ყვითელი მწვანე წყალმცენარეების მახასიათებლები. ლექცია: ყვითელ-მწვანე ან ჰეტეროფლაგელატური წყალმცენარეების განყოფილება
ამ წყალმცენარეებს ახასიათებთ შემდეგი პიგმენტები: ქლოროფილები a, c, e (ქლოროფილი b არ არის), P-კაროტინი, ე-კაროტინი, ქსანტოფილები: ანტერაქსანტინი, ლუტეინი, ზეაქსანტინი, ნეოქსანტინი, ვიოლაქსანტინი, ვაუჩერაქსანტინოქსანტინოდი, დიქსანტინოქსანტინი, დიქსანტინი. უჯრედი ჩვეულებრივ შეიცავს ორ ლამელარულ ქრომატოფორს, რომლებიც დევს ენდოპლაზმური ბადის ავზში, რომელიც უშუალო კავშირშია ბირთვულ მემბრანასთან; ტრითილაკოიდური ლამელები განლაგებულია ქლოროპლასტის მატრიცაში; თითქმის ყოველთვის (xanthophyceae) არის სარტყელი ლამელა (არ არსებობს eustigmatophyceae-ში); xanthophyceae-ის შიდა პირენოიდები შეიცავს ტრითილაკოიდურ ლამელას. თვალი (სტიგმა) არის პლასტიდის ნაწილი (xanthophyceae) ან სტიგმის გრანულები განლაგებულია პლასტიდის გარეთ (eustigmatophyceae).
სარეზერვო პროდუქტები: ვოლუტინი, ცხიმი, ხშირად ქრიზოლამინი; სახამებელი არ წარმოიქმნება. რაც უფრო გრძელია ფლაგელუმი მასტიგონემებს, მით უფრო მოკლე დროშაა გლუვი. უჯრედის მემბრანები ხშირად შედგება ორი ან მეტი ნაწილისგან; ცისტები (სტატოსპორები), ისევე როგორც ოქროს წყალმცენარეები, ენდოპლაზმურია, მათი გარსები გაქვავებულია.
ნახ. სურათი 22 გვიჩვენებს ყვითელ-მწვანე წყალმცენარეების მონადის უჯრედების დიაგრამებს.
უმეტეს თანამედროვე სისტემებში გამოიყოფა ორი კლასი: xanthophyceae და eustigmatophyceae.
ამ კლასში შედის წყალმცენარეები თალუსის დიფერენციაციის სხვადასხვა სტადიაზე: მონადიკური, რიზოპოდიალური, ლალმელოიდური, კოკოიდური, ძაფისებრი, სიფონური. თალუსის ორგანიზაციის ტიპების მიხედვით, განასხვავებენ ორდენებს, რომლებიც პარალელურია ოქროს, დინოფიტის და მწვანე წყალმცენარეების ორდერებთან. Heterochloridales-ის რიგი აერთიანებს მონადიკურ ფორმებს, Rhizochioridales-ის ორდენში შედის რიზოპოდილები, Helerogloeales - პალმელოიდების რიგი, Mischococcales - კოკოიდური, Tribonematales - ძაფისებრი, Bo(rydiales) - სიფონური ზღვის მცენარეები.
ბოლო სამი შეკვეთა განიხილება ქვემოთ.
შეუკვეთეთ Mischococcales
რიგი მოიცავს მრავალუჯრედიან და კოლონიალურ კოკოიდურ ფორმებს. სხვადასხვა ფორმის უჯრედები დაფარულია უჯრედის კედლით, რომელიც ხშირად შედგება ორი ნაწილისგან. რეპროდუქცია ზოოსპორებით ან აპლანოსპორებით.
გვარი Botrydiopsis (Botrydiop.sis) გავრცელებულია მტკნარი წყლის ობიექტებში (ტბორები, თხრილები და ა. ხოლო სექსუალურ უჯრედებში – მრავალი უჯრედის ბირთვი. უჯრედის ცენტრს იკავებს დიდი ვაკუოლი უჯრედის წვენით, რომელიც იკვეთება ციტოპლაზმის თხელი ძაფებით. ზეთის წვეთები და კრიზოლამინარინის გროვა მიმოფანტულია ციტოპლაზმაში. გამრავლება უჯრედში დიდი რაოდენობით (300-მდე) ზოოსპორებით და აუტოსპორებით. B. arrhiza-ში, ზოონოსპორების წარმოქმნის დროს, ისევე როგორც ბევრ სხვა ყვითელ-მწვანე წყალმცენარეებში (Characiopsis, Tribonema, Bothridium და სხვ.), ტიპურ ზოოსპორებთან ერთად, ხშირად შეიმჩნევა სინზოოსპორები (იხ. აგრეთვე თავი 4).
ორდენი Tribonemales-Tribonematales
აერთიანებს ძაფისებრ ფორმებს. წარმომადგენლად შეიძლება მივიჩნიოთ გვარი Tribonema, რომელიც ფართოდ არის გავრცელებული მტკნარ წყლებში. თალუსი წარმოდგენილია უჯერი ძაფით, რომელიც შედგება უჯრედების ერთი რიგისგან.
ცილინდრული, ხშირად ოდნავ ლულის ფორმის უჯრედები, ჩვეულებრივ მონობირთვიანი, ძირითადად შეიცავს რამდენიმე ქლოროპლასტს. ციტოპლაზმაში არის ცხიმი, ქრიზოლამინი. უჯრედის კედელი ყოველთვის შედგება ორი ნახევრისგან, მათი კიდეები ერთმანეთის პირისპირ უჯრედების მედიანურ სიბრტყეში. ჭურვის თითოეული ნახევარი შედგება რამდენიმე გადახურული ფენისგან.
უჯრედის ბირთვის გაყოფამდეც (ინტერფაზას) მემბრანის ახალი ცილინდრული ნაჭერი ეკვატორულ რეგიონში ძველი უჯრედის მემბრანის ქვეშ იდება - შუალედური რგოლი. დედა უჯრედის გაყოფის შემდგომ ეტაპზე, ციტოკინეზის დროს, ამ ღრუ ცილინდრის შუაში წარმოიქმნება განივი ძგიდე. ახალი გარსი, რომელსაც აქვს H- ფორმის გრძივი ოპტიკური მონაკვეთი, როდესაც იზრდება, აშორებს დედა უჯრედის კედლის ორივე ძველ ნაწილს ერთმანეთისგან და ჩადის მათ შორის. ამ გზით მეზობელი უჯრედების მემბრანები ერთმანეთთან არის დაკავშირებული; შესაბამისად, თითოეულ უჯრედს აკრავს მიმდებარე H- ფორმის ფიგურების ორი ნახევრით. რეპროდუქციული უჯრედების გათავისუფლებისას ან გარკვეული აგენტების გავლენის ქვეშ (მაგალითად, ძლიერი ქრომის მჟავა), უჯრედის მემბრანა იშლება H- ფორმის მონაკვეთებად. ძაფების ფრაგმენტები ყოველთვის მთავრდება H- ფორმის ფიგურების ცარიელი ნახევრებით, რომლებიც პროფილში ორ წერტილს ჰგავს. უჯრედების განივი დაყოფის გამო განუწყვეტლივ მზარდი ძაფების რეპროდუქცია ხორციელდება ვეგეტატიურად - ფრაგმენტაციის გზით და ასექსუალურად - ზოოსპორების, ამებოიდური უჯრედების, აპლანოსპორების, აკინეტების მეშვეობით.
შეკვეთა botridial-Botrydiales
აერთიანებს ქსანტოფიცეურ წყალმცენარეებს, რომლებსაც აქვთ სიფონური ორგანიზაცია.
