Ciri-ciri alga hijau kuning. Kuliah: Departemen alga kuning-hijau atau heteroflagellata
Alga ini dicirikan oleh pigmen berikut: klorofil a, c, e (tidak ada klorofil b), P-karoten, e-karoten, xanthophylls: antheraxanthin, lutein, zeaxanthin, neoxanthin, violaxanthin, voucheriaxanthin, heteroxanthin, diadinoxanthin, diatoxanthin. Sel biasanya mengandung dua kromatofor pipih, yang terletak di tangki retikulum endoplasma, yang berhubungan langsung dengan membran inti, lamela tritilakoid terletak di matriks kloroplas; hampir selalu (xanthophyceae) ada lamela korset (tidak ada di eustigmatophyceae); pirenoid internal xanthophyceae mengandung lamella trithylakoid. Mata (stigma) merupakan bagian dari plastida (xanthophyceae) atau butiran kepala putik yang terletak di luar plastida (eustigmatophyceae).
Produk cadangan: volutin, lemak, sering kali chrysolamine; pati tidak terbentuk. Semakin panjang flagel yang mengandung mastigonema, semakin pendek flagel yang halus. Membran sel seringkali terdiri dari dua bagian atau lebih; kista (statospora), seperti alga emas, bersifat endoplasma, membrannya menjadi fosil.
Pada Gambar. Gambar 22 menunjukkan diagram sel monad alga kuning-hijau.
Di sebagian besar sistem modern, dua kelas dibedakan: xanthophyceae dan eustigmatophyceae.
Kelas ini mencakup alga pada berbagai tahap diferensiasi thallus: monadik, rhizopodial, lalmeloid, coccoid, berserabut, siphonous. Sesuai dengan jenis organisasi thallus, dibedakan ordo yang sejajar dengan ordo alga emas, dinofit, dan hijau. Ordo Heterochloridales menyatukan bentuk monadik, ordo Rhizochioridales meliputi rhizopodial, ordo Helerogloeales - palmelloids, ordo Mischococcales - coccoid, ordo Tribonematales - berserabut, ordo Bo(rydiales) - rumput laut siphonous.
Tiga pesanan terakhir dibahas di bawah.
Pesan Mischococcales
Ordo ini mencakup banyak bentuk kokoid uniseluler dan kolonial. Sel-sel dengan berbagai bentuk ditutupi dengan dinding sel, seringkali terdiri dari dua bagian. Reproduksi dengan zoospora atau aplanospora.
Genus Botrydiopsis (Botrydiop.sis) tersebar luas di perairan air tawar (kolam, parit, dll.), diwakili oleh sel-sel bulat tunggal, ditutupi dengan membran sel, di bawahnya terdapat dinding sitoplasma yang mengandung banyak kloroplas berbentuk cakram, dan pada sel dewasa - banyak inti sel. Bagian tengah sel ditempati oleh vakuola besar berisi getah sel, berpotongan dengan untaian tipis sitoplasma. Tetesan minyak dan gumpalan chrysolaminarin tersebar di sitoplasma. Reproduksi dengan zoospora dan autospora, yang terbentuk dalam jumlah besar di dalam sel (hingga 300). Pada B. arrhiza, selama pembentukan zoonospora, seperti pada banyak alga kuning-hijau lainnya (Characiopsis, Tribonema, Bothridium, dll.), bersama dengan zoospora yang khas, synzoospora sering diamati (lihat juga Bab 4).
Ordo Tribonemales-Tribonematales
Menyatukan bentuk-bentuk berserabut. Genus Tribonema, yang tersebar luas di perairan tawar, dapat dianggap sebagai perwakilannya. Thallus diwakili oleh filamen tidak bercabang yang terdiri dari satu baris sel.
Sel berbentuk silinder, seringkali berbentuk agak tong, biasanya mononuklear, sebagian besar mengandung beberapa kloroplas. Di dalam sitoplasma terdapat lemak, chrysolamine. Dinding sel selalu terdiri dari dua bagian, dengan ujung-ujungnya saling berhadapan pada bidang median sel. Setiap separuh cangkang terdiri dari sejumlah lapisan yang saling tumpang tindih.
Bahkan sebelum pembelahan inti sel (pada tahap interfase), sepotong membran silinder baru diletakkan di daerah khatulistiwa di bawah membran sel lama - sebuah cincin perantara. Pada tahap pembelahan sel induk selanjutnya, selama sitokinesis, septum melintang terbentuk di tengah silinder berongga ini. Cangkang baru, yang memiliki bentuk H pada bagian optik memanjangnya, ketika tumbuh, mendorong kedua bagian dinding sel induk yang lebih tua satu sama lain, dan menyisipkan dirinya di antara keduanya. Dengan cara ini, membran sel yang berdekatan terhubung satu sama lain; oleh karena itu, setiap sel dikelilingi oleh dua bagian gambar berbentuk H yang berdekatan. Ketika sel reproduksi dilepaskan atau di bawah pengaruh zat tertentu (misalnya asam kromat kuat), membran sel terpecah menjadi bagian berbentuk H. Fragmen benang selalu berakhir di bagian kosong berbentuk H, yang dalam profilnya terlihat seperti dua titik. Reproduksi filamen, yang terus tumbuh karena pembelahan sel melintang, dilakukan secara vegetatif - dengan fragmentasi dan secara aseksual - melalui zoospora, sel amoeboid, aplanospora, akinetes.
Pesan botridial-Botrydiales
Menyatukan alga xanthophycean, yang memiliki organisasi siphon.
