Charakterystyka żółto-zielonych alg. Wykład: Dział glonów żółto-zielonych lub heterowiciowych
Glony te charakteryzują się następującymi pigmentami: chlorofile a, c, e (brak chlorofilu b), P-karoten, e-karoten, ksantofile: anteraksantyna, luteina, zeaksantyna, neoksantyna, wiolaksantyna, voucheriaksantyna, heteroksantyna, diadinoksantyna, diatoksantyna. Komórka zawiera zwykle dwa chromatofory lamelarne, które znajdują się w zbiorniku retikulum endoplazmatycznego, który jest bezpośrednio połączony z błoną jądrową, blaszki tritylakoidowe znajdują się w matrix chloroplastowej; prawie zawsze (xanthophyceae) występuje blaszka pasowa (nieobecna u eustigmatophyceae), wewnętrzne pyrenoidy xanthophyceae zawierają blaszki tritylakoidowe. Oko (piętno) jest częścią plastydu (xanthophyceae) lub ziarnistości piętna znajdują się na zewnątrz plastydu (eustigmatophyceae).
Produkty rezerwowe: wolutyna, tłuszcz, często chryzolamina; skrobia nie tworzy się. Na dłuższej wici znajdują się mastigonemy, na krótszej wici jest gładka. Błony komórkowe często składają się z dwóch lub więcej części; cysty (statospory), podobnie jak cysty złotych alg, są endoplazmatyczne, a ich błony są skamieniałe.
Na ryc. Rycina 22 przedstawia schematy komórek monad żółto-zielonych alg.
W większości współczesnych systemów wyróżnia się dwie klasy: Xanthophyceae i eustigmatophyceae.
Do tej klasy zaliczają się glony na różnych etapach różnicowania plechy: monadyczne, ryzopodialne, lameloidalne, kokosowe, nitkowate, syfonowe. Zgodnie z rodzajami organizacji plechy wyróżnia się rzędy równoległe do rzędów alg złotych, dinofitowych i zielonych. Rząd Heterochloridales łączy formy monadyczne, rząd Rhizochioridales obejmuje rhizopodials, rząd Helerogloeales - palmelloidy, rząd Mischococcales - kokoid, rząd Tribonematales - nitkowate, rząd Bo(rydiales) - wodorosty syfonowe.
Poniżej omówiono trzy ostatnie zamówienia.
Zamów Mischococcales
Rząd obejmuje liczne formy jednokomórkowe i kolonialne. Komórki o różnych kształtach pokryte są ścianą komórkową, często składającą się z dwóch części. Rozmnażanie przez zoospory lub aplanospory.
Rodzaj Botrydiopsis (Botrydiop.sis) jest szeroko rozpowszechniony w zbiornikach słodkowodnych (stawy, rowy itp.), Reprezentowany przez pojedyncze kuliste komórki, pokryte błoną komórkową, pod którą znajduje się cytoplazma ściana zawierająca liczne chloroplasty w kształcie dysku, aw komórkach dojrzałych - wiele jąder komórkowych. Środek komórki zajmuje duża wakuola z sokiem komórkowym, przecięta cienkimi pasmami cytoplazmy. Krople oleju i grudki chrysolaminaryny są rozproszone w cytoplazmie. Rozmnażanie przez zoospory i autospory, które powstają w komórce w dużych ilościach (do 300). U B. arrhiza podczas powstawania zoospor, podobnie jak u wielu innych żółto-zielonych alg (Characiopsis, Tribonema, Bothridium itp.), obok typowych zoospor, często obserwuje się synzoospory (patrz także rozdział 4).
Zamów Tribonemales-Tribonematales
Łączy formy nitkowate. Za reprezentatywny można uznać rodzaj Tribonema, szeroko rozpowszechniony w wodach słodkich. Plecha jest reprezentowana przez nierozgałęzioną nić złożoną z jednego rzędu komórek.
Komórki cylindryczne, często lekko beczkowate, zwykle jednojądrzaste, zawierają przeważnie kilka chloroplastów. W cytoplazmie znajduje się tłuszcz, chryzolamina. Ściana komórkowa zawsze składa się z dwóch połówek, których krawędzie są skierowane do siebie w środkowej płaszczyźnie komórek. Każda połowa skorupy składa się z szeregu nakładających się warstw.