ბოტრიდიუმის გვარის წარმომადგენლები ცხოვრობენ ნესტიან ნიადაგზე. თალუსი სიფონიურია, დიფერენცირებული ჰაეროვან ნაწილებად 1-2 მმ დიამეტრის სფერული მსხლისებური ბუშტის და სუბსტრატში ჩაძირული რიზოიდური ნაწილის სახით, ჩვეულებრივ განშტოებული. თალუსის ეს ნორმალური ფორმა შეიძლება შესამჩნევად განსხვავდებოდეს გარე პირობებიდან გამომდინარე. მაგალითად, როდესაც ბოტრიდიუმი კულტივირებულია წყალში ჩაძირული, შეიმჩნევა თალი განშტოებული ძაფების სახით. კედელი მრავალშრიანია, თითოეულ ფენაში ცელულოზის მიკროფიბრილები განსხვავებულია. ციტოპლაზმა კონცენტრირებულია კედლის შრეში და აკრავს უწყვეტ ვაკუოლს უჯრედის წვენით. ზრდასრულ თალუსში ციტოპლაზმა შეიცავს უამრავ ბირთვს, ჰაერის ნაწილში კი უხვად არის დისკის ფორმის ქლოროპლასტები პირენოიდებით და სხვა ორგანელებით. გამრავლება ხორციელდება მონობირთვული ზოოსპორებით ორი ჰეტეროკონტით და ჰეტერომორფული ფლაგელებით, რომლებიც ჩნდება შარდის ბუშტის წყალში ჩაძირვისას (წვიმის შემდეგ და ა.შ.). ასევე დაფიქსირდა სინზოოსპორები. შემდეგ გუბის კიდეზე, საშრობი ნიადაგზე დასახლებული ზოოსპორები ახალ მცენარეებად გადაიქცევიან. მშრალ ამინდში ზოოსპორების ნაცვლად წარმოიქმნება აპლანოსპორები. გარკვეული შინაგანი სიმწიფის მიღწევის შემდეგ ბოტრიდიუმი გადადის მიძინებულ სტადიაში. რუსმა მკვლევარმა ვ.ვ. მილერმა, რომელმაც კულტურაში დეტალურად შეისწავლა ბოტრიდიუმის გვარი, აღწერა მოსვენებული ცისტების წარმოქმნის სხვადასხვა მეთოდი. ზოგიერთ შემთხვევაში, ბუშტის მთელი შიგთავსი წარმოშობს ერთ დიდ კისტას სქელი გარსით. ვ.ვ.მილერმა ასეთ ცისტებს უწოდა „მაკროცისტები“ (B. walirothi, B. tuberosum, B. pachidermum). სხვა შემთხვევებში, საჰაერო ნაწილის შიგთავსი იყოფა მრავალი მრავალბირთვიანი სპოროციტის წარმოქმნით (B. walirothi). საბოლოოდ, შარდის ბუშტის შიგთავსის მთელი ან ნაწილი შეიძლება გადავიდეს რიზოიდებში და იქ წარმოქმნას რიზოციტები. ეს უკანასკნელი ან განლაგებულია მრავალ მწკრივად, მაგალითად, B. granulatum-ში, ან შიგთავსი გადადის რიზოიდების შეშუპებულ ბოლოებში, რომელთაგან თითოეულში წარმოიქმნება კისტა, მაგალითად B. tuberosum-ში. ერთსა და იმავე სახეობას შეიძლება ჰქონდეს ცისტების სხვადასხვა ფორმა, რომლებიც სხვადასხვა გარე პირობებში ცვლიან ერთმანეთს. ცისტების ყველა ფორმა არ საჭიროებს დასვენების პერიოდს მათი გაღივებისთვის, მათ შეუძლიათ გაღივება მათი გამოჩენისთანავე. მცირე ცისტები (რიზოციტები, ზედიზედ განლაგებული სპოროციტები) ან პირდაპირ აღმოცენდება ახალ ინდივიდებში ან ქმნიან ზოოსპორებს. დიდი ცისტები (მაკროცისტები, რომლებიც ინდივიდუალურად წარმოიქმნება B. tuberosum-ის რიზოცისტებით) ჩვეულებრივ აღმოცენდება ზოოსპორებთან ან აპლანოსპორებთან. Botridium B-ის არცერთ შესწავლილ სახეობაში. ვ.მილერი არ აკვირდებოდა სექსუალურ პროცესს. თუმცა, არსებობს სხვა ავტორებისგან მიღებული მონაცემები B. granulatum-ში სქესობრივი პროცესის არსებობის შესახებ, რომელიც იზო- და ჰეტეროგამია სხვადასხვა რასაში. ამ მონაცემებს დადასტურება სჭირდება
Vaucheria-ს გვარში (ცნობილია როგორც მტკნარი, ასევე საზღვაო და მარილიანი წყლის სახეობები), თალუსი არის განშტოებული სიფონის ძაფების სახით, რომლებიც ქმნიან წყალში ბამბის მსგავს დაგროვებას ან ტენიან ნიადაგზე ვრცელ მუქ მწვანე ტოტებს. ძაფების ზრდა აპიკალურია. ვაუჩერის ვეგეტატიურ ძაფებში, მწვერვალიდან დაწყებული, შეიძლება გამოიყოს სამი ზონა: აპიკური, სუბაპიკური და ვაკუოლირებული. აპიკალური სეგმენტი წარმოადგენს სიფონის თალუსის აქტიურად მზარდ ნაწილს: არსებობს უამრავი ვეზიკულა და მიტოქონდრია; ქლოროპლასტები და უჯრედის ბირთვები არ არსებობს. ვეზიკულები შეიცავს ბოჭკოვან მასალას, შესაძლოა უჯრედის კედლის მასალის (ცელულოზის) წინამორბედს. სუბაპიკულ ზონაში მცირდება ვეზიკულების რაოდენობა, ჩნდება ქლოროპლასტები და უჯრედის ბირთვები. ქლოროპლასტები მრავალრიცხოვანია, დისკის ფორმისა და არ გააჩნიათ პირენოიდები. კვირტის ფორმის პირენოიდი შეიმჩნევა მხოლოდ Woucheria-ს ნერგებში. თითოეულ უჯრედის ბირთვთან ასოცირდება ცენტრიოლების წყვილი, რომლებიც მიტოზის პროფაზის დროს მიგრირებენ წაგრძელებული ბირთვების საპირისპირო პოლუსებზე. ბირთვული გარსი ხელუხლებელი რჩება მიტოზის დროს, მასში წარმოიქმნება ინტრაბირთვული შპინდლი და არ არის ცენტრომერები; განსხვავებულ ქრომოსომებს შორის, ბირთვული გარსი არის შეკრული და აკრავს ტელეფაზის ქალიშვილ ბირთვებს. ნორმალური მიტოზი, რომელიც წარმოიქმნება დედის ბირთვის გარსში, დაფიქსირდა L.I. Kursanov-ის მიერ (1911 წ.) ვაუჩერის რამდენიმე სახეობაში. ყველა შესწავლილ სახეობაში L.I. კურსანოვმა აღნიშნა ბირთვული განყოფილებების საინტერესო განაწილება ძაფის გასწვრივ: ერთი ადგილიდან დაწყების შემდეგ, მიტოზები ნელ-ნელა გავრცელდა მეზობელ რაიონებში და ა.შ. ამგვარად, მომზადებაზე, რომელიც აღწერს ამ პროცესის გარკვეულ მომენტს, მივიღებთ იმას, რაც საუკეთესოდ შეიძლება ეწოდოს. გაყოფის ტალღა, სადაც ცალკეული გაყოფის ფაზები, დროში თანმიმდევრული, ძაფის გასწვრივ განლაგებულია სწორი თანმიმდევრობით. აპიკალურ და სუბაპიკულ ზონებში ჯერ კიდევ არ არის ცენტრალური ვაკუოლი. ძაფის მხოლოდ ძველ - ვაკუოლირებულ ნაწილში ჩნდება ვაკუოლი უჯრედის წვენით (სურ. 23, A). გამრავლება ხდება ასექსუალური, სინზოოსპორებისა და აპლანოსპორების მეშვეობით.
სინზოოსპორების წარმოქმნა, მათი გათავისუფლება, დალექვა და გაღივება დაფიქსირდა Vaucheria fontinalis-ში ელექტრონულ მიკროსკოპულ დონეზე (ნახ. 23.5 "-E). როდესაც სინზოოსპორა წარმოიქმნება ძაფის გარკვეულწილად ადიდებულ ბოლოს, ცენტრალური ვაკუოლი ქრება და ყველა ორგანელა გროვდება აქ. უჯრედის ბირთვებთან ასოცირებული ცენტრიოლების წყვილი ქმნიან შიდა ფლაგელას. უჯრედის ბირთვები და შიდა დროშები დაჯგუფებულია წარმოქმნილი ვეზიკულების გარშემო, რომლებშიც ფლაგელა ამოდის. ბუშტუკები მიგრირებენ პროტოპლასტის ზედაპირზე და ერწყმის პლაზმალემას. ამრიგად, დროშები აღწევს მომავალი სინზოოსპორის ზედაპირს.
მათი მახასიათებლების მიხედვით (ფერი, სტრუქტურა, გამრავლების მეთოდები და ა.შ.), წყალმცენარეები იყოფა რამდენიმე ტიპად (განყოფილებად): მწვანე, ლურჯი-მწვანე, ოქროსფერი, დიატომები, ყვითელ-მწვანე, პიროფიტური, ევგენური, წითელი და ყავისფერი წყალმცენარეები.
მოდით მივცეთ ტიპების მოკლე აღწერა.
მწვანე წყალმცენარეები - ქლოროფიტა
უჯრედული, კოლონიური, მრავალუჯრედული და არაუჯრედული ფორმები. მრავალუჯრედიანი ფორმები წარმოდგენილია ძირითადად ძაფისებრი წყალმცენარეებით. ზოგი გამოირჩევა რთული შიდა სტრუქტურით, რომელიც გარეგნულად უფრო მაღალ მცენარეებს მოგვაგონებს.
წყალმცენარეები წმინდა მწვანე ფერისაა, თუმცა, მწვანე ქლოროფილის გარდა, ქრომატოფორები შეიცავს ყვითელ პიგმენტებს - კაროტინს და ქსანთოფილს. უჯრედის მემბრანა შედგება ბოჭკოებისგან. ქრომატოფორები პირენოიდებით.