Perwakilan dari genus Botrydium hidup di tanah lembab. Thallus bersifat siphonic, berdiferensiasi menjadi bagian aerial berupa kandung kemih berbentuk buah pir bulat dengan diameter 1-2 mm, dan bagian rhizoidal yang terbenam dalam substrat, biasanya bercabang. Bentuk normal thallus ini dapat sangat bervariasi tergantung pada kondisi eksternal. Misalnya, ketika botrydium dibudidayakan dengan direndam dalam air, thalli terlihat dalam bentuk benang bercabang. Dindingnya berlapis-lapis, dengan mikrofibril selulosa dengan orientasi berbeda di setiap lapisan. Sitoplasma terkonsentrasi di lapisan dinding dan mengelilingi vakuola kontinu dengan getah sel. Pada thallus dewasa, sitoplasma mengandung banyak inti; di bagian udara, terdapat banyak kloroplas berbentuk cakram dengan pirenoid dan organel lainnya. Reproduksi dilakukan oleh zoospora mononuklear dengan dua flagela heterokont dan heteromorfik, yang muncul ketika kandung kemih direndam dalam air (setelah hujan, dll). Synzoospora juga diamati. Kemudian menetap di sepanjang tepi genangan air, di atas tanah yang mengering, zoospora tersebut berkembang menjadi tumbuhan baru. Dalam cuaca yang lebih kering, aplanospora terbentuk sebagai pengganti zoospora. Setelah mencapai kematangan internal tertentu, botridium memasuki tahap tidak aktif. Peneliti Rusia V.V. Miller, yang mempelajari genus Botridium secara rinci dalam kultur, menjelaskan berbagai metode pembentukan kista istirahat. Dalam beberapa kasus, seluruh isi kandung kemih menimbulkan satu kista besar dengan cangkang tebal. VV Miller menyebut kista tersebut sebagai “makrokista” (B. walirothi, B. tuberosum, B. pachidermum). Dalam kasus lain, isi bagian udara terbagi membentuk banyak sporokista berinti banyak (B. walirothi). Akhirnya, seluruh atau sebagian isi kandung kemih dapat masuk ke dalam rizoid dan membentuk rhizokista di sana. Yang terakhir ini tersusun dalam banyak baris, misalnya pada B. granulatum, atau isinya masuk ke ujung rizoid yang membengkak, yang masing-masing membentuk kista, misalnya pada B. tuberosum. Spesies yang sama mungkin memiliki bentuk kista yang berbeda, yang, dalam kondisi eksternal yang berbeda, saling menggantikan. Semua bentuk kista tidak memerlukan masa istirahat untuk perkecambahannya, mereka dapat berkecambah segera setelah kemunculannya. Kista kecil (rhizokista, sporokista tersusun berjajar) langsung berkecambah menjadi individu baru atau membentuk zoospora. Kista besar (makrokista, dibentuk secara individual oleh rhizokista B. tuberosum) biasanya berkecambah dengan zoospora atau aplanospora. Tidak ada satu pun spesies Botridium B. yang diteliti. V. Miller tidak mengamati proses seksual. Namun terdapat data dari penulis lain tentang adanya proses seksual pada B. granulatum yang iso dan heterogami pada ras yang berbeda. Data ini perlu konfirmasi
Dalam genus Vaucheria (spesies air tawar, laut, dan air asin diketahui), thallus berbentuk benang sifon bercabang, membentuk akumulasi seperti kapas di air atau berkas hijau tua yang luas di tanah lembab. Pertumbuhan filamen bersifat apikal. Pada filamen vegetatif voucheria, mulai dari puncak, tiga zona dapat dibedakan: apikal, subapikal, dan vakuola. Segmen apikal adalah bagian thallus siphon yang tumbuh aktif: terdapat banyak vesikel dan mitokondria; kloroplas dan inti sel tidak ada. Vesikel tersebut mengandung bahan berserat, kemungkinan merupakan prekursor bahan dinding sel (selulosa). Di zona subapikal, jumlah vesikel berkurang, kloroplas dan inti sel muncul. Kloroplasnya banyak, berbentuk cakram, dan tidak memiliki pirenoid. Pirenoid berbentuk tunas hanya terlihat pada bibit Woucheria. Terkait dengan setiap inti sel adalah sepasang sentriol, yang selama profase mitosis bermigrasi ke kutub berlawanan dari inti pemanjangan. Selubung inti tetap utuh selama mitosis, gelendong intranuklear terbentuk di dalamnya, dan tidak ada sentromer; di antara kromosom-kromosom yang menyimpang, selubung inti terikat dan mengelilingi inti anak telefase. Mitosis normal yang terjadi di dalam cangkang inti ibu diamati oleh L. I. Kursanov (1911) pada sejumlah spesies Voucheria. Di semua spesies yang diteliti, L.I. Kursanov mencatat distribusi pembelahan nuklir yang menarik di sepanjang benang: dimulai di satu tempat, mitosis sedikit demi sedikit menyebar ke daerah tetangga, dll. Jadi, pada persiapan yang mencatat momen tertentu dari proses ini, kita mendapatkan apa yang bisa disebut sebagai yang terbaik. gelombang pembagian, di mana fase-fase pembagian individu, yang berurutan dalam waktu, sepanjang benang terletak dalam urutan yang benar. Pada zona apikal dan subapikal masih belum terdapat vakuola sentral. Hanya di bagian benang yang lebih tua - bervakuola, vakuola dengan getah sel muncul (Gbr. 23, A). Reproduksinya aseksual, melalui synzoospores dan aplanospores.
Pembentukan synzoospores, pelepasan, sedimentasi dan perkecambahannya ditelusuri di Vaucheria fontinalis pada tingkat mikroskopis elektron (Gbr. 23.5 "-E). Ketika synzoospore terbentuk di ujung filamen yang agak bengkak, vakuola pusat menghilang, dan semua organel terakumulasi di sini. Berhubungan dengan inti sel, pasangan sentriol membentuk flagela internal. Inti sel dan flagela internal dikelompokkan di sekitar vesikel yang muncul, ke mana flagela menonjol. Vesikel bermigrasi ke permukaan protoplas dan bergabung dengan plasmalemma. Dengan demikian, flagela mencapai permukaan synzoospore masa depan.
Menurut ciri-cirinya (warna, struktur, cara reproduksi, dll), alga dibagi menjadi beberapa jenis (divisi): alga hijau, biru-hijau, emas, diatom, kuning-hijau, pirrofit, euglenik, merah dan coklat.
Mari kita beri gambaran singkat tentang jenis-jenisnya.
Ganggang hijau - Klorofita
Bentuk uniseluler, kolonial, multiseluler dan nonseluler. Bentuk multiseluler diwakili terutama oleh alga berserabut. Beberapa dibedakan oleh struktur internal yang kompleks, yang penampilannya mengingatkan pada tumbuhan tingkat tinggi.