Jeszcze przed podziałem jądra komórkowego (na etapie interfazy) w obszarze równikowym pod starą błoną komórkową układany jest nowy cylindryczny fragment membrany – pierścień pośredni. Na późniejszym etapie podziału komórek macierzystych, podczas cytokinezy, pośrodku tego wydrążonego cylindra tworzy się poprzeczna przegroda. Nowa otoczka, która w podłużnym przekroju optycznym ma kształt litery H, podczas wzrostu odpycha od siebie obie starsze połówki ściany komórki macierzystej, wchodząc między nie. W ten sposób błony sąsiadujących komórek łączą się ze sobą; odpowiednio każda komórka jest otoczona dwiema połówkami sąsiadujących ze sobą figur w kształcie litery H. Po uwolnieniu komórek rozrodczych lub pod wpływem pewnych środków (na przykład mocnego kwasu chromowego) błona komórkowa rozpada się na sekcje w kształcie litery H. Fragmenty nici zawsze kończą się pustymi połówkami figur w kształcie litery H, które z profilu wyglądają jak dwa punkty. Rozmnażanie włókien, stale rosnących w wyniku poprzecznych podziałów komórkowych, odbywa się wegetatywnie - przez fragmentację i bezpłciowo - przez zoospory, komórki ameboidalne, aplanospory, akinety.
Zamów botridial-Botrydiales
Łączy glony ksantoficjowe, które mają organizację syfonową.
Przedstawiciele rodzaju Botrydium żyją na wilgotnej glebie. Plecha jest syfoniczna, zróżnicowana na część nadziemną w postaci kulistego pęcherza w kształcie gruszki o średnicy 1-2 mm oraz część ryzoidalną zanurzoną w podłożu, zwykle rozgałęzioną. Ta normalna forma plechy może się znacznie różnić w zależności od warunków zewnętrznych. Na przykład, gdy botrydium uprawia się w wodzie, obserwuje się plechy w postaci rozgałęzionych nitek. Ściana jest wielowarstwowa, a mikrofibryle celulozowe są inaczej zorientowane w każdej warstwie. Cytoplazma koncentruje się w warstwie ściany i otacza ciągłą wakuolę z sokiem komórkowym. W dorosłej plechy cytoplazma zawiera liczne jądra, w części nadziemnej liczne chloroplasty w kształcie krążków z pyrenoidami i innymi organellami. Rozmnażanie odbywa się przez jednojądrzaste zoospory z dwiema heterokontowymi i heteromorficznymi wiciami, które pojawiają się, gdy pęcherz jest zanurzony w wodzie (po deszczu itp.). Zaobserwowano także synzoospory. Następnie osiadając na krawędzi kałuży, na wysychającej glebie, zoospory rozwijają się w nowe rośliny. Przy suchszej pogodzie zamiast zoospor powstają aplanospory. Po osiągnięciu określonej dojrzałości wewnętrznej botridium wchodzi w fazę uśpienia. Rosyjski badacz V.V. Miller, który szczegółowo badał rodzaj Botridium w kulturze, opisał różne metody tworzenia cyst spoczynkowych. W niektórych przypadkach cała zawartość pęcherza powoduje powstanie jednej dużej torbieli z grubą skorupą. V.V. Miller nazwał takie cysty „makrocystami” (B. walirothi, B. tuberosum, B. pachidermum). W innych przypadkach zawartość części nadziemnej dzieli się, tworząc wiele wielojądrzastych sporocyst (B. walirothi). Wreszcie cała lub część zawartości pęcherza może przedostać się do ryzoidów i utworzyć tam ryzocysty. Te ostatnie albo ułożone są w wielu rzędach, np. u B. granulatum, albo zawartość przedostaje się do spuchniętych końcówek ryzoidów, w których tworzy się cysta, np. u B. tuberosum. Ten sam gatunek może mieć różne formy cyst, które w różnych warunkach zewnętrznych zastępują się nawzajem. Wszystkie formy cyst nie wymagają okresu spoczynku do kiełkowania, mogą kiełkować natychmiast po ich pojawieniu się. Małe cysty (ryzocysty, sporocysty ułożone w rzędzie) albo bezpośrednio kiełkują w nowe osobniki, albo tworzą zoospory. Duże cysty (makrocysty tworzone indywidualnie przez ryzocysty B. tuberosum) zwykle kiełkują z zoosporami lub aplanosporami. U żadnego z badanych gatunków Botridium B. V. Miller nie obserwował procesu seksualnego. Istnieją jednak dane innych autorów dotyczące istnienia procesu płciowego u B. granulatum, który jest izo- i heterogamiczny u różnych ras. Dane te wymagają potwierdzenia