გამრავლება ხდება ვეგეტატიური, ასექსუალური და სქესობრივი გზით. ვეგეტატიური გამრავლება ხდება ორგანიზმის ნაწილებად დაყოფით. უსქესო გამრავლებას ახორციელებენ მოძრავი ზოოსპორები თანაბარი ზომის დროშებით (ჩვეულებრივ მათგან 2-4) ან აპლაიოსპორებით - უმოძრაო სპორები.
ზოოსპორების დახმარებით მწვანე წყალმცენარეები არა მხოლოდ მრავლდებიან, არამედ იშლება. გამრავლების სექსუალური პროცესი მრავალფეროვანია. მწვანე წყალმცენარეების წარმომადგენლები არიან ქლამიდომონასი, სპიროგირა, ქლორელა, ულოთრპქსი, კლადოფორა, კლოსტერიუმი და ა.შ.
ცისფერ-მწვანე წყალმცენარეები - ციანოფიტა
უჯრედული, კოლონიური და ძაფისებრი ფორმები. წყალმცენარეებს აქვთ ლურჯი-მწვანე, ყვითელ-მწვანე, ზეთისხილის მწვანე და სხვა სახის ფერები. ფერი აიხსნება ლურჯ-მწვანე წყალმცენარეებში ოთხი პიგმენტის არსებობით: მწვანე ქლოროფილი, ლურჯი ფიკოციანი, წითელი ფიკოერითრიპ-პა და ყვითელი კაროტინი. ამ წყალმცენარეებს არ აქვთ ჩამოყალიბებული ქრომატოფორი და ბირთვი, ფლაგელარული სტადიები და სექსუალური პროცესი არ არსებობს. ლურჯ-მწვანე წყალმცენარეებს მიეკუთვნება: ოსცილატორია, ნოსტოკი, გლეოტრიხია, ანაბენა და ა.შ.
ოქროს წყალმცენარეები - ქრისოფიტა
ერთუჯრედიანი და კოლონიური ფორმები. ისინი შეიცავენ ქლოროფილს და ფიკოკრიზიპუსს, რის გამოც წყალმცენარეების ამ ჯგუფის წარმომადგენლების ფერი ოქროსფერი ან მოყავისფრო-ყვითელია. უჯრედები ზოგ შემთხვევაში შიშველია ან დაფარულია ცუდად დიფერენცირებული პროტოპლაზმური მემბრანით; გვხვდება ოქროს წყალმცენარეები, რომელთა სხეული გარსშია ჩაცმული ან სახლში ჩასმული.
ზოგიერთი ფორმა მოძრავია და ფლაგელას დახმარებით მოძრაობს, ზოგი კი უმოძრაოა ვეგეტატიურ მდგომარეობაში. ისინი მრავლდებიან დაყოფით ან ზოოსპორებით.
შეუძლია ცისტების ფორმირება არახელსაყრელ პირობებს გაუძლოს. სექსუალური პროცესი ძალიან იშვიათია. ამ ტიპის წყალმცენარეების წარმომადგენლები არიან მალომონები, დინობრიონი, ქრიზამება და სხვ.
დიატომები - ბაცილარიოფიტა
ერთუჯრედული და კოლონიური ორგანიზმები სილიფიცირებული გარსით, რომელიც შედგება ორი ნახევრისგან, რომელსაც ეწოდება სარქველები. ქრომატოფორი 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.
ყვითელ-მწვანე, ან ჰეტეროფლაგელატური, წყალმცენარეები - Xanthophyta, ან Heterocontae
მათ შორისაა უჯრედული, კოლონიური, ძაფისებრი და არაუჯრედული ფორმები. ეს წყალმცენარეები ქლოროფილის გარდა შეიცავს ყვითელ პიგმენტებს - ქსანტოფილს და კაროტინს; მათი ფერი მერყეობს ღიადან მუქ ყვითელ-მწვანემდე. გამრავლება ხდება უჯრედების გრძივი გაყოფით, ზოოსპორებით (მათ ახასიათებთ არათანაბარი ზომისა და არათანაბარი სტრუქტურის ორი ფლაგელის არსებობა) და აუტოსპორები. სექსუალური პროცესი ცნობილია. წარმომადგენელი: ბოტრიდიუმი.
პიროფიტის წყალმცენარეები - პიროფიტა
უჯრედული და კოლონიური ფორმები. ქლოროფილის გარდა წყალმცენარეები შეიცავს პიგმენტ პიროფილს, რომელიც წყალმცენარეებს აძლევს ყავისფერ და მოყავისფრო-ყვითელ ფერს. უჯრედები შიშველია ან დაფარულია ჯავშან გარსებით. ისინი მრავლდებიან გაყოფით, ზოოსიორებით, აუტოსიორებით. ისინი ქმნიან ცისტებს. სქესობრივი რეპროდუქცია იშვიათია. პიროფიტის წყალმცენარეებს მიეკუთვნება: პერიდინიუმი, ცერაციუმი და ა.შ.
ევლენოფიტა - ევლენოფიტა
ერთუჯრედიანი მოძრავი ფორმები ერთი ან ორი დროშებით, ზოგჯერ მათ გარეშე; უჯრედები შიშველია, გარსის როლს ასრულებს პროტოპლაზმის გარე შრე, ზოგჯერ უჯრედი მდებარეობს სახლში. წყალმცენარეების უმეტესობა მწვანე ფერისაა, ზოგჯერ ღია მწვანე ხაპტოფილას არსებობის გამო. გამრავლება ხდება გრძივი გაყოფით, სქესობრივი პროცესი უცნობია. ევგლენას წყალმცენარეების წარმომადგენლები არიან ეგლენა და ფაკუსი.
წითელი წყალმცენარეები, ან მეწამული წყალმცენარეები, როდოფიტა
ისინი ძირითადად ზღვებში ცხოვრობენ, მხოლოდ რამდენიმე ცხოვრობს მტკნარ წყლებში. ეს არის მრავალუჯრედიანი წყალმცენარეები, შეღებილი წითელი.
(სხვადასხვა ჩრდილებით). წყალმცენარეების ფერი დაკავშირებულია მათში, ქლოროფილის გარდა, სხვა პიგმენტების - ფიკოერიტრინისა და ფიკოციანის არსებობასთან.
ასექსუალური გამრავლება ხორციელდება აპლანოსპორებით. სქესობრივი პროცესი ძალიან რთულია და ახასიათებს მამაკაცის ორგანოების - ანთერიდიისა და ქალის ორგანოების - ოოგონიას, ანუ კარპოგონების არსებობას.
წარმომადგენელი არის ბატრაქოსპერმი.
ყავისფერი წყალმცენარეები, ფეოფიტა
სახელი მიენიჭა თალუსის ყვითელ-ყავისფერი ფერის გამო, რომელიც გამოწვეულია მწვანე ქლოროფილების გარდა, დიდი რაოდენობით ყავისფერი კაროტინოიდური პიგმენტების არსებობით. მრავალუჯრედიანი, უპირატესად მაკროსკოპული წყალმცენარეები (წყალში მცხოვრები ყველაზე დიდი ორგანიზმი არის ყავისფერი წყალმცენარე მაკროცისტისი, რომლის სიგრძე აღწევს 60 მ, იზრდება 45 სმ-ით დღეში).
გამრავლება არის ვეგეტატიური, ასექსუალური და სექსუალური. გამეტებსა და ზოოსპორებს გვერდით ორი ფლაგელა აქვთ, განსხვავებული სიგრძით და მორფოლოგიით. ყავისფერი წყალმცენარეები გავრცელებულია პლანეტის ყველა ზღვაში; ისინი ხშირად ქმნიან წყალქვეშა ტყეებს, უდიდეს განვითარებას აღწევენ ზომიერი და სუბპოლარული განედების ზღვებში, სადაც ისინი ორგანული ნივთიერებების ძირითადი წყაროა სანაპირო ზონაში. ტროპიკულ განედებში ყავისფერი წყალმცენარეების ყველაზე დიდი დაგროვება სარგასოს ზღვაშია.მხოლოდ რამდენიმე გვარის წარმომადგენლები ცხოვრობენ დემარილირებულ და მტკნარ წყლებში, მაგალითად, პლევროკლადია, სტრებლონემა, ლითოდერმა.
ოქროს წყალმცენარეების განყოფილება (Chrysophyta) მოიცავს 400-მდე სახეობას.
ფოტოსინთეზური პიგმენტების ნაკრებიოქროს წყალმცენარეებში თითქმის იგივეა, რაც ყავისფერი, დიატომები და პიროფიტური წყალმცენარეები.ოქროს წყალმცენარეების უმეტესობას მონადის ფორმა აქვს, ე.ი. ისინი არის ერთუჯრედიანი, მოძრავი და აღჭურვილია 1-2 ფლაგელებით. როგორც წესი, მონადები შიშველია (უჯრედის კედელი არ არის), მაგრამ ბევრი სახეობა უჯრედის მემბრანის ქვეშ ატარებს კირქოვან სხეულებს - კოკოლიტებს ან სილიციუმის შიდა ჩონჩხს (ნახ. 1). გამრავლება ასექსუალურია (გაყოფით და ზოოსპორებით). სექსუალური პროცესი ცნობილია მხოლოდ რამდენიმე სახეობაში.
