Многоклеточные в форме нитей, почти всегда неветвящихся и покрытых слизью. Они имеют вид ватообразных скоплений, лежащих на дне или плавающих на поверхности воды, в стоячей или медленно текущей воде, образуя так называемую тину. Роды (около 10) различаются главным образом по форме хроматофоров.
Наиболее широко распространен род спирогира (Spirogyra), содержащий около 275 видов. Ее легко узнать по хроматофорам, которые в виде 1—2 или нескольких довольно широких спиральных лент лежат в тонком постенном слое цитоплазмы в каждой клетке. В хроматофорах в виде светлых бляшек видны пиреноиды с окружающим их крахмалом. Большую часть объема клетки занимает вакуоля с клеточным соком, пронизанная тяжами цитоплазмы, отходящими от ее постенного слоя и пересекающимися в центре клетки, образуя плазменный мешочек, в котором помещается ядро с крупным ядрышком (рис. 21). Все клетки спирогиры способны к делению, происходящему обычно ночью. Вегетативное размножение осуществляется путем разрыва нитей на отдельные участки, иногда даже на отдельные клетки. При половом размножении обычно две нити располагаются параллельно друг другу. Супротивные клетки образуют выросты, направленные друг к другу и срастающиеся концами. Оболочки их в месте соприкосновения растворяются и получается сквозной канал, через который сжавшееся содержимое одной клетки в течение нескольких минут перемещается в другую и сливается с ее протопластом, тоже сжавшимся к этому времени. Кроме так называемой лестничной конъюгации, изредка наблюдается (иногда у тех же видов) боковая конъюгация: через посредство бокового канала над поперечной перегородкой содержимое клетки переходит в соседнюю клетку той же нити. Зиготы шаровидной или овальной формы одеты толстой трехслойной оболочкой; в содержимом их много масла и гематохрома. После периода покоя, во время которого разрушаются оболочки клеток нити, зиготы прорастают; этому предшествует редукционное деление диплоидного клеточного ядра: из 4 получающихся гаплоидных ядер 3 отмирают, а одно останется ядром единственного проростка, выходящего через разрыв наружных слоев оболочки зиготы.
Спирогира, довольно легко культивируемая, часто служила объектом различных физиологических и общебиологических экспериментов. В частности, на спирогире русский ботаник И. И. Герасимов проводил свои первые в истории биологии эксперименты по выявлению значения ядра в жизни клетки, получая путем воздействия на делящиеся клетки холодом или анестезирующими веществами безъядерные и двуядерные клетки.
Часто встречаются еще виды двух других родов зигнемовых: зигнема (Zygnema) и мужоция (Mougeotia). У зигнемы в ее короткоцилиндрических клетках симметрично расположены два звездчатых хромато- фора с пиреноидом в центре каждого; между хроматофорами лежит ядро с крупным ядрышком, окруженное цитоплазмой (рис. 22, 7). У мужоции — один пластинчатый хроматофор с несколькими пиреноидами, расположенный в срединной плоскости клетки по длинному диаметру ее (рис. 22, 2). Он может менять свою ориентацию. Зиготы у мужоции часто образуются в копуляционном канале.
Рис. 21. Спирогира:
1 — клетка нити; 2 — конъюгация; 3 — зиготы
Рис. 22. Зигнемовые:
1 — зигнема; 2 — мужоция: а — клетка с хроматофором в плане, б — клетка с хроматофором в профиль, в — конъюгация