W rodzaju Vaucheria (znane są zarówno gatunki słodkowodne, jak i morskie i słonowodne) plecha ma postać rozgałęzionych nitek syfonowych, tworząc w wodzie przypominające bawełnę skupiska lub rozległe ciemnozielone kępki na wilgotnej glebie. Wzrost włókien jest wierzchołkowy. W wegetatywnych włóknach voucheria, zaczynając od wierzchołka, można wyróżnić trzy strefy: wierzchołkową, podwierzchołkową i wakuoliczną. Segment wierzchołkowy jest aktywnie rosnącą częścią wzgórza syfonowego: znajdują się w nim liczne pęcherzyki i mitochondria; chloroplasty i jądra komórkowe są nieobecne. Pęcherzyki zawierają materiał włóknisty, prawdopodobnie prekursor materiału ściany komórkowej (celuloza). W strefie podwierzchołkowej zmniejsza się liczba pęcherzyków, pojawiają się chloroplasty i jądra komórkowe. Chloroplasty są liczne, mają kształt dysku i nie zawierają pirenoidów. Pyrenoid w kształcie pączka obserwuje się tylko u sadzonek Woucheria. Z każdym jądrem komórkowym związana jest para centrioli, które podczas profazy mitozy migrują do przeciwległych biegunów wydłużających się jąder. Otoczka jądrowa pozostaje nienaruszona podczas mitozy, wewnątrz niej tworzy się wrzeciono wewnątrzjądrowe i nie ma centromerów; pomiędzy rozbieżnymi chromosomami otoczka jądrowa jest spleciona i otacza jądra potomne telefazy. Normalną mitozę zachodzącą wewnątrz otoczki jądra matczynego zaobserwował L. I. Kursanov (1911) u wielu gatunków Voucheria. U wszystkich badanych gatunków L.I. Kursanov zauważył ciekawe rozmieszczenie podziałów jądrowych wzdłuż nici: mitozy, rozpoczynając w jednym miejscu, stopniowo rozprzestrzeniają się na sąsiednie obszary itp. Tak więc, na preparacie rejestrującym pewien moment tego procesu, otrzymujemy to, co najlepiej można nazwać fala podziałów, gdzie poszczególne fazy podziału, następujące po sobie w czasie, wzdłuż nici ułożone są w odpowiedniej kolejności. W strefach wierzchołkowych i podwierzchołkowych nadal nie ma centralnej wakuoli. Dopiero w starszej – wakuolizowanej – części nici pojawia się wakuola z sokiem komórkowym (ryc. 23, A). Rozmnażanie odbywa się bezpłciowo poprzez synzoospory i aplanospory.
Tworzenie synzoospor, ich uwalnianie, sedymentację i kiełkowanie prześledzono w Vaucheria Fontinalis na poziomie mikroskopu elektronowego (ryc. 23,5 „-E). Kiedy na nieco spuchniętym końcu włókna tworzy się synzoospora, środkowa wakuola znika, a gromadzą się tu wszystkie organelle.Związane z jądrami komórkowymi pary centrioli tworzą wici wewnętrzne.Jądra komórkowe i wici wewnętrzne grupują się wokół powstających pęcherzyków, do których wystają wici.Pęcherzyki migrują na powierzchnię protoplastu i łączą się z plazmalemmą. W ten sposób wici docierają na powierzchnię przyszłej synzoospory.
Ze względu na swoją charakterystykę (kolor, struktura, sposoby rozmnażania itp.) glony dzielą się na kilka typów (podziałów): glony zielone, niebieskozielone, złote, okrzemkowe, żółto-zielone, pirofityczne, eugleniczne, czerwone i brunatne.
Podajmy krótki opis typów.
Zielone algi - Chlorophyta
Formy jednokomórkowe, kolonialne, wielokomórkowe i niekomórkowe. Formy wielokomórkowe reprezentowane są głównie przez glony nitkowate. Niektóre wyróżniają się złożoną strukturą wewnętrzną, przypominającą wyglądem rośliny wyższe.
Glony mają czysto zielony kolor, jednak oprócz zielonego chlorofilu chromatofory zawierają żółte pigmenty - karoten i ksantofil. Błona komórkowa składa się z błonnika. Chromatofory z pirenoidami.