ჰაბიტატები
ოქროს წყალმცენარეები ძირითადად სუფთა მტკნარ წყლებში ცხოვრობენ; დამახასიათებელია სფაგნუმის ჭაობების მჟავე წყლებისთვის. ბოლო დრომდე ოქროს წყალმცენარეები ითვლებოდა ძირითადად მტკნარი წყლის ჯგუფად, მაგრამ აღმოჩნდა, რომ მათ მნიშვნელოვანი წვლილი შეიტანეს ზღვის ფიტოპლანქტონის პროდუქტიულობაში. გავრცელებულია მთელს მსოფლიოში, მაგრამ უფრო გავრცელებულია ზომიერ განედებში.
ოქროს წყალმცენარეების შესწავლა ადვილი არ არის, რადგან განყოფილების მრავალი წარმომადგენელი, განსაკუთრებით კოკოლიტოფორები (ნახ. 1ა), არის ძალიან პატარა ორგანიზმები, რომელთა დიამეტრი დაახლოებით 25-30 მიკრონია, ამიტომ ისინი არ არიან დატყვევებული ჩვეულებრივი პლანქტონური ქსელით. ხოლო კოკოლიტების სტრუქტურის შესწავლა შესაძლებელია მხოლოდ ელექტრონული მიკროსკოპის გამოყენებით.
კოკოლიტოფორები მნიშვნელოვანია ქვედა კირქვოვანი ნალექების წარმოქმნაში (ცარცი შედგება მათი ჩონჩხების - კოკოლიტების 50-75%-ისგან). გარდა ამისა, ისინი ხელს უშლიან სათბურის ეფექტს ჭარბი ნახშირორჟანგის შეკვრით კალციუმის კარბონატის სახით კოკოლიტებისგან „სახლების“ აშენებისას.
ოქროს წყალმცენარეები წყალმცენარეების ერთ-ერთი უძველესი ჯგუფია. ოქროს წყალმცენარეების წარმომადგენლები აღმოაჩინეს უკვე კამბრიულ ნალექებში, დაახლოებით 500-600 მილიონი წლის. შესაძლებელია, რომ ოქროს წყალმცენარეები იყვნენ დიატომების და ყავისფერი წყალმცენარეების წინაპრები.
ბრინჯი. 1. ოქროს წყალმცენარეები: ა-დ) კოკოლიტოფორები; დ-ზ) სილიკოფლაგელატები
ყვითელ-მწვანე წყალმცენარეების განყოფილება
ყვითელ-მწვანე წყალმცენარეების განყოფილება (Xanthophyta) მოიცავს 500-მდე სახეობის უჯრედულ, კოლონიურ, მრავალუჯრედულ და არაუჯრედოვან წყალმცენარეებს. ყვითელ-მწვანე წყალმცენარეების ფოტოსინთეზური პიგმენტების ნაკრები წარმოდგენილია ქლოროფილით ა, ქლოროფილი თანდა კაროტინოიდები, მაგრამ ოქროს წყალმცენარეებისგან განსხვავებით, ამ დეპარტამენტის წარმომადგენლებს არ აქვთ ფუკოქსანტინი.
ოქროს წყალმცენარეები გვხვდება წყალსაცავებში მტკნარი და მარილიანი წყლით, ასევე ხმელეთზე - ნიადაგში, ქვებზე; პლანქტონისა და ბენთოსის მნიშვნელოვანი კომპონენტია.
დეპარტამენტის ყველაზე ცნობილი წარმომადგენელია ვაუჩერი, ან წყლის იგრძნობა(ვაუჩერია), ცხოვრობს მტკნარ, მლაშე და ზღვის წყლებში. აქვს არაუჯრედული ტალუსი, ე.ი. ეს არის ერთი გიგანტური მრავალბირთვიანი უჯრედი. უსქესო გზით გამრავლებისას ვაუჩერია აყალიბებს მრავალფლაგელურ, მრავალბირთვიან ზოოსპორებს. სექსუალური პროცესი გამოხატულია ოოგამია (სურ. 2).
ბრინჯი. 2. ვაუჩერიას სასიცოცხლო ციკლი: ა) უსქესო გამრავლება; ბ) სქესობრივი გამრავლება; 1 - დედა მცენარე; 2 - ზოოსპორანგიუმი; 3-ზოოსპორების გამოყოფა; 4 - ზოოსპორი; 5-ზოოსპორების გაღივება; 6 - ანთერიდიუმი; 7 - ოოგონია; 8 - სპერმატოზოიდი; 9 - კვერცხი; 10 - ზიგოტი
9. ყვითელ-მწვანე წყალმცენარეები. Ზოგადი მახასიათებლები. შეკვეთები.
ყვითელ-მწვანე წყალმცენარეებს შეიძლება ჰქონდეთ ერთუჯრედიანი ფლაგელური, კოკოიდური, ძაფისებრი და სიფონური ფორმები. ქლოროპლასტები დისკის ფორმისაა. შეიცავს ქლოროფილს a და c პიგმენტებს, კაროტინოიდებს. სარეზერვო ნივთიერებები - გლუკანი, ცხიმები. ისინი მრავლდებიან უჯრედების გაყოფით ან სქესობრივი გზით (იზოგამია, ოოგამია).
ძირითადი წარმომადგენლები: Rhizochloris, Chlorothetium, Tribonema, Botrydium.
10. ყავისფერი წყალმცენარეები. სტრუქტურა, რეპროდუქცია, კლასები, ძირითადი წარმომადგენლები, განაწილება, მნიშვნელობა
ყავისფერი წყალმცენარეების განყოფილება (დაახლოებით 1500 სახეობა) მოიცავს მრავალრიცხოვან მაკროსკოპულ წყალმცენარეებს, რომელთა საერთო გარეგანი მახასიათებელია მათი თალის მოყვითალო-ყავისფერი ფერი, ყვითელი და ყავისფერი პიგმენტების არსებობის გამო. ძირითადად დისკის ფორმის ქლოროპლასტები შეიცავს ქლოროფილებს a და c, კაროტინებს და ქსანთოფილებს. პირენოიდები ძალიან მცირეა. სათადარიგო ნუტრიენტები - ლამინარინი, მანიტოლი (შაქრის სპირტი) და მცირე რაოდენობით - ცხიმი. გარდა ჩვეულებრივი ორგანელებისა, უჯრედები შეიცავს ფიზოდებს, სტრუქტურებს, რომლებიც შეიცავს ტანინებს. უჯრედის გარსები გარედან ლორწოვანია - პექტინი, შიდა შრე ცელულოზაა.
ყავისფერი წყალმცენარეების თალუსის სტრუქტურის ტიპი უპირატესად ლამელარულია, ხშირად ძალიან კომპლექსურად ორგანიზებული და იშვიათად მრავალძაფისებრი. ამ ჯგუფის წარმომადგენელთა დიდი უმრავლესობა საზღვაო ფორმებია.
ყავისფერი წყალმცენარეების ტალუსის ზომები მერყეობს რამდენიმე ათეული მიკრომეტრიდან ათეულ მეტრამდე (მაკროცისტი - 50 მ-მდე). მაღალ ორგანიზებულ ფორმებში თალი დიფერენცირებულია და აყვავებულ მცენარეებს წააგავს. ზოგიერთ დიდ წარმომადგენელს აქვს ჰაერის ბუშტები. ყველა ყავისფერი წყალმცენარე იზრდება მიწაზე ან სხვა წყალმცენარეებთან მიმაგრებული. მიმაგრებისთვის ისინი ქმნიან რიზოიდებს ან ბაზალურ დისკს. ყავისფერი წყალმცენარეების დიდი თალის ჯვარედინი მონაკვეთში გამოირჩევა ზონები, რომლებიც დაკავებულია სხვადასხვა სტრუქტურის უჯრედებით, სპეციალიზებული ინდივიდუალური ფუნქციების შესასრულებლად.
უჯრედები მონონუკლეარულია, დაფარულია სქელი გარსებით დიდი ფორებით. გარსი შედგება შიდა ცელულოზისა და გარე შრისგან, რომლის საფუძველია ალგინის მჟავასთან და მის მარილებთან შერწყმული ცილები. ალგულოზი. ფიზოდები. ქლოროპლასტები, როგორც წესი, მცირე ზომის, დისკის ფორმის, ნაკლებად ხშირად ლენტის ფორმის და ლამელარულია. რიგ ტაქსონებს აქვთ პირენოიდი ქლოროპლასტებში. ქლოროპლასტებში თილაკოიდები დაჯგუფებულია 3 ლამელად. პიგმენტები: ქლოროფილი a, c, კაროტინოიდები. სარეზერვო საკვები ნივთიერებები უჯრედებში ქლოროპლასტების გარეთ არის ლამინარინი (პოლისაქარიდი) და მანიტოლი (ექვს-ჰიდროქსი სპირტი) და ლიპიდები მცირე რაოდენობით.
