В отличие от высших растений, характеризующихся листостебельных строением, водоросли проявляют морфологическое разнообразие. Тело водорослей может быть всех четырех степеней сложности, известных у организмов: одноклеточные, колониальные, многоклеточные и неклеточные.
Все водоросли, которые встречаются в водах планеты делятся на:
- Сине-зеленые (хотя сегодня они принадлежат к Царству Дробьянок)
- Пирофитовые;
- Золотистые;
- Диатомовые;
- Желто-зеленые;
- Бурые;
- Красные;
- Евгленови;
- Зеленые;
- Пищевые.
Размеры водорослей отличаются в широком диапазоне - от микроскопических (одноклеточные сине-зеленые - около 1 мкм) до довольно крупных (клетки харовых 15-20 см). Но наибольшими размерами характеризуются многоклеточные морские бурые водоросли, слоевища которых могут достигать до 30-45 м, например, в макроцистиса.
Различают 9 основных типов морфологической структуры тела водорослей.
1. Амебоидна структура представлена одноклеточными организмами, которые не имеют твердой клеточной оболочки и постоянной формы. Они, выпуская псевдоподии, способные осуществлять ползающие движения, подобно простейших амеб. Псевдоподии часто бывают длинными и тонкими и тогда их называют ризоидами. Поэтому другое название этой структуры ризоподиальна.
Амебоиднои строения временно могут приобретать некоторые одноклеточные водоросли, имеют жгутики, путем сброса их или втягивания внутрь.
Амебоидна структура свойственна представителям пирофитовых, золотистых и желто-зеленых водорослей. Такая структура является простейшим типом строения одноклеточного организма и, возможно, в процессе эволюции была первым этапом при возникновении клеточного уровня.
2. Монадной структура свойственна одноклеточным организмам с жесткой клеточной оболочкой или достаточно прочным перипластом и характеризуется наличием у таких клеток одного, двух или нескольких жгутиков, с помощью которых они активно двигаются в воде. Некоторые монадной формы вторично не имеют жгутиков и тогда, как правило, их тело способно изменять свою форму. Е. им свойственна метаболия.
Монадной структура довольно широко распространена среди водорослей: она свойственна многим представителям пирофитовых, золотистых, эвгленовых, желто-зеленых, и причем такая структура у них является преобладающей.
Среди водорослей этого уровня организации часто встречаются колониальные формы, которые представляют собой совокупность отдельных клеток соединенных слизью в единое целое. Форма таких колоний и строение слизи в различных водорослей может существенно отличаться, а в некоторых случаях клетки бывают соединены друг с другом с помощью плазмодесм. В большинстве колониальных форм монадной строения клетки внутри колоний не проявляют различий.
И, наконец, во многих водорослей, за исключением сине-зеленых и красных, независимо от структуры талом в вегетативном состоянии, монадной строение имеют подвижные клетки, служащие для бесполого размножения - зооспоры, а при наличии полового процесса - гаметы.
Монадной структура альголог воспринимается первичную и выходную в филогенезе водорослей, но существует немало мнений, что она образуется из амебоиднои. Одно понятно, что монадной структура в процессе эволюции водорослей оказалась весьма прогрессивной.
3. Коккоидна структура характеризуется отдельными клетками, имеющие твердую оболочку и в вегетативном состоянии лишены жгутиков или псевдоподий. Вследствие этого водоросли коккоиднои структуры не способны к активному движению: они или живут свободно, или могут переноситься водой, или прикрепляться к субстрату. Форма таких клеток достаточно разнообразна - от простой сферической к найпричудливишои. Оболочка у них гладкая, сплошная, пористая или имеет разнообразные выросты. Многим водорослям коккоиднои структуры свойственно образование колоний разнообразной формы или со слизью, или без него.
Коккоидна структура чрезвычайно широко распространена у водорослей и присутствует во всех отделах, где есть одноклеточные формы. У диатомовых водорослей, многочисленные и самые распространенные, она является единственной.
В эволюционном отношении коккоидна структура интересна как такая степень морфологической дифференциации, на основе которой стало возможным возникновение многоклеточных талом.