Rozmnażanie odbywa się za pomocą środków wegetatywnych, bezpłciowych i seksualnych. Rozmnażanie wegetatywne polega na podziale organizmu na części. Rozmnażanie bezpłciowe odbywa się za pomocą ruchliwych zoospor z wiciami jednakowej wielkości (zwykle 2-4 z nich) lub aplaiosporami - nieruchomymi zarodnikami.
Za pomocą zoospor zielone algi nie tylko rozmnażają się, ale także rozprzestrzeniają. Proces rozmnażania płciowego jest zróżnicowany. Przedstawicielami zielonych alg są Chlamydomonas, Spirogyra, Chlorella, Ulothrpx, Cladophora, Closterium itp.
Niebiesko-zielone algi - Cyanophyta
Formy jednokomórkowe, kolonialne i nitkowate. Glony mają niebiesko-zielone, żółto-zielone, oliwkowozielone i inne rodzaje kolorów. Kolor wynika z obecności czterech pigmentów w niebiesko-zielonych algach: zielonego chlorofilu, niebieskiego fikocyjanu, czerwonego fikoerytrypy-pa i żółtego karotenu. Glony te nie mają uformowanego chromatoforu i jądra, nie ma stadiów wici i procesu płciowego. Do niebieskozielonych alg zaliczamy: oscylatory, nostoc, gleotrichia, anabena itp.
Złote algi - Chrysophyta
Formy jednokomórkowe i kolonialne. Zawierają chlorofil i fikochrysipus, dlatego ubarwienie przedstawicieli tej grupy glonów jest złote lub brązowożółte. Komórki są w niektórych przypadkach nagie lub pokryte słabo zróżnicowaną błoną protoplazmatyczną, występują złote algi, których ciało jest ubrane w muszlę lub zamknięte w domu.
Niektóre formy są mobilne i poruszają się za pomocą wici, podczas gdy inne są nieruchome w stanie wegetatywnym. Rozmnażają się przez podział lub zoospory.
Zdolny do tworzenia cyst, aby wytrzymać niesprzyjające warunki. Proces seksualny jest bardzo rzadki. Przedstawicielami tego typu glonów są mallomonas, dinobrion, chrysameba itp.
Okrzemki - Bacillariophyta
Organizmy jednokomórkowe i kolonialne z krzemionkową skorupą składającą się z dwóch połówek zwanych zastawkami. Chromatofor 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.
Glony żółto-zielone lub heteroflagellatowe - Xanthophyta lub Heterocontae
Należą do nich formy jednokomórkowe, kolonialne, nitkowate i niekomórkowe. Algi te zawierają oprócz chlorofilu żółte pigmenty - ksantofil i karoten; ich kolor zmienia się od jasnego do ciemnożółto-zielonego. Rozmnażanie odbywa się poprzez podłużny podział komórek, zoospory (charakteryzują się obecnością dwóch wici o różnej wielkości i nierównej budowie) oraz autospory. Proces seksualny jest znany. Przedstawiciel: botridium.
Algi pirofitowe - Pyrrophyta
Formy jednokomórkowe i kolonialne. Oprócz chlorofilu glony zawierają pigment pirofil, który nadaje algom brązową i brązowo-żółtą barwę. Komórki są nagie lub pokryte pancernymi błonami. Rozmnażają się przez podział, zoosiory, autosiory. Tworzą cysty. Rozmnażanie płciowe jest rzadkie. Do glonów pirofitowych zalicza się: perydynium, ceracium itp.
Euglenofita – Euglenofita
Jednokomórkowe formy ruchliwe z jedną lub dwiema wiciami, czasem bez nich; komórki są nagie, rolę skorupy pełni zewnętrzna warstwa protoplazmy, czasami komórka znajduje się w domu. Większość glonów ma kolor zielony, czasami jasnozielony ze względu na obecność xaptophylla. Rozmnażanie następuje przez podział podłużny, proces płciowy jest nieznany. Przedstawicielami glonów euglena są euglena i facus.
Algi czerwone lub algi fioletowe, Rhodophyta
Żyją głównie w morzach, tylko nieliczne żyją w wodach słodkich. Są to algi wielokomórkowe, zabarwione na czerwono.
(w różnych odcieniach). Kolor alg związany jest z obecnością w nich, oprócz chlorofilu, innych pigmentów - fikoerytryny i fikocyjanu.