რეპროდუქცია. B.V.-ზე გვხვდება გამრავლების ყველა ძირითადი ტიპი - ვეგეტატიური, ასექსუალური და სექსუალური. ვეგეტატიური გამრავლება ხდება მაშინ, როდესაც ტოტები შემთხვევით გამოეყოფა თალუსს; ეს ტოტები არ ქმნიან მიმაგრების ორგანოებს და არ წარმოქმნიან ასექსუალური და სქესობრივი გამრავლების ორგანოებს. მათზე წარმოიქმნება რეპროდუქციული ორგანოები, თუ მათი განვითარება უკვე დაწყებულია თალუსის მიწიდან მოცილების დროისთვის. ასექსუალური გამრავლება ხორციელდება ზოოსპორებით (არსებობს სახეობები, რომლებიც მრავლდებიან მონო- ან ტეტრასპორებით). ზოოსპორების სტრუქტურა. მსხლის ფორმის ზოოსპორებს გვერდით ორი არათანაბარი დროშა აქვს: წინა გრძელია, უკანა მოკლე. ყავისფერ წყალმცენარეებში ზოოსპორებისა და გამეტების წარმოქმნა ხდება ორი ძირითადი ტიპის კონტეინერებში: ერთადგილიანი და მრავალლოკულარული. მეიოზი ხდება მაშინ, როდესაც სპორები წარმოიქმნება ერთ ლოკულარულ სპორანგიაში. სექსუალური პროცესი არის იზოგამიური, ჰეტეროგამიური და ოოგამიური. ყველა ყავისფერ წყალმცენარეებს, ფუკუსის გარდა, მონაცვლეობითი თაობები აქვთ; ასექსუალურ თაობაში (სპოროფიტში) ზოოსპორანგიაში (ან ტეტრასპორანგიაში), შემცირების გაყოფის შემდეგ წარმოიქმნება ზოოსპორები (ან ტეტრასპორები); მათგან იზრდება ჰაპლოიდური სასქესო მცენარეები (გამეტოფიტები), ორწახნაგოვანი ან ორსქესიანი. განაყოფიერების შემდეგ ზიგოტი გადაიქცევა ახალ ასექსუალურ დიპლოიდურ მცენარედ (სპოროფიტად) მიძინებული პერიოდის გარეშე. ფუკუსში წყალმცენარეების მთელი სიცოცხლე დიპლოიდურ ფაზაში მიმდინარეობს; მხოლოდ სპერმატოზოიდი და კვერცხუჯრედია ჰაპლოიდური, რომელთა ფორმირებამდე ხდება შემცირების დაყოფა.
თაობების მონაცვლეობის ბუნებიდან და ბირთვული ფაზების ცვლილებიდან გამომდინარე, ყავისფერი წყალმცენარეები იყოფა 3 კლასად.
კლასი Isogeneratae
ამ კლასის წყალმცენარეების უმეტესობაში სპოროფიტი და გამეტოფიტი ფორმაში და ზომებში ერთნაირია ან მკვეთრად არ განსხვავდებიან ზომით.სქესობრივი პროცესი იზო-, ჰეტერო- ან ოოგამია. Ectocarpus-ის გვარის წარმომადგენლები გავრცელებულია ზღვებში; განსაკუთრებით ბევრი მათგანი ცივ ზღვებშია. ისინი იზრდებიან ზღვისპირა და სუბლიტორალურ ზონებში. ისინი მონაწილეობენ გემების და ბუიების დაბინძურებაში. ისინი ჰგავს პატარა ბუჩქებს ან ტოტებს, რომლებიც შედგება უხვად განშტოებული ერთრიგიანი ძაფებისგან, რომლებიც ხშირად მთავრდება უფერო მრავალუჯრედიანი თმებით. ძაფების ზრდა შუალედურია. ტოტების გვერდებზე წარმოიქმნება ერთუჯრედიანი ზოოსპორანგია. მათში ხდება შემცირების გაყოფა და უჯრედის ბირთვის მთელი რიგი დაყოფა და ფორმირება
ბევრი ზოოსპორა, რომელიც გამოდის ზოოსპორანგიუმიდან, მცირე ხნის ცურვის შემდეგ, აღმოცენდება იმავე გარეგნობის, მაგრამ ჰაპლოიდური მცენარეში. მასზე მოკლე ლატერალურ ტოტებზე წარმოიქმნება მრავალუჯრედიანი გამეტანგია, რომელშიც ვითარდება ფორმა-ზომით იდენტური, მაგრამ ქცევით განსხვავებული (+ და -) გამეტები. ზიგოტი, მიძინებული პერიოდის გარეშე, იზრდება ახალ დიპლოიდურ ძაფად ზოოსპორანგიით. ექტოკარპუსს ახასიათებს თაობების იზომორფული ცვლილება. სექსუალური პროცესი არის იზოგამია.
კატლერია- გავრცელებულია ატლანტის ოკეანისა და ხმელთაშუა ზღვის ევროპის სანაპიროებზე. მას აქვს 20 სმ-მდე სიგრძის დიქოტონურად განშტოებული მრავალშრიანი ლენტები, რომლებიც მთავრდება თმებით. გარეგნულად, cutleriaceae განსხვავდება სხვა წყალმცენარეებისგან ნატიფი თმების არსებობით თალუსის ზედა ან კიდეზე. თმების ძირში, ზოგიერთ ნიმუშზე ვითარდება მსხვილუჯრედიანი მაკროგამეტანგია, რომელიც წარმოქმნის ბიფლაგელატურ მაკროგამეტებს; სხვა ნიმუშებზე ვითარდება წვრილუჯრედიანი მიკროგამეტანგია, რომელიც იძლევა მიკროგამეტებს. განაყოფიერების შემდეგ ზიგოტი მოსვენების პერიოდის გარეშე ვითარდება ახალ დიპლოიდურ მცენარედ - სპოროფიტად, რომელსაც აქვს მრავალშრიანი ფირფიტის ან ქერქის ფორმა, მჭიდროდ დაჭერილი სუბსტრატზე. ის იმდენად განსხვავდება გამეტოფიტისგან, რომ აღწერილია ახალი ზოგადი სახელით აგლაოზონია. მის ზედა მხარეს ვითარდება ერთუჯრედული ზოოსპორანგია, რომელშიც რედუქციური გაყოფის შემდეგ წარმოიქმნება ზოოსპორები. ზოოსპორები აღმოცენდებიან ლენტის ფორმის ბუჩქნარ გამეტოფიტად. Cutlaria-ს გვარი ყველაზე ცნობილია. ის ემსახურება თაობის ჰეტერომორფული ცვლილების მაგალითს, მისი სექსუალური პროცესი ჰეტეროგამიაა.
დიქტოტაიზრდება ძირითადად ტროპიკულ და სუბტროპიკულ ზღვებში, გვხვდება შავ ზღვაშიც. ახასიათებს ჩანგლიანი თალუსი იმავე სიბრტყეში განლაგებული ტოტებით. მცენარის სიმაღლე დაახლოებით 20 სმ-ია, ტოტების სიგანე 4-8 მმ. დიქტოტას აქვს თაობების იზომორფული მონაცვლეობა. სპოროფიტზე ზედაპირული უჯრედებიდან ვითარდება დიდი სფერული ტეტრასპორანგიები, რომლებშიც რედუქციის გაყოფის შემდეგ წარმოიქმნება 4 ჰაპლოიდური, უმოძრაო, შიშველი ტეტრასპორი. ტეტრასპორებიდან ვითარდება მამრობითი (მრავალრიცხოვანი ანტერიდიით, 30000-მდე სპერმის გამომუშავებით) და ქალის (ოოგონიით, ერთი კვერცხუჯრედის გამომწვევი) გამეტოფიტები. მწიფე კვერცხები ამოვარდება ოოგონიადან. განაყოფიერების შემდეგ ზიგოტი ვითარდება ახალ სპოროფიტად. Dictyota არის წყალმცენარეების განვითარების მაგალითი თაობების იზომორფული ცვლილებით, რომელშიც სექსუალური პროცესი ოოგამია.