4. Пальмеллоидна структура представляет собой усложненный вариант коккоиднои структуры, проявляющееся в образовании водорослями достаточно крупных, в основном прикрепленных к субстрату слизистых тел определенной формы, содержащие внутри значительное количество коккоидних клеток. Клетки объединяются в этом слизи совсем механически и плазматических связей не имеют. Такое строение широко распространена среди водорослей, но пальмеллоидна структура доступна только тогда, когда она является постоянной формой их вегетативного роста.
В пальмеллеподибдний состояние могут переходить большинство одноклеточных подвижных и неподвижных водорослей. Образующиеся при этом слизистые тела не достигают больших размеров и не имеют определенной формы.
5. Нитчатая структура представлена талом, состоящие из нескольких, а нередко и многочисленных клеток, расположенных в виде нитей. Эти нити могут быть простыми и ветвистый, свободноживущими и прикрепленными объединенных в слизистые колонии.
Нитчатая структура у водорослей является простейшей формой многоклеточного слоевища и свойственна большом количестве представителей из разных отделов. Клетки у нитчатых Слано тесно связаны друг с другом и во многих случаях в них имеющиеся поры и плазмодесмы, которые проходят через поперечные клеточные перегородки. Обычным способом их вегетативного размножения является деление нитей на определенные участки или отдельные клетки.
Талом нитчатые структуры состоят из клеток подобных друг другу, но существуют и такие, клетки которых на концах тонкие или расширенные и такой формы, отличается от других. Иногда последняя нижняя клетка превращается в ризоиды.
Рост нитчатых талом происходит по-разному. Диффузный - это рост, когда способность к делению имеют все клетки. Когда делятся не все клетки, а только их часть, то этот участок роста называется меристематических зоной. Если зона роста находится в средней части нити, то тип роста называют интеркалярный, если рост осуществляют конечные клетки, то это апикальный рост, а в случае деления клеток у основания - рост является базальным.
6. Ризнонитчаста структура - гетеротрихальна, талом которой будучи нитчатыми у основания, делятся на две части, одна из которых горизонтальная и стелется по субстрату, а вторая вертикальная.
Эта структура присутствует в сине-зеленых, зеленых, золотистых, бурых и красных водорослей.
7. Пластинчатая структура характеризуется многоклеточными слоевище в форме пластинок, состоящие из одного, двух или нескольких слоев клеток. Образование этих слоев происходит в результате продольного деления клеток. Если продольные перегородки размещаются строго в одном направлении, то пластинка сохраняется однослойной. А при возникновении перегородок в первичной пластинке, образуются два и более слоев. Двухслойные пластинчатые слоевища в некоторых водорослей превращаются в трубку или мешок вследствие различия слоев внутри, в результате чего образуется полость.
Пластинчатые водоросли растут или свободно лежащими на субстрате, или прикрепленные к нему в одном месте пластинки.
Пластинчатая структура имеется в зеленых, бурых и красных водорослей.
8. Сифональна структура представляет собой особый тип строения, свойственный только некоторым водорослям. Отличительной особенностью ее является отсутствие внутри слоевища клеточных перегородок при наличии большого количества ядер. Такие слоевища достигают больших размеров.
Пресноводные сифональни водоросли имеют вид слабкорозгалуджених нитей или пластообразных телец размером с булавочную головку с разветвленными ризоидами. Сифональни представители морских водорослей отличаются большим разнообразием внешнего вида, а иногда достаточно сложным расчленением слоевища в виде корней, стеблей и листьев.
Сифональна структура хорошо выражена в зеленых и желто-зеленых водорослей.
9. Харофитна структура присуща только пищевые водорослям, характеризующихся большими многоклеточными слоевище линейно-членистой строения, состоящие из главного побега с ветвями имеют ризоиды и мутовчасто сидящих на них членистых боковых побегов. Междоузлие и членики боковых побегов всегда образованы лишь одной вытянутой клетки, а у видов рода Хара эти клетки снаружи обрастают еще одним слоем линейно размещенных дополнительных клеток.
Харофитна структура настолько своеобразна, что пути ее возникновения не совсем изучены и в эволюционном плане является тупиковой.