Rozmnażanie bezpłciowe odbywa się za pomocą zarodników aplano. Proces seksualny jest bardzo złożony i charakteryzuje się obecnością narządów męskich - antheridia i narządów żeńskich - oogonia, czyli karpogony.
Przedstawicielem jest batrachospermum.
Algi brunatne, Phaeophyta
Nazwę nadano ze względu na żółtobrązową barwę plechy, spowodowaną obecnością, oprócz zielonych chlorofilów, dużej ilości brązowych barwników karotenoidowych. Glony wielokomórkowe, przeważnie makroskopowe (największym organizmem żyjącym w wodzie jest alg brunatny makrocystis, który osiąga długość 60 m, przyrastając o 45 cm dziennie).
Rozmnażanie jest wegetatywne, bezpłciowe i płciowe. Gamety i zoospory mają po bokach dwie wici, różniące się długością i morfologią. Brązowce są szeroko rozpowszechnione we wszystkich morzach planety, często tworzą podwodne lasy, osiągając największy rozwój w morzach o umiarkowanych i subpolarnych szerokościach geograficznych, gdzie są głównym źródłem materii organicznej w strefie przybrzeżnej. Na tropikalnych szerokościach geograficznych największe nagromadzenie brunatnic występuje w Morzu Sargassowym. Przedstawiciele tylko kilku rodzajów żyją w wodach odsolonych i słodkich, na przykład Pleurocladia, Streblonema, Lithoderma.
Dział złocistych glonów (Chrysophyta) obejmuje około 400 gatunków.
Zestaw pigmentów fotosyntetycznych prawie w złotych algach taki sam jak w przypadku brunatnic, okrzemek i alg pirofitycznych. Większość złotych alg ma kształt monady, tj. są jednokomórkowe, ruchliwe i wyposażone w 1-2 wici. Zwykle monady są nagie (nie ma ściany komórkowej), ale wiele gatunków ma pod błoną komórkową ciała wapienne - kokolity lub wewnętrzny szkielet krzemionkowy (ryc. 1). Rozmnażanie jest bezpłciowe (przez podział i zoospory). Proces płciowy jest znany tylko u kilku gatunków.
Siedliska
Złote algi żyją głównie w czystych, słodkich wodach; charakterystyczne dla kwaśnych wód torfowisk torfowiskowych. Do niedawna algi złociste były uważane przede wszystkim za grupę słodkowodną, ale jak się okazało, wnoszą znaczący wkład w produktywność fitoplanktonu morskiego. Ukazuje się na całym świecie, ale częściej występuje w umiarkowanych szerokościach geograficznych.
Badanie złocistych glonów nie jest łatwe, ponieważ wielu przedstawicieli działu, w szczególności kokolithofory (ryc. 1a), to bardzo małe organizmy o średnicy około 25-30 mikronów, więc nie są wychwytywane przez zwykłą sieć planktonową, a strukturę kokolitów można badać jedynie za pomocą mikroskopu elektronowego.
Kokolitofory odgrywają ważną rolę w tworzeniu dennych osadów wapiennych (kreda składa się z 50-75% ich szkieletów - kokolitów). Dodatkowo zapobiegają efektowi cieplarnianemu wiążąc nadmiar dwutlenku węgla w postaci węglanu wapnia podczas budowy „domów” z kokolitów.
Złociste algi to jedna z najstarszych grup glonów. Przedstawicieli złocistych glonów znajdowano już w osadach kambryjskich sprzed około 500-600 milionów lat. Możliwe, że złociste algi są przodkami okrzemek i brunatnic.
Ryż. 1. Złote algi: a-d) coccolithophores; d-g) krzemokoflagelany
Dział żółto-zielonych alg
Dział żółtozielonych alg (Xanthophyta) obejmuje około 500 gatunków glonów jednokomórkowych, kolonialnych, wielokomórkowych i niekomórkowych. Zestaw pigmentów fotosyntetycznych żółto-zielonych alg reprezentowany jest przez chlorofil A, chlorofil Z i karotenoidy, ale w przeciwieństwie do złotych alg przedstawiciele tego działu nie mają fukoksantyny.
Złote glony występują w zbiornikach z wodą słodką i słoną, a także na lądzie - w glebie, na kamieniach; są ważnym składnikiem zarówno planktonu, jak i bentosu.
Najbardziej znanym przedstawicielem wydziału jest kupony, Lub odczuwalna woda(