ჰეტეროგენერატის კლასი
ამ კლასის წყალმცენარეების განვითარების ციკლში მონაცვლეობს მაკროსკოპული (ბევრ ძლიერ განვითარებულში) სპოროფიტი და მიკროსკოპული პატარა გამეტოფიტი, რომელსაც ხშირად გვიმრების ანალოგიით პროთალუსს უწოდებენ. სექსუალური პროცესი არის იზოგამიური ან ოოგამიური. სხვადასხვა გვარის სპოროფიტები მკვეთრად განსხვავდებიან და წარმოადგენენ ყველაზე დიდ ქვედა მცენარეებს, რომელთა სიგრძე 60-100 მ აღწევს მნიშვნელოვანი მორფოლოგიური დაყოფით და რთული ანატომიური აგებულებით. სპოროფიტები იყოფა ფოთლის ფოთლებად, ფოთლებად და რიზოიდებად ან ბაზალურ დისკებად. ფირფიტისა და ფოთლის შეერთების ადგილზე არის შუალედური მერისტემა. სპოროფიტი მრავალწლიანია, გარდა ფირფიტისა, რომელიც ყოველწლიურად კვდება და ანაცვლებს ახლით. ფირფიტის მერისტოდერმში, მის განადგურებამდე, წარმოიქმნება უჯრედული ზოოსპორანგიები. თითოეულ ზოოსპორანგიუმში, წინასწარი შემცირების დაყოფის შემდეგ, იქმნება 16-დან 64-მდე (ზოგჯერ 128) ზოოსპორი. წყალმცენარეების ერთ ნიმუშზე მილიარდობით ზოოსპორი იქმნება. გადაადგილების ხანმოკლე პერიოდის შემდეგ, ზოოსპორები აღმოცენდებიან მიკროსკოპულად პატარა ძაფიან მამრობით და მდედრ გამეტოფიტებად (პროთალუსი). ანთერიდია წარმოქმნის ერთ სპერმას, ოოგონია კი ერთ კვერცხუჯრედს. განაყოფიერების შემდეგ ზიგოტიდან თანდათან ვითარდება ახალი ძლიერი სპოროფიტი.
ასე რომ, ჰეტერომორფული თაობათა მონაცვლეობა დამახასიათებელია ჰეტეროგენატ წყალმცენარეებისთვის. სექსუალური პროცესი ოოგამია.
ლამინარია, გვარის სახეობები გავრცელებულია ჩრდილოეთის ზღვებში. თალუსი იყოფა ფოთლის პირებად, ღეროებად და რიზოიდებად. გვხვდება ვერტიკალურად ზღვის ზედაპირიდან 200 მ სიღრმემდე.
მაკროცისტი 10-20 მ სიღრმეზე იზრდება, აქვს 50-60 მ-მდე სიგრძის მრავალტოტოვანი ღერო. თითოეული ფირფიტის წინ, ტოტი ჩვეულებრივ გაშლილია მსხლის ფორმის ჰაერის ბუშტად. ჰაერის ბუშტებისა და გრძელი ტოტების წყალობით, macrocystis thallus-ის ძირითადი ნაწილი ცურავს ზღვის ზედაპირზე. იგი მოიპოვება მთელ მსოფლიოში და მუშავდება ალგინატებად და სხვა ქიმიურ პროდუქტებად.
ნერეოცისტიიგი წარმოდგენილია 15-25 მ-მდე გრძელი ღეროთი (ფოთლი), რომელიც თანდათან ფართოვდება ზევით, ბოლოში ატარებს ბუშტს 12-20 სმ დიამეტრით, საიდანაც ვიწრო ფირფიტები ვრცელდება (9 მ-მდე).
სულ 24-40 ასეთი ფირფიტაა. Nereocystis იზრდება 20 მ-მდე სიღრმეზე, ხოლო ღეროს ზედა ნაწილი ბუშტით ცურავს ზედაპირთან ახლოს.
ზემოაღნიშნული წარმომადგენლების სიცოცხლის ციკლები მსგავსია. ზოოსპორანგია ყალიბდება ფოთლის პირებზე.
Cyclosporeae კლასი
ამ კლასში შედის ყავისფერი წყალმცენარეები, რომლებსაც არ აქვთ თაობების მონაცვლეობა, არამედ მხოლოდ ბირთვული ფაზების ცვლილება: მთელი წყალმცენარეები დიპლოიდურია, მხოლოდ გამეტები არიან ჰაპლოიდური. არ არსებობს ასექსუალური გამრავლება. კლასი შეიცავს მხოლოდ ერთ ბრძანებას - Fucus.
ფუკუსებს აქვთ ტყავისფერი, ზეთისხილისფერი ან მოყვითალო-ყავისფერი, დიქოტონურად განშტოებული, სარტყლისმაგვარი თალი 0,5-1 მ სიგრძისა, 1-5 სმ სიგანის; ზოგიერთს აქვს ჰაერით სავსე შეშუპება. აპიკალური ზრდა.
სქესობრივი გამრავლების მომენტისთვის ტოტების ბოლოებზე წარმოიქმნება ლობიოს ფორმის მოყვითალო შეშუპებები - საცობები, რომლებზეც სასქესო ორგანოებია განლაგებული. გამეტოფიტები ჭურჭელზე ვითარდება დეპრესიების ფენის სახით (კონცეფცია ან სკაფიდია). გამეტანგია წარმოიქმნება დეპრესიებში უჯრედების ფენაში, რომელიც წარმოიქმნება ერთი უჯრედიდან, რომელსაც ეწოდება კონცეპტუალური საწყისი უჯრედი ან პროსპორა. პროსპორისგან წარმოქმნილი კონცეპტუალური ფენა არის გამეტოფიტი. ფუკუს გამეტოფიტები ქმნიან ვერტიკალურ განშტოებულ და მარტივ მონობირთვულ მრავალუჯრედოვან ძაფებს, ზოგიერთი მათგანი ატარებს გამეტანგიას, დანარჩენი კი პარაფიზის როლს ასრულებს.
ოოგონია ფუკუსში ზის პირდაპირ გამეტოფიტის ზედაპირზე. ანთერიდიები წარმოიქმნება განშტოებული ტოტების ბოლოებზე. განვითარებული ოოგონია (8 კვერცხუჯრედი) და ანტერიდია (64 სპერმატოზოიდი) გამოიყოფა ლორწოსთან ერთად.
ისინი კონცენტაკულუმიდან გარედან ისვრიან, აქ მათგან ჩანასახები გამოიყოფა. განაყოფიერება ხდება მიმდებარე წყალში. განაყოფიერებული კვერცხუჯრედი იზრდება ახალ მცენარედ მიძინებული პერიოდის გარეშე.
გვარი fucus (Fucus)გავრცელებულია ჩრდილოეთის ზღვებში, ის არის სანაპირო ზონის მთავარი ბინადარი.
სარგასუმი - "ფოთლები" ლამელარული ან სუბულურია. ღერო მოკლეა, მისი ზედა ნაწილიდან გრძელი ტოტებია გადაჭიმული, რომლებიც ყოველწლიურად იღუპებიან. წარმომადგენლები ძირითადად გავრცელებულია ტროპიკულ და სუბტროპიკულ ზღვებში. სარგასუმი გამოიყენება ალგინატების წარმოებისთვის, ზოგიერთი სახეობა არახისტი ფოთლებით გამოიყენება საკვებად. სარგასოს ზღვაში 4,4 მილიონი კვადრატული მეტრის ფართობზე. კმ ბანაობს სარგასუმის ორი სახეობა, რომლებიც მრავლდებიან ვეგეტატიურად და არ გააჩნიათ მიმაგრების ორგანოები.
ჰაპლოიდ-დიპლოიდური სასიცოცხლო ციკლის იზომორფული ან ჰეტერომორფული ვარიანტები ან თაობათა იზომორფული და ჰეტერომორფული ცვლილება. Ectocarpus, Laminaria, Fucus, Conceptacula, Receptacula ან Scaphidia გვარების სასიცოცხლო ციკლები.
გავრცელება და ეკოლოგია B.V. თითქმის ექსკლუზიურად ზღვის მცენარეები. ისინი გავრცელებულია ყველგან, არქტიკიდან ანტარქტიდამდე. მაგრამ ყველაზე დიდი სახეობები ძირითადად იზრდება ზომიერ და სუბპოლარულ განედებში. დეპარტამენტის წარმომადგენლები ძირითადად იზრდებიან არაღრმა წყალში და ჭარბობენ კლდოვან სანაპირო სუბსტრატებზე დედამიწის ცივ რეგიონებში. მაგრამ ისინი ასევე გვხვდება 200 მ-მდე სიღრმეზე. სახეობები, რომლებსაც ჰაერის ბუშტები აქვთ, მიწიდან გამოყოფისას თავისუფლად მცურავდებიან და ზოგჯერ (მაგალითად, სარგასოს ზღვაში) ქმნიან დიდ აკუმულაციას წყლის ზედაპირზე. ყველაზე მძლავრი სქელი B.V. წარმოიქმნება საკვები ნივთიერებებით მდიდარ წყლებში. ბევრი დიდი წყალმცენარე ფართოდ გამოიყენება პირუტყვის საკვებად და მინდვრების გასანაყოფიერებლად (მდიდარი კალიუმით). კელპის ზოგიერთი სახეობა საკვებად გამოიყენება, გარდა საკვებისა, აქვს დიეტური ღირებულებაც, რადგან მდიდარია იოდით და სასარგებლოა ათეროსკლეროზის დროს. ადრე იოდს იღებდნენ კელპიდან. ყავისფერი წყალმცენარეები დიდი რაოდენობით გამოიყენება ალგინის წარმოებისთვის, რომელსაც აქვს დიდი წებოვანი უნარი და გამოიყენება ქაღალდის, მუყაოსა და საბეჭდი მელანების წარმოებაში. წყალმცენარეებს სპეციალური მოსავლის მანქანებით აგროვებენ და ნაპირზე გადაყრილსაც იყენებენ.
