагаються отримувати із зелених водоростей поживні продукти. Суха маса хлорели містить великий набір незамінних амінокислот і цінних вітамінів. В даний час в ряді країн, у тому числі і в СРСР, ведуться роботи по вдосконаленню установок, що знижують собівартість виробництва біомаси з планктонних водоростей. Це дозволить широко використовувати водорості в якості кормів сільськогосподарських тварин.
Зеленими водоростями, особливо харових, харчуються деякі промислові тварини: птиці, риби, раки. Було встановлено, що хара зустрічається в шлунку широкопалого раку в 40% випадків, а в шлунку довгопалого - в 70%. В період частих линьок (перший рік життя) раки споживають харовиє водорості в 2 - 6 разів частіше, ніж в наступні роки. Завдяки вмісту в харах великої кількості кальцію вони сприяють більш швидкого накопичення цього елемента в Гастроліти раку. Гастроліти беруть участь в процесі линьки і зростання раку. Використовують зелені водорості і в медицині. З хлорели виділяють речовина хлореллін, що пригнічує розвиток ряду хвороботворних бактерій. У народній медицині користувалися компресами з нитчастих водоростей як болезаспокійливий засіб. У роки Великої Вітчизняної війни успішно застосовувалася вата з кладофори. Остання добре переносить стерилізацію і вибілювання. Є відомості, що харовиє водорості пригнічують розвиток личинок малярійного комара.
Зелені водорості використовують в сільському господарстві в якості добрив. У ряді місць харовиє водорості застосовують для вапнування полів.
Великі клітини Нітелла (рис. 1) використовують як модель для вивчення внутрішньоклітинних процесів в наукових дослідженнях, так як багато процесів в клітці Нітелла типові для всіх клітин живих істот. На клітинах Нітелла вивчають розподіл внутрішньоклітинного електричного потенціалу, проникність оболонки для різних поживних речовин і вибірковість оболонки до цих речовин.
З водоростей виготовляють повсть, теплоізоляційний і водонепроникний матеріали, картон, нижчі сорти паперу. З кладофори біохімічно можна отримувати спирт і ацетон.
У шкільному акваріумі добре живуть з літа до весни спирогира, кладофора, Нітелла, улотрикс, мужоція, зігнема. Їх можна використовувати в навчальному процесі. Знайти в природі ці водорості не важко.
Спірогіра - одна з найпоширеніших нитчастих водоростей. Зростає в стоячих і повільно поточних водах. Веде неприкріплений спосіб життя. Довгі неветвящиеся і слизькі нитки її таллома переплетені в клубки яскраво-зеленого кольору, утворюючи так звану тину. У твані разом зі спірогіра зустрічаються зігнема і мужоція.
Кладофора - широко поширена водорість. Її таллом складається з многоразветвленних жорстких ниток у вигляді підводного кущика. На нитках немає слизу.
Нітелла і інший близький їй вид - хара - за формою нагадують вищі рослини (хвощ або кушир). Їх таллом розростається у вигляді стеблинки і мутовчато відходять від нього гілочок, які, в свою чергу, теж розгалужуються. Стеблюк харових досягає декількох десятків сантиметрів і розділений вузлами на міжвузля. Живуть харовиє у вигляді тендітних дернинок на дні спокійних чистих вод. Хара погано адаптується в акваріумах, так як вважає за краще сильно вапнувати воду. Вивчення її будови ускладнене тим, що таллом цієї водорості покритий скоринкою вапна. Солі кальцію в складі мінеральної золи Хари складають до 55% по масі. Тому для шкільного акваріума більше підходить Нітелла. Її впізнають по ніжно-зеленим заростях (рис. 1).
Мал. 1. Блестянка гнучка (Нітелла)
Улотрикс мешкає в швидко поточній воді, являє собою довгі (в Неві до 30 см), нерозгалужені нитки, що складаються з коротких циліндричних клітин. Нитки утворюють дернинки, які прикріплюються до різних підводних предметів трохи нижче рівня води.