Alga berwarna hijau murni, namun selain klorofil hijau, kromatofornya mengandung pigmen kuning - karoten dan xantofil. Membran sel terdiri dari serat. Kromatofor dengan pirenoid.
Reproduksi dilakukan dengan cara vegetatif, aseksual dan seksual. Perbanyakan secara vegetatif terjadi dengan membagi organisme menjadi beberapa bagian. Reproduksi aseksual dilakukan oleh zoospora motil dengan flagela berukuran sama (biasanya 2-4 buah) atau aplaiospora - spora tidak bergerak.
Dengan bantuan zoospora, ganggang hijau tidak hanya berkembang biak, tetapi juga menyebar. Proses reproduksi seksual bervariasi. Perwakilan ganggang hijau adalah Chlamydomonas, Spirogyra, Chlorella, Ulothrpx, Cladophora, Closterium, dll.
Ganggang biru-hijau - Cyanophyta
Bentuk uniseluler, kolonial dan berserabut. Alga memiliki warna biru-hijau, kuning-hijau, hijau zaitun dan jenis warna lainnya. Warna tersebut disebabkan oleh adanya empat pigmen pada alga biru-hijau: klorofil hijau, phycocyan biru, phycoerythryp-pa merah, dan karoten kuning. Ganggang ini tidak memiliki kromatofor dan nukleus yang terbentuk, tahap flagela dan proses seksual tidak ada. Alga biru-hijau meliputi: oscillatoria, nostoc, gleotrichia, anabena, dll.
Ganggang emas - Chrysophyta
Bentuk bersel tunggal dan kolonial. Mereka mengandung klorofil dan phycochrysipus, itulah sebabnya warna perwakilan kelompok alga ini adalah emas atau kuning kecoklatan. Sel-sel dalam beberapa kasus telanjang atau ditutupi dengan membran protoplasma yang berdiferensiasi buruk; ditemukan alga emas, yang tubuhnya mengenakan cangkang atau tertutup di dalam rumah.
Beberapa bentuk bersifat mobile dan bergerak dengan bantuan flagela, sedangkan bentuk lainnya tidak dapat bergerak dalam keadaan vegetatif. Mereka berkembang biak dengan pembelahan atau zoospora.
Mampu membentuk kista untuk menahan kondisi buruk. Proses seksual sangat jarang terjadi. Perwakilan dari jenis alga ini adalah mallomonas, dinobrion, chrysameba, dll.
Diatom - Bacillariophyta
Organisme uniseluler dan kolonial dengan cangkang silikat yang terdiri dari dua bagian yang disebut katup. Kromatofor I<ел-того или светло-бурого цвета от наличия в нем, кроме хлорофилла, бурого пигмента диатомина. Размножение осуществляется путем деления клеток на две, у некоторых диатомовых наблюдается образование двужгутиковых зооспор. Известен половой процесс. К диатомовым водорослям относятся пинну л я р ия, навикула, плевросигма, гомфонема, сиредра, мелозира и др.
Ganggang kuning-hijau, atau heteroflagellata - Xanthophyta, atau Heterocontae
Ini termasuk bentuk uniseluler, kolonial, berserabut dan nonseluler. Ganggang ini, selain klorofil, mengandung pigmen kuning - xantofil dan karoten; warnanya bervariasi dari kuning-hijau terang hingga kuning tua. Reproduksi terjadi dengan pembelahan sel memanjang, zoospora (dicirikan dengan adanya dua flagela dengan ukuran yang tidak sama dan struktur yang tidak sama), dan autospora. Proses seksual diketahui. Perwakilan: botridium.
Alga Pyrrophyta - Pyrrophyta
Bentuk uniseluler dan kolonial. Selain klorofil, alga mengandung pigmen pirofil, yang memberi warna coklat dan kuning kecoklatan pada alga. Sel-selnya telanjang atau ditutupi dengan membran lapis baja. Mereka berkembang biak dengan pembagian, zoosior, autosior. Mereka membentuk kista. Reproduksi seksual jarang terjadi. Alga pirofit meliputi: peridinium, ceracium, dll.
Euglenophyta - Euglenophyta
Bentuk motil uniseluler dengan satu atau dua flagela, terkadang tanpa flagela; selnya telanjang, peran cangkang dimainkan oleh lapisan luar protoplasma, terkadang sel terletak di dalam rumah. Kebanyakan alga berwarna hijau, terkadang hijau muda karena adanya xaptophylla. Reproduksi terjadi dengan pembelahan memanjang, proses seksual tidak diketahui. Perwakilan dari alga euglena adalah euglena dan facus.
Ganggang merah, atau ganggang ungu, Rhodophyta
Mereka hidup terutama di laut, hanya sedikit yang hidup di perairan tawar. Ini adalah alga multiseluler, berwarna merah.
(dengan nuansa berbeda). Warna alga dikaitkan dengan kehadiran di dalamnya, selain klorofil, pigmen lain - phycoerythrin dan phycocyan.
Reproduksi aseksual dilakukan dengan spora aplano. Proses seksual sangat kompleks dan ditandai dengan adanya organ pria - antheridia dan organ wanita - oogonia, atau carpogones.
Perwakilannya adalah batrachospermum.
Ganggang coklat, Phaeophyta
Nama tersebut diberikan karena warna thallus yang kuning kecokelatan, yang disebabkan oleh adanya, selain klorofil hijau, sejumlah besar pigmen karotenoid coklat. Alga multiseluler, sebagian besar makroskopis (organisme terbesar yang hidup di air adalah alga coklat makrosistis, yang panjangnya mencapai 60 m, tumbuh 45 cm per hari).
Reproduksinya bersifat vegetatif, aseksual dan seksual. Gamet dan zoospora mempunyai dua flagela di sisinya, berbeda panjang dan morfologinya. Ganggang coklat tersebar luas di seluruh lautan di planet ini, mereka sering kali membentuk hutan bawah laut, mencapai perkembangan terbesarnya di lautan dengan garis lintang sedang dan subkutub, di mana mereka merupakan sumber utama bahan organik di zona pesisir. Di garis lintang tropis, akumulasi alga coklat terbesar terjadi di Laut Sargasso. Perwakilan dari hanya beberapa genera yang hidup di perairan desalinasi dan air tawar, misalnya Pleurocladia, Streblonema, Lithoderma.