ყვითელ-მწვანე წყალმცენარეები გავრცელებულია მთელ მსოფლიოში, განსაკუთრებით სუფთა მტკნარ წყალში. მაგრამ ისინი ასევე გვხვდება მლაშე, მჟავე და ტუტე წყლებში და ასევე გავრცელებულია ნიადაგში. ყვითელ-მწვანე წყალმცენარეების უმეტესობა პლანქტონური ორგანიზმებია. ისინი ხშირად გვხვდება ძაფისებრი წყალმცენარეების დაგროვებაში და მდინარეების, ტბების და ტბების ნაპირებთან უფრო მაღალი წყლის მცენარეების ჭურჭელში.
ბევრი ყვითელ-მწვანე წყალმცენარეები ერთ დროს კლასიფიცირებული იყო მწვანედ მათთან გარკვეული მსგავსების გამო. თუმცა, ყვითელ-მწვანე წყალმცენარეები მწვანე წყალმცენარეებისგან მნიშვნელოვნად განსხვავდება: მათ მოძრავ ფორმებს აქვთ სხვადასხვა სიგრძისა და სტრუქტურის დროშები. ძირითადი ფლაგელი შედგება ღერძისა და წვეტიანი მოციმციმე თმებისგან, ხოლო გვერდითი დროშები მოკლე და გლუვია. სწორედ ამ თვისების გამო ყვითელ-მწვანე წყალმცენარეებს ჰეტეროფლაგელატებსაც უწოდებენ. მოძრავ ფორმებში ქრომატოფორის წინა ბოლოში არის წითელი თვალი.
ყვითელ-მწვანე წყალმცენარეების ქლოროპლასტები შეიცავს ქლოროფილებს ადა გ, a- და b-კაროტინი და სამი სახის ქსანტოფილის პიგმენტი: ლუტეინი, ვიოლაქსანტინი და ნეოქსანტინი. ამ პიგმენტების კომბინაციიდან გამომდინარე, უჯრედები შეფერილია ღია ან მუქი ყვითელი, ნაკლებად ხშირად მწვანე და ზოგიერთ შემთხვევაში ლურჯი. ყვითელ-მწვანე წყალმცენარეების უჯრედებში სახამებელი არ წარმოიქმნება. ამის ნაცვლად, ზეთი გროვდება და ზოგიერთ სახეობაში ნახშირწყლები კრიზოლამინერინი და ვოლუტინი. ამ წყალმცენარეების უჯრედის კედლები მრავალფეროვანია - თხელიდან, რაც საშუალებას აძლევს უჯრედს წარმოქმნას ფსევდოპოდია, მკვრივი ცელულოზამდე, მთლიანი ან ორსარქვლოვანი, ხშირად მოჭედილი კირის, სილიციუმის დიოქსიდის ან რკინის მარილებით.
ყვითელ-მწვანე წყალმცენარეებში ვეგეტატიური გამრავლება ხდება გრძივი უჯრედის გაყოფით, ხოლო უსქესო გამრავლება ზოოსპორებითა და აპლანოსპორებით. სექსუალური პროცესი - იზო- ან ოოგამია - ცნობილია რამდენიმე სახეობაში.
1 – ბოტრიდიუმი; 2 – პერიდინიუმი; 3 - ცერატიუმი
Botridiopsis eriensis(Botrydiopsis eriensis) არის ყვითელ-მწვანე წყალმცენარეების წარმომადგენელი, ერთუჯრედიანი ორგანიზმი, რომელიც ფართოდ არის გავრცელებული მთელ მსოფლიოში. ის ცხოვრობს ნიადაგში, წყლის ობიექტების სანაპირო ზონის ბოლოში, ჭურჭლებს შორის, გამწმენდი ნაგებობების ბიოფილტრების ბიოლოგიურ ფილმში. ის ჩვეულებრივ გვხვდება მცირე რაოდენობით, მაგრამ ზოგჯერ მასობრივად განვითარებისას წყალს ან სუბსტრატის ზედაპირს ანიჭებს ნაზ ყვითელ-მწვანე ფერს.
ბოტრიდიოფსისი ადვილად გამოვლენილია ტყეში, მდელოში ან მდინარეში ექსკურსიის დროს ნებისმიერი ნიადაგის მიღებით. ის უნდა მოათავსოთ პეტრის ჭურჭელში, დატენიანებული და მის ზედაპირზე დადებული სტერილური საფარით, რომელზედაც კარგად იზრდებიან წყალმცენარეები. ჭურჭელი ინახება ოთახის ტემპერატურაზე სინათლეში და წყალმცენარეების სლაიდებზე გაზრდისას მათ მიკროსკოპის ქვეშ ათვალიერებენ. ბოტრიდიოფსისის უჯრედები, რომლებიც მინაზე ჩანს, შეიძლება იყოს ახალგაზრდა, პატარა, დაახლოებით 6 მკმ დიამეტრით, ორი ქლოროპლასტით, ან ზრდასრული, დიდი, 18 მკმ-მდე დიამეტრით, ორმაგი წრიული, ზოგჯერ მოყვითალო გარსით და მრავალი ქლოროპლასტით. თქვენ ასევე შეგიძლიათ იხილოთ უჯრედები, რომლებიც სავსეა ავტოსპორით და დაფარულია ადიდებულმა ლორწოვანი გარსით.
მიქსოქლორისი(მიქსოქლორისი) არის ყვითელ-მწვანე წყალმცენარეები, რომლებიც ცხოვრობენ სფაგნუმის ხავსების ფოთლების უჯრედებში. მისი სხეული არის დიდი მრავალბირთვიანი პლაზმოდიუმი. შემოდგომაზე მიქსოქლორისი წარმოქმნის ცისტებს, საიდანაც გაზაფხულზე გამოდის ზოოსპორები ან ამებაები, რომლებიც შეაღწევს ხავსის ფოთლების ცარიელ უჯრედებს და იქ ერწყმის პლაზმოდიუმს.
ტრიბონემა მწვანე(ტრიბონემა ვირიდი) არის ძაფისებრი მოყვითალო-მწვანე წყალმცენარეები, ფართოდ გავრცელებული წყლის სხვადასხვა ობიექტებში. მისი ძაფები, შეგროვებული ბამბის მატყლის მსგავს ტილოებში, ქმნის ყვითელ-მწვანე მტევნებს სანაპირო ზოლში, შეხებით რბილი, მაგრამ არა ლორწოვანი. ახალგაზრდა ტრიბონემას ძაფები ბაზალური უჯრედის დახმარებით დიდხანს რჩება სუბსტრატზე მიმაგრებული, მაგრამ მოგვიანებით ის კვდება; ძაფები იშლება და ქმნიან მტევანებს, რომლებიც ცურავს წყლის ზედაპირზე ან იძირება რეზერვუარების ფსკერზე.
მიკროსკოპის ქვეშ ტრიბონემა ადვილად შეიძლება გამოირჩეოდეს სხვა ძაფისებრი წყალმცენარეებისგან მისი ძაფების ბოლოების დამახასიათებელი მონახაზით. ვინაიდან ტრიბონემას უჯრედის კედელი ძლიერი და ორმხრივია, ასექსუალური გამრავლების დროს ძაფების რღვევა ხდება უჯრედების შუაში. ამ შემთხვევაში, ზოოსპორები გამოდიან, ხოლო დარჩენილი გარსი იღებს ორი რქის ფორმას თითოეულ მარგინალურ უჯრედზე. როდესაც არახელსაყრელი პირობები ხდება, ტრიბონემას ძაფებში წარმოიქმნება აპლანოსპორები სქელი ორსარქვლოვანი გარსით, სავსე ზეთისა და ცხიმის წვეთებით.
ბოტრიდიუმი(ბოტრიდიუმი). ზაფხულში, წყალსაცავის ნაპირების ნესტიან ნიადაგზე, ტყის გზების ნაპირებზე, საშრობი გუბეების კიდეებზე, შეგიძლიათ ნახოთ მრავალი მუქი მწვანე მბზინავი ბუშტი 1-2 მმ დიამეტრით, რომლებიც მოგვაგონებს გაფანტულ მძივებს. თითოეული ასეთი ბუშტი არის ყვითელ-მწვანე წყალმცენარე ბოტრიდიუმის უჯრედი. ქვევით უჯრედი თანდათან ვიწროვდება და ნიადაგში ჩაძირულ ტოტებად უფერო რიზოიდებად იქცევა. უჯრედის ცენტრში არის ვაკუოლი; ციტოპლაზმის კედელთან ახლოს არის მცირე ბირთვები, მრავალი ქრომატოფორი და ზეთის წვეთები. ითვლება, რომ თალუსის ამ ტიპის ორგანიზაცია არის სიფონური, ანუ არაუჯრედული.