Мужоція живе в річках, ставках, озерах, канавах. Її нитки змінюють колір від блідо-сірого до яскраво-зеленого. Пояснюється ця особливість рухом хроматофора всередині клітин. Він пластинчастий, протягнуть на всю довжину клітини і вільно пересувається в ній. При яскравому освітленні хроматофор повертається до джерела світла ребром, його майже не видно і нитка стає блідо-сірою з ледь помітним зеленуватим відтінком. При недостатньому освітленні хроматофор повертається широкої стороною до джерела світла і нитки наливаються інтенсивним зеленим кольором.
Зігнема мешкає в стоячих і проточних водоймах. Нитки її іноді розвиваються у великих кількостях.
Водорості краще живуть і розвиваються в скляних невисоких судинах з широким дном (кристалізатори, чашки Коха, для невеликих кількостей водоростей - чашки Петрі), особливо якщо їх в судинах значно менше, ніж води. Більшість водоростей воліють нейтральну або слаболужну середу (рН 7,0 - 7,6). Якщо середовище кисле, в неї для нейтралізації можна по краплях внести розчин соди (Na2CO3).
Пряме сонячне світло неприпустимий при утриманні водоростей в штучних умовах. Їх поміщають на північно-східному, північному або в крайньому випадку на східному вікні. Взимку сприятлива температура не вище 10 - 12 ° С, влітку - 16 - 18 ° С. Взимку водорості підсвічують, використовуючи люмінесцентні лампи на відстані 6-7 см від судин. Можна використовувати лампи розжарювання, але їх слід опускати в окремий (без водоростей) посудину з водою, інакше може бути перегрів, що викликає загибель культур. Оптимальний варіант світлового режиму водоростей в зимовий період - це поєднання природного і штучного освітлення. Водорості краще виживають при додаванні в воду живильного розчину Кнопа *.
* Розчин Кнопа був складений для вищих рослин, але пізніше його з успіхом стали застосовувати для культур водоростей. Склад розчину на 1 л води: Са (NО3) 2 - 0,25 г; MgSO4 - 0,06 г; КН2РО4 - 0,06 г; КСl - 0,08 г; Fe2Cl6 - 1 крапля 1-процентного розчину.
Зелені водорості використовують на уроках. Наприклад, вивчав клітку в натурі і послідовно на таких об'єктах, як водорості, папороті, вищі рослини, найпростіші тварини, учні з великим ступенем самостійності і інтересу приходять до висновку про єдність будови, про родинні зв'язки, про єдність походження різних організмів.
Використання акваріумних водоростей допоможе також у вивченні поняття ароморфоза (перехід від одноклітинності до многоклеточности). При вивченні в VI класі одноклітинних зелених водоростей вчитель зазвичай демонструє наземну водорість плеврококк, у якій поодинокі клітини іноді на деякий час з'єднуються між собою. При вивченні нитчастих водоростей і розгляданні під мікроскопом спірогира учні спостерігають многоклеточность, але в самій примітивній формі - нитка з одного ряду клітин; при демонстрації кладофори спостерігають подальше ускладнення морфології - кущики з однорідних ниток.
Розглядаючи під мікроскопом при вивченні теми "Клітка" клітини шкірки цибулі, учні V класу, звичайно, відчувають емоційний підйом, так як вперше в житті самостійно готують препарат, працюють з мікроскопом. Але враження, що виникає при знайомстві з Нітелла, незабутньо. Клітини її дуже красиві, пофарбовані в смарагдовий колір. Так як вони досить великі (чітко видно при збільшенні в 30 - 40 разів), їх легко розглянути під лупою. Відстань між вузлами стеблинки - це одна клітина. Іноді довжина цих клітин досягає 15 - 20 мм при товщині до 0,5 мм (зазвичай клітини рослин мають 50 мкм в поперечнику).
Учні приходять в захват від спостереження за рухом цитоплазми *. Це для них відкриття. причому
учитель може організувати урок так, що відкриття стане самостійним, і це принесе особливу радість учням. Рух - одна з ознак живого. Школярі наочно переконуються в тому, що клітини, а отже всі рослини, - це живі організми.