Departemen ganggang emas (Chrysophyta) mencakup sekitar 400 spesies.
Seperangkat pigmen fotosintesis hampir di ganggang emas sama seperti alga coklat, diatom dan alga pirofitik. Kebanyakan ganggang emas memiliki bentuk monad, yaitu. mereka uniseluler, motil dan dilengkapi dengan 1-2 flagela. Biasanya monad telanjang (tidak ada dinding sel), tetapi banyak spesies membawa tubuh berkapur di bawah membran sel - coccolith atau kerangka internal silika (Gbr. 1). Reproduksinya aseksual (dengan pembelahan dan zoospora). Proses seksual hanya diketahui pada beberapa spesies.
Habitat
Ganggang emas hidup terutama di perairan tawar yang bersih; karakteristik perairan asam rawa sphagnum. Sampai saat ini, ganggang emas dianggap sebagai kelompok air tawar, namun ternyata memberikan kontribusi yang signifikan terhadap produktivitas fitoplankton laut. Didistribusikan ke seluruh dunia, tetapi lebih umum di daerah beriklim sedang.
Tidak mudah untuk mempelajari ganggang emas, karena banyak perwakilan departemen, khususnya coccolithophores (Gbr. 1a), adalah organisme yang sangat kecil dengan diameter sekitar 25-30 mikron, sehingga mereka tidak ditangkap oleh jaringan planktonik biasa, dan struktur coccolith hanya dapat dipelajari dengan menggunakan mikroskop elektron.
Coccolithophores penting dalam pembentukan sedimen berkapur dasar (kapur terdiri dari 50-75% kerangkanya - coccolith). Selain itu, mereka mencegah efek rumah kaca dengan mengikat kelebihan karbon dioksida dalam bentuk kalsium karbonat saat membangun “rumah” dari coccolith.
Alga emas adalah salah satu kelompok alga tertua. Perwakilan ganggang emas sudah ditemukan di sedimen Kambrium berusia sekitar 500-600 juta tahun. Ada kemungkinan ganggang emas merupakan nenek moyang diatom dan ganggang coklat.
Beras. 1. Ganggang emas: a-d) coccolithophores; d-g) silicoflagellata
Departemen ganggang kuning-hijau
Departemen alga kuning-hijau (Xanthophyta) mencakup sekitar 500 spesies alga uniseluler, kolonial, multiseluler, dan nonseluler. Seperangkat pigmen fotosintesis ganggang kuning-hijau diwakili oleh klorofil A, klorofil Dengan dan karotenoid, tetapi tidak seperti ganggang emas, perwakilan dari departemen ini tidak memiliki fucoxanthin.
Ganggang emas ditemukan di perairan dengan air tawar dan air asin, serta di darat - di dalam tanah, di atas batu; merupakan komponen penting dari plankton dan benthos.
Perwakilan departemen yang paling terkenal adalah voucheria, atau air terasa(Vaucheria), hidup di perairan tawar, payau, dan laut. Memiliki thallus nonseluler, mis. Ini adalah salah satu sel berinti raksasa. Saat bereproduksi secara aseksual, Voucheria membentuk zoospora berinti banyak dan multiflagellata. Proses seksual diucapkan oogami (Gbr. 2).
Beras. 2. Siklus hidup Vaucheria: a) reproduksi aseksual; b) reproduksi seksual; 1 - tanaman induk; 2 - zoosporangium; 3—pelepasan zoospora; 4 - zoospora; 5—perkecambahan zoospora; 6 - anteridium; 7 - oogonia; 8 - sperma; 9 - telur; 10 - zigot
9. Alga kuning-hijau. Karakteristik umum. Pesanan.
Alga kuning-hijau dapat memiliki bentuk flagelata uniseluler, kokoid, berserabut, dan siphonal. Kloroplas berbentuk cakram. Mengandung pigmen klorofil a dan c, karotenoid. Zat cadangan - glukan, lemak. Mereka bereproduksi melalui pembelahan sel atau secara seksual (isogami, oogami).
Perwakilan utama: Rhizochloris, Klorotetium, Tribonema, Botrydium.
10. Ganggang coklat. Struktur, reproduksi, kelas, perwakilan utama, distribusi, signifikansi
Departemen alga coklat (sekitar 1.500 spesies) mencakup banyak alga makroskopis, ciri eksternal yang umum adalah warna thallinya yang berwarna coklat kekuningan, karena adanya pigmen kuning dan coklat. Kloroplas yang berbentuk cakram sebagian besar mengandung klorofil a dan c, karoten, dan xantofil. Pyrenoid sangat kecil. Nutrisi cadangan - laminarin, manitol (gula alkohol), dan dalam jumlah kecil - lemak. Selain organel biasa, sel juga mengandung physodes, struktur yang mengandung tanin. Membran sel di bagian luar bersifat mucilaginous - pektin, lapisan dalam adalah selulosa.
Jenis struktur thallus alga coklat sebagian besar berbentuk pipih, seringkali terorganisir sangat kompleks, dan jarang multi-filamen. Mayoritas perwakilan kelompok ini adalah makhluk laut.
Ukuran thallus alga coklat berkisar dari beberapa puluh mikrometer hingga puluhan meter (makrocystis - hingga 50 m). Dalam bentuk yang sangat terorganisir, thalli berdiferensiasi dan menyerupai tanaman berbunga. Beberapa perwakilan besar memiliki gelembung udara. Semua alga coklat tumbuh menempel pada tanah atau alga lainnya. Untuk perlekatannya, mereka membentuk rizoid atau piringan basal. Pada penampang thalli besar ganggang coklat, zona dibedakan, ditempati oleh sel-sel dengan struktur berbeda, yang dikhususkan untuk melakukan fungsi individu.
Selnya mononuklear, ditutupi membran tebal dengan pori-pori besar. Cangkangnya terdiri dari selulosa bagian dalam dan lapisan luar, yang dasarnya adalah protein yang dikombinasikan dengan asam alginat dan garamnya. Algulosa. Fisode. Kloroplas biasanya berukuran kecil, berbentuk cakram, lebih jarang berbentuk pita dan pipih. Sejumlah taksa memiliki pirenoid di kloroplasnya. Dalam kloroplas, tilakoid dikelompokkan menjadi lamela 3. Pigmen: klorofil a, c, karotenoid. Nutrisi cadangan dalam sel di luar kloroplas adalah laminarin (polisakarida) dan manitol (enam-hidroksi alkohol), dan lipid dalam jumlah kecil.
Reproduksi. Di B.V. Ada semua jenis reproduksi utama - vegetatif, aseksual dan seksual. Perbanyakan secara vegetatif terjadi apabila cabang-cabang secara tidak sengaja terlepas dari thallus, cabang-cabang tersebut tidak membentuk organ perlekatan dan tidak membentuk organ reproduksi aseksual dan seksual. Organ reproduksi terbentuk pada mereka jika perkembangannya sudah dimulai pada saat thallus terlepas dari tanah. Reproduksi aseksual dilakukan oleh zoospora (ada spesies yang berkembang biak dengan mono atau tetraspora). Struktur zoospora. Zoospora berbentuk buah pir memiliki dua flagela yang tidak sama di sisinya: yang anterior panjang, yang posterior pendek. Pembentukan zoospora dan gamet pada alga coklat terjadi dalam dua jenis wadah utama: lokular tunggal dan multilokular. Meiosis terjadi ketika spora terbentuk pada sporangia lokular tunggal. Proses seksualnya isogami, heterogami, dan oogami. Semua ganggang coklat, kecuali Fucus, memiliki generasi yang bergantian; pada generasi aseksual (sporofit) di zoosporangia (atau tetrasporangia), setelah pembelahan reduksi, zoospora (atau tetraspora) terbentuk; dari mereka tumbuh tanaman seksual haploid (gametofit), dioecious atau biseksual. Setelah pembuahan, zigot berkembang menjadi tumbuhan diploid aseksual baru (sporofit) tanpa masa dorman. Di Fucus, seluruh kehidupan alga terjadi dalam fase diploid, hanya sperma dan sel telur yang haploid, sebelum pembentukannya terjadi pembelahan reduksi.
Tergantung pada sifat pergantian generasi dan perubahan fase inti, alga coklat dibagi menjadi 3 kelas.
Kelas Isogeneratae
Pada sebagian besar alga kelas ini, sporofit dan gametofit memiliki bentuk dan ukuran yang sama atau ukurannya tidak jauh berbeda.Proses seksualnya iso-, hetero- atau oogami. Perwakilan dari genus Ectocarpus tersebar luas di lautan; Jumlahnya sangat banyak di laut dingin. Mereka tumbuh di zona litoral dan sublitoral. Mereka berpartisipasi dalam pengotoran kapal dan pelampung. Mereka tampak seperti semak atau jumbai kecil, terdiri dari filamen satu baris yang banyak bercabang, seringkali berakhir dengan rambut multiseluler yang tidak berwarna. Pertumbuhan filamen bersifat interkalar. Zoosporangia bersel tunggal terbentuk di sisi cabang. Di dalamnya terjadi pembelahan reduksi dan sejumlah pembelahan inti sel dan pembentukan
banyak zoospora yang muncul dari zoosporangium, setelah berenang sebentar, berkecambah menjadi tumbuhan dengan penampakan yang sama, tetapi haploid. Di atasnya, pada cabang lateral pendek, gametangia multiseluler terbentuk, di mana gamet-gamet yang identik dalam bentuk dan ukuran, tetapi berbeda dalam perilaku (+ dan -) berkembang. Zigot, tanpa masa dorman, tumbuh menjadi benang diploid baru dengan zoosporangium. Ectocarpus dicirikan oleh perubahan generasi yang isomorfik. Proses seksual adalah isogami.
peralatan makan- didistribusikan di sepanjang pantai Eropa di Samudra Atlantik dan Laut Mediterania. Bentuknya berupa pita berlapis-lapis bercabang dikotonik hingga panjang 20 cm, diakhiri dengan rambut. Secara eksternal, cutleriaceae berbeda dari alga lainnya dengan adanya pinggiran rambut halus di bagian atas atau di sepanjang tepi thallus. Di dasar rambut, pada beberapa spesimen makrogametangia bersel besar berkembang, menghasilkan makrogamet biflagellata; pada spesimen lain, mikrogametangia bersel kecil berkembang, menghasilkan mikrogamet. Setelah pembuahan, zigot berkembang tanpa waktu istirahat menjadi tanaman diploid baru - sporofit, yang berbentuk pelat atau kerak berlapis-lapis, menempel erat pada substrat. Ini sangat berbeda dengan gametofit sehingga dideskripsikan dengan nama generik baru Aglaozonia. Di sisi atasnya, zoosporangia uniseluler berkembang, di mana zoospora terbentuk setelah pembelahan reduksi. Zoospora berkecambah menjadi gametofit lebat berbentuk pita. Genus Cutlaria adalah yang paling terkenal. Dia menjadi contoh perubahan generasi heteromorfik; proses seksualnya adalah heterogami.
Diktat tumbuh terutama di laut tropis dan subtropis, dan juga ditemukan di Laut Hitam. Hal ini ditandai dengan thallus bercabang dua dengan cabang-cabang yang terletak pada bidang yang sama. Tinggi tanaman sekitar 20 cm, lebar cabang 4-8 mm. Dictyota memiliki pergantian generasi yang isomorfik. Pada sporofit, tetrasporangia bulat besar berkembang dari sel permukaan, di mana, setelah pembelahan reduksi, 4 tetraspora telanjang, haploid, tidak bergerak, dan telanjang terbentuk. Dari tetraspora, gametofit jantan (dengan banyak antheridia, menghasilkan hingga 30.000 sperma) dan betina (dengan oogonia, menghasilkan satu sel telur). Telur matang keluar dari oogonia. Setelah pembuahan, zigot berkembang menjadi sporofit baru. Dictyota merupakan contoh perkembangan alga dengan perubahan generasi isomorfik, dimana proses seksualnya bersifat oogami.
Kelas Heterogenratae
Dalam siklus perkembangan alga kelas ini, sporofit makroskopis (dalam banyak perkembangan kuat) dan gametofit kecil mikroskopis bergantian, yang sering disebut prothallus dengan analogi dengan pakis. Proses seksualnya isogami atau oogami. Sporofit dari genera yang berbeda sangat berbeda dan merupakan tumbuhan tingkat rendah terbesar, mencapai panjang 60-100 m dengan pembagian morfologi yang signifikan dan struktur anatomi yang kompleks. Sporofit dibagi menjadi helaian daun, tangkai daun dan rizoid atau cakram basal. Di persimpangan pelat dan tangkai daun terdapat meristem interkalar. Sporofit bersifat abadi, kecuali lempeng, yang mati setiap tahun dan digantikan oleh yang baru. Di meristoderm lempeng, sebelum kehancurannya, zoosporangia uniseluler terbentuk. Di setiap zoosporangium, setelah pembelahan reduksi awal, 16 menjadi 64 (kadang-kadang 128) zoospora terbentuk. Miliaran zoospora terbentuk pada satu spesimen alga. Setelah beberapa saat bergerak, zoospora berkecambah menjadi gametofit jantan dan betina berfilamen kecil secara mikroskopis (prothallus). Antheridia menghasilkan satu sperma, dan oogonia menghasilkan satu sel telur. Setelah pembuahan, sporofit baru yang kuat secara bertahap berkembang dari zigot.
Jadi, pergantian generasi heteromorfik merupakan ciri alga heterogen. Proses seksualnya oogami.
rumput laut, spesies dari genus tersebut tersebar luas di laut utara. Thallus terbagi menjadi helaian daun, batang dan rizoid. Ditemukan secara vertikal dari permukaan laut hingga kedalaman 200 m.
Makrokista, tumbuh di kedalaman 10-20 m, memiliki batang bercabang banyak hingga panjang 50-60 m. Di depan setiap lempeng, cabang biasanya melebar menjadi gelembung udara berbentuk buah pir. Berkat gelembung udara dan cabang yang panjang, bagian utama thallus macrocystis mengapung di permukaan laut. Itu ditambang di seluruh dunia dan diolah menjadi alginat dan produk kimia lainnya.
Nereocystis Ini diwakili oleh batang panjang (tangkai daun) hingga 15-25 m, yang secara bertahap mengembang ke atas, di ujungnya terdapat gelembung dengan diameter 12-20 cm, dari mana pelat sempit memanjang (hingga 9 m).
Total ada 24-40 piring seperti itu. Nereocystis tumbuh di kedalaman hingga 20 m, sedangkan bagian atas batang dengan kandung kemih mengapung di dekat permukaan.
Siklus hidup perwakilan di atas serupa. Zoosporangia terbentuk pada helaian daun.
Kelas Siklospora
Golongan ini termasuk alga coklat yang tidak mengalami pergantian generasi, tetapi hanya mengalami perubahan fase inti: seluruh alga bersifat diploid, hanya gametnya saja yang haploid. Tidak ada reproduksi aseksual. Kelas hanya berisi satu pesanan - Fucus.
Fucus memiliki thalli seperti sabuk yang kasar, berwarna zaitun atau kuning-coklat, bercabang dikotonik, panjang 0,5-1 m, lebar 1-5 cm; beberapa mengalami pembengkakan berisi udara. Pertumbuhan apikal.
Pada saat reproduksi seksual, pembengkakan kekuningan berbentuk kacang terbentuk di ujung cabang - wadah tempat alat kelamin berada. Gametofit berkembang pada wadah berupa lapisan yang melapisi cekungan (konseptakel atau scapphidia). Gametangia terbentuk dalam cekungan pada lapisan sel yang muncul dari satu sel yang disebut sel awal konsepakulum atau prospora. Lapisan pelapis konsepulum yang berkembang dari prospora adalah gametofit. Gametofit fucus membentuk filamen multiseluler mononuklear bercabang vertikal dan sederhana, beberapa di antaranya mengandung gametangia, dan sisanya berfungsi sebagai parafisis.
Oogonia di Fucus berada tepat di permukaan gametofit. Antheridia terbentuk di ujung cabang yang bercabang. Oogonia yang sedang berkembang (8 telur) dan antheridia (64 sperma) dikeluarkan bersama lendir
mereka keluar dari konsentakulum, di sini sel germinal dilepaskan darinya. Pemupukan terjadi di perairan sekitar. Telur yang telah dibuahi tumbuh menjadi tanaman baru tanpa masa dorman.
Genus fukus (Fukus) tersebar di laut utara, merupakan penghuni utama wilayah pesisir.
Sargassum - "daun" berbentuk pipih atau subulat. Batangnya pendek, cabang-cabang panjang yang membawa wadah memanjang dari bagian atasnya; cabang-cabang ini mati setiap tahun. Perwakilannya tersebar terutama di laut tropis dan subtropis. Sargassum digunakan untuk memproduksi alginat, beberapa spesies dengan daun tidak kaku digunakan sebagai makanan. Di Laut Sargasso di atas lahan seluas 4,4 juta meter persegi. km berenang dua spesies sargassum, yang berkembang biak secara vegetatif dan tidak memiliki organ penempelan.
Varian isomorfik atau heteromorfik dari siklus hidup haploid-diploid atau perubahan generasi isomorfik dan heteromorfik. Siklus hidup genera Ectocarpus, Laminaria, Fucus, Conceptacula, Receptacula atau Scaphidia.
Distribusi dan ekologi B.V. Hampir secara eksklusif tumbuhan laut. Mereka tersebar di mana-mana mulai dari Arktik hingga Antartika. Tetapi spesies terbesar tumbuh terutama di daerah beriklim sedang dan subkutub. Perwakilan departemen tumbuh terutama di perairan dangkal dan mendominasi substrat pantai berbatu di daerah dingin di dunia. tetapi mereka juga ditemukan di kedalaman hingga 200 m.Spesies yang memiliki gelembung udara menjadi mengambang bebas ketika terpisah dari tanah dan kadang-kadang (misalnya di Laut Sargasso) membentuk akumulasi besar di permukaan air. Belukar paling kuat di B.V. terbentuk di perairan yang kaya nutrisi. Banyak alga besar yang banyak digunakan sebagai pakan ternak dan menyuburkan ladang (kaya akan potasium). Beberapa jenis rumput laut dimanfaatkan sebagai makanan, selain untuk makanan juga mempunyai nilai gizi, karena kaya yodium dan berguna untuk aterosklerosis. Sebelumnya, yodium diekstraksi dari rumput laut. Ganggang coklat digunakan dalam jumlah besar untuk menghasilkan algin, yang memiliki kemampuan rekat tinggi dan digunakan dalam produksi kertas, karton, dan tinta cetak. Alga dikumpulkan dengan mesin pemanen khusus, dan alga yang dibuang ke darat juga digunakan.
Ganggang kuning-hijau tersebar luas di seluruh dunia, terutama di perairan tawar yang bersih. Tapi mereka juga ditemukan di perairan payau, asam dan basa, dan juga umum di tanah. Kebanyakan alga kuning-hijau adalah organisme planktonik. Mereka sering ditemukan di akumulasi alga berserabut dan di antara semak-semak tanaman air tingkat tinggi di dekat tepi sungai, kolam, dan danau.
Banyak ganggang kuning-hijau yang pernah diklasifikasikan sebagai hijau karena kemiripannya dengan ganggang tersebut. Namun, ganggang kuning-hijau berbeda dari ganggang hijau dalam beberapa hal penting: bentuk bergeraknya memiliki flagela dengan panjang dan struktur berbeda. Flagel utama terdiri dari sumbu dan rambut bersilia yang terletak menyirip, dan flagel lateral pendek dan halus. Karena ciri inilah alga kuning-hijau disebut juga heteroflagellata. Dalam bentuk motil, terdapat mata merah di ujung anterior kromatofor.
Kloroplas alga kuning-hijau mengandung klorofil A Dan C, a- dan b-karoten dan tiga jenis pigmen xantofil: lutein, violaxanthin dan neoxanthin. Tergantung pada kombinasi pigmen-pigmen ini, sel-sel berwarna kuning terang atau gelap, lebih jarang hijau, dan dalam beberapa kasus biru. Pati tidak terbentuk di sel ganggang kuning-hijau. Sebaliknya, minyak terakumulasi, dan pada beberapa spesies, karbohidrat chrysolaminerin dan volutin. Dinding sel alga ini bervariasi - dari yang tipis, memungkinkan sel membentuk pseudopodia, hingga selulosa padat, utuh atau bivalvia, sering kali bertatahkan kapur, silika, atau garam besi.
Reproduksi vegetatif pada alga kuning-hijau dilakukan dengan pembelahan sel memanjang, sedangkan reproduksi aseksual dilakukan oleh zoospora dan aplanospora. Proses seksual - iso- atau oogami - diketahui pada beberapa spesies.
1 – botridium; 2 – peridinium; 3 – keramik
Botridiopsis eriensis(Botrydiopsis eriensis) adalah perwakilan dari ganggang kuning-hijau, organisme uniseluler yang tersebar luas di seluruh dunia. Ia hidup di dalam tanah, di dasar zona pesisir badan air, di antara semak belukar, di lapisan biologis biofilter pabrik pengolahan. Biasanya ditemukan dalam jumlah kecil, tetapi kadang-kadang, ketika dikembangkan secara massal, ia memberi warna kuning-hijau halus pada air atau permukaan substrat.
Botridiopsis dapat dengan mudah dideteksi dengan mengambil sejumput tanah apa pun saat bertamasya ke hutan, padang rumput, atau sungai. Itu harus ditempatkan dalam cawan Petri, dan kaca penutup yang dibasahi dan steril ditempatkan di permukaannya, di mana alga tumbuh dengan baik. Piringan disimpan di tempat terang pada suhu kamar dan, seiring pertumbuhan alga di kaca objek, piring tersebut diperiksa di bawah mikroskop. Sel botridiopsis yang terlihat pada kaca bisa muda, kecil, diameter sekitar 6 µm, dengan dua kloroplas, atau dewasa, besar, diameter hingga 18 µm, bersirkuit ganda, terkadang cangkang kekuningan dan banyak kloroplas. Anda juga dapat melihat sel-sel berisi autospora dan ditutupi selaput lendir yang membengkak.
Myxochloris(Myxochloris) adalah ganggang kuning-hijau yang hidup di sel daun lumut sphagnum. Tubuhnya adalah plasmodium berinti banyak yang besar. Pada musim gugur, myxochloris membentuk kista, dari mana zoospora atau amuba muncul di musim semi, menembus sel-sel kosong daun lumut dan bergabung di sana menjadi plasmodium.
Hijau sukun(Tribonema viride) adalah ganggang kuning-hijau berserabut, tersebar luas di berbagai perairan. Benangnya, dikumpulkan dalam jumbai seperti kapas, membentuk gugusan kuning kehijauan di garis pantai, lembut saat disentuh, tetapi tidak berlendir. Filamen tribonema muda tetap melekat pada substrat untuk waktu yang lama dengan bantuan sel basal, tetapi kemudian mati; benang-benangnya putus dan membentuk gugusan yang mengapung di permukaan air atau tenggelam ke dasar waduk.
Di bawah mikroskop, Tribonema dapat dengan mudah dibedakan dari alga berfilamen lainnya berdasarkan ciri khas ujung filamennya. Karena dinding sel Tribonema kuat dan bikuspid, pecahnya filamen selama reproduksi aseksual terjadi di tengah sel. Dalam hal ini, zoospora keluar, dan cangkang yang tersisa berbentuk dua tanduk di setiap sel marginal. Ketika kondisi buruk terjadi, aplanospora dengan cangkang kerang tebal, berisi tetesan minyak dan lemak, terbentuk di filamen tribonema.
Botridium(Botridium). Di musim panas, di tanah lembab di tepi waduk, di sepanjang bekas jalan hutan, di sepanjang tepi genangan air yang mengering, Anda dapat melihat banyak gelembung hijau tua mengkilat dengan diameter 1-2 mm, mengingatkan pada manik-manik yang berserakan. Setiap gelembung tersebut adalah sel botridium ganggang kuning-hijau. Ke bawah, sel secara bertahap menyempit dan berubah menjadi rizoid bercabang tidak berwarna, terbenam di dalam tanah. Ada vakuola di tengah sel, di lapisan dekat dinding sitoplasma terdapat inti kecil, banyak kromatofor, dan tetesan minyak. Dipercaya bahwa jenis organisasi thallus ini adalah siphonal, atau non-seluler.
Saat hujan, ketika botrydium terisi air, banyak zoospora terbentuk di dalam gelembung, muncul dari lubang di bagian atas. Ini seperti letusan gunung berapi. Zoospora menetap di air, menetap di tanah lembab dan berkembang menjadi tanaman baru. Bila tidak ada curah hujan dalam waktu lama dan tanah mengering, isi botridium bagian udara membentuk aplanospora atau mengalir ke rizoid dan kemudian hancur menjadi kista. Ketika dibasahi, kista akan berkecambah menjadi individu baru atau membentuk zoospora.
Di kolam, sungai, dan danau Anda juga dapat menemukan ganggang kuning-hijau planktonik, yang memiliki sel-sel dengan berbagai bentuk, dan berbagai hasil serta dekorasi cangkang.
Diatom
Diatom pinnularia: dilihat dari sisi korset (1), dari sisi jahitan (2), sel terbuka (3), penampang melalui sel (4), 5 – cyclotella; a – hipoteka, b – epitheca, c – jahitan, d – bintil, e – kromoplas, f – pirenoid, g – sitoplasma, h – inti, i – vakuola
Divisi diatom mencakup lebih dari 10.000 spesies alga, yang diwakili secara eksklusif oleh bentuk uniseluler atau kolonial. Diatom tersebar di seluruh dunia dan banyak terdapat di plankton dan benthos laut dan samudera, serta berbagai perairan tawar, bahkan sumber air panas dengan suhu air di atas 50 °C. Alga ini juga dapat ditemukan di rawa-rawa tinggi, di lumut, di bebatuan dan bebatuan, dan di dalam tanah. Kadang-kadang mereka dapat berkembang secara massal di permukaan salju dan es, mengubahnya menjadi coklat. F. Nansen, saat berlayar di Fram, mengamati munculnya bintik-bintik coklat (akumulasi diatom) di atas es, di mana es dengan cepat mencair.
Sebagian besar sel diatom diisi dengan vakuola, dan sitoplasma terletak pada lapisan tipis di sepanjang dinding. Tetapi nukleus biasanya terletak di tengah sel, di jembatan sitoplasma khusus. Sitoplasma mengandung kloroplas pipih atau granular, yang mengandung klorofil A Dan Dengan, serta karotenoid dan xantofil, yang memberi warna kuning atau kuning-cokelat pada alga. Namun setelah mati, sel diatom berubah menjadi hijau, karena... klorofil terurai lebih lambat dari pigmen lainnya. Nutrisi cadangan diatom adalah minyak yang disimpan di dalam sel dalam bentuk tetesan, serta volutin dan chrysolamine.
Diatom sangat berbeda dari alga uniseluler lainnya karena cangkang silika, terdiri dari dua bagian yang saling bertumpukan seperti penutup kotak, berdekatan dengan plasmalemma sel di bagian luar. Masing-masing bagian terdiri dari penutup (“bawah”) dan cincin sabuk yang dilas padanya. Jika Anda melihat sel diatom di profil, Anda dapat melihat bahwa sabuknya berada di atas satu sama lain.
Sel dari berbagai diatom dapat memiliki (bila dilihat dari bawah) simetri radial atau bilateral. Fitur ini sistematis - yang pertama diklasifikasikan ke dalam kelas Centric, dan yang kedua diklasifikasikan ke dalam kelas Cirrus, atau Pennate.
Banyak diatom bentuk planktonik juga memiliki berbagai proyeksi pada cangkangnya yang meningkatkan luas permukaan dan memfasilitasi melonjaknya kolom air. Sel-sel dari sejumlah spesies dapat terhubung satu sama lain menggunakan pertumbuhan ini, membentuk koloni.
Diatom berkembang biak dengan pembelahan sel vegetatif, yang terjadi terutama secara intensif di musim semi. Selama pembelahan, massa protoplas bertambah, dan kedua bagian cangkang saling menjauh. Nukleus membelah secara mitosis, kemudian protoplas terbelah menjadi dua pada bidang yang sejajar dengan katup. Setelah itu, sel anak diatom uniseluler menyebar, tetapi pada sel kolonial, sel anak diatom tetap terhubung melalui katupnya.
Setiap protoplas baru mewarisi setengah cangkang dari sel induk, dan sel kedua terbentuk lagi. Menariknya, di kedua sel anak, bagian baru ini akan lebih kecil (“kotak”), sedangkan sel lama akan menjadi “penutup”. Akibat serangkaian pembelahan yang berurutan, ukuran sel dalam suatu populasi semakin mengecil.
Diatom adalah organisme diploid; hanya gamet yang terbentuk segera sebelum proses seksual, yang dapat terjadi dalam bentuk iso-, hetero-, atau oogami, yang bersifat haploid. Zigot yang dihasilkan segera, tanpa waktu istirahat, meningkat tajam dalam ukuran dan bentuk auksospora– “spora yang tumbuh” (dari bahasa Yunani “auxo” - meningkat, tumbuh). Setelah pertumbuhan dan pematangan auksospora selesai, sel baru berkembang di dalamnya, yang mula-mula membentuk separuh cangkang besar (luar) dan kemudian lebih kecil (dalam). Ukuran sel tersebut jauh lebih besar daripada sel induknya - dengan demikian, proses seksual mengarah pada pemulihan ukuran sel yang dihancurkan akibat perbanyakan vegetatif.
Diatom memainkan peran besar dalam siklus silikon di alam: seperti yang telah disebutkan, di Samudra Dunia, mereka setiap tahun mengekstraksi air dan menggunakan hingga 150-109 ton silika untuk membangun cangkangnya, dan ketika mati, mereka membentuk geologis khusus. batu - diatomit. Memiliki porositas tinggi dan berat jenis rendah, diatomit banyak digunakan di berbagai industri - digunakan untuk pembuatan batu bata ringan dan digunakan sebagai bahan tambahan pada berbagai jenis semen. Kubah Hagia Sophia di Istanbul dilapisi ubin diatomit. Diatomit telah banyak digunakan sebagai bahan filter dalam produksi berbagai minyak, lemak, industri gula dan kimia.
Bersambung