წვიმის დროს, როდესაც ბოტრიდიუმი ივსება წყლით, ბუშტის შიგნით წარმოიქმნება მრავალი ზოოსპორა, რომელიც გამოდის ზედა ნაწილის ხვრელიდან. ვულკანის ამოფრქვევას ჰგავს. ზოოსპორები სახლდებიან წყალში, დგანან ტენიან ნიადაგზე და ვითარდებიან ახალ მცენარეებად. როდესაც დიდი ხნის განმავლობაში არ არის ნალექი და ნიადაგი შრება, ბოტრიდიუმის საჰაერო ნაწილის შიგთავსი წარმოქმნის აპლანოსპორებს ან მიედინება რიზოიდებში და იქ იშლება ცისტებად. დატენიანებისას ცისტები ან აღმოცენდებიან ახალ ინდივიდებში ან ქმნიან ზოოსპორებს.
აუზებში, მდინარეებსა და ტბებში ასევე შეგიძლიათ იპოვოთ პლანქტონური ყვითელ-მწვანე წყალმცენარეები, რომლებსაც აქვთ სხვადასხვა ფორმის უჯრედები და ჭურვების სხვადასხვა გამონაზარდები და დეკორაციები.
დიატომები
დიატომის პინულარია: ხედი სარტყლის მხრიდან (1), ნაკერის მხრიდან (2), გახსნილი უჯრედი (3), ჯვარი უჯრედის გავლით (4), 5 - ციკლოტელა; a – ჰიპოთეკა, b – ეპითეკა, c – ნაკერი, d – კვანძი, e – ქრომოპლასტი, f – პირენოიდები, g – ციტოპლაზმა, h – ბირთვი, i – ვაკუოლი
დიატომის დაყოფა მოიცავს 10000-ზე მეტ სახეობის წყალმცენარეებს, რომლებიც წარმოდგენილია ექსკლუზიურად უჯრედული ან კოლონიური ფორმებით. დიატომები გავრცელებულია მთელს მსოფლიოში და ფართოდ არის წარმოდგენილი ზღვებისა და ოკეანეების პლანქტონსა და ბენთოსში, აგრეთვე სხვადასხვა მტკნარი წყლის ობიექტებში, თუნდაც ცხელ წყაროებში, რომელთა წყლის ტემპერატურა 50 °C-ზე მეტია. ეს წყალმცენარეები ასევე გვხვდება მაღალ ჭაობებში, ხავსებზე, ქვებზე და კლდეებზე და ნიადაგში. ზოგჯერ ისინი შეიძლება მასობრივად განვითარდნენ თოვლისა და ყინულის ზედაპირზე და ყავისფრად აქციონ. ფ.ნანსენმა ფრამზე ცურვისას დააფიქსირა ყინულზე ყავისფერი ლაქების (დიატომების დაგროვება) გამოჩენა, რომლის ქვეშაც ყინული სწრაფად დნება.
დიატომის უჯრედის უმეტესი ნაწილი ივსება ვაკუოლით, ხოლო ციტოპლაზმა კედლების გასწვრივ თხელ ფენად მდებარეობს. მაგრამ ბირთვი ჩვეულებრივ მდებარეობს უჯრედის ცენტრში, სპეციალურ ციტოპლაზმურ ხიდში. ციტოპლაზმა შეიცავს ლამელარულ ან მარცვლოვან ქლოროპლასტს, რომელიც შეიცავს ქლოროფილებს. ადა თან, ასევე კაროტინოიდები და ქსანტოფილები, რომლებიც წყალმცენარეებს ყვითელ ან ყვითელ-ყავისფერ შეფერილობას ანიჭებენ. მაგრამ სიკვდილის შემდეგ დიატომის უჯრედები მწვანე ხდება, რადგან... ქლოროფილი უფრო გვიან იშლება ვიდრე სხვა პიგმენტები. დიატომის სარეზერვო ნუტრიენტებია უჯრედში წვეთების სახით დეპონირებული ზეთები, ასევე ვოლუტინი და ქრიზოლამინი.
დიატომები მკვეთრად განსხვავდებიან სხვა ერთუჯრედიანი წყალმცენარეებისგან იმით, რომ სილიციუმის გარსი, რომელიც შედგება ორი ნახევრისგან, რომლებიც ერთმანეთზე ჯდება ყუთის სახურავივით, მჭიდროდ არის მიმდებარე უჯრედის პლაზმალემასთან გარედან. თითოეული ასეთი ნახევარი შედგება ფლაპისგან („ქვედა“) და მასზე შედუღებული ქამრის რგოლისაგან. თუ შეხედავთ დიატომის უჯრედს პროფილში, ხედავთ, რომ ქამრები ერთმანეთზეა.
სხვადასხვა დიატომის უჯრედებს შეიძლება ჰქონდეთ (ქვემოდან დათვალიერებისას) რადიალური ან ორმხრივი სიმეტრია. ეს ფუნქცია სისტემატურია - პირველი კლასიფიცირებულია Centric კლასში, ხოლო მეორე კლასიფიცირებულია Cirrus, ან Pennate კლასში.
დიატომების ბევრ პლანქტონურ ფორმას ასევე აქვს სხვადასხვა პროექცია მათ გარსებზე, რაც ზრდის ზედაპირის ფართობს და ხელს უწყობს წყლის სვეტში აწევას. რიგი სახეობების უჯრედებს შეუძლიათ ერთმანეთთან დაკავშირება ამ გამონაყარის გამოყენებით და კოლონიების ფორმირებას.
დიატომები მრავლდებიან ვეგეტატიური უჯრედების გაყოფით, რაც განსაკუთრებით ინტენსიურად ხდება გაზაფხულზე. გაყოფის დროს პროტოპლასტის მასა იზრდება და გარსის ორივე ნახევარი შორდება ერთმანეთს. ბირთვი იყოფა მიტოტიკურად, შემდეგ პროტოპლასტი შუაზე იყოფა სარქველების პარალელურად. ამის შემდეგ, ერთუჯრედული დიატომების შვილობილი უჯრედები იშლება, მაგრამ კოლონიურებში ისინი რჩებიან დაკავშირებული სარქველებით.
ყოველი ახალი პროტოპლასტი მემკვიდრეობით იღებს გარსის ნახევარს დედა უჯრედიდან, მეორე კი ხელახლა წარმოიქმნება. საინტერესოა, რომ ორივე ქალიშვილურ უჯრედში ეს ახალი ნახევარი უფრო პატარა იქნება ("ყუთი"), ხოლო ძველი ნებისმიერ შემთხვევაში ხდება "სახურავი". თანმიმდევრული დაყოფის შედეგად, პოპულაციაში უჯრედების ზომა თანდათან მცირდება.
დიატომები დიპლოიდური ორგანიზმებია; ჰაპლოიდურია მხოლოდ გამეტები, რომლებიც წარმოიქმნება სქესობრივი პროცესის წინ, რომელიც შეიძლება მოხდეს იზო-, ჰეტერო- ან ოოგამიის სახით. შედეგად მიღებული ზიგოტი დაუყოვნებლივ, დასვენების პერიოდის გარეშე, მკვეთრად იზრდება ზომაში და ყალიბდება აუქსოსპორი– „მზარდი სპორა“ (ბერძნული „auxo“-დან - მზარდი, მზარდი). აუქსოსპორის ზრდისა და მომწიფების დასრულების შემდეგ მასში წარმოიქმნება ახალი უჯრედი, რომელიც ჯერ ქმნის გარსის დიდ (გარეგან), შემდეგ კი უფრო მცირე (შიდა) ნახევარს. ასეთი უჯრედების ზომა საგრძნობლად აღემატება მშობელს - ამდენად, სქესობრივი პროცესი იწვევს ვეგეტატიური გამრავლების შედეგად დამსხვრეული უჯრედების ზომის აღდგენას.
დიატომები დიდ როლს ასრულებენ ბუნებაში სილიკონის ციკლში: როგორც უკვე აღვნიშნეთ, მსოფლიო ოკეანეში ისინი ყოველწლიურად ამოიღებენ წყლიდან და იყენებენ 150-109 ტონამდე სილიციუმს ჭურვების ასაგებად, ხოლო როცა კვდებიან, ქმნიან სპეციალურ გეოლოგიურს. კლდეები - დიატომიტები. მაღალი ფორიანობის და დაბალი სპეციფიკური სიმძიმის მქონე დიატომიტები ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა ინდუსტრიაში - ისინი გამოიყენება მსუბუქი აგურის დასამზადებლად და გამოიყენება როგორც დანამატი სხვადასხვა სახის ცემენტისთვის. სტამბოლში აია სოფიას გუმბათი დაფარულია დიატომიტის ფილებით. დიატომიტებმა იპოვეს ფართო გამოყენება, როგორც ფილტრის მასალა სხვადასხვა ზეთების, ცხიმების წარმოებაში, შაქრისა და ქიმიურ მრეწველობაში.
Გაგრძელება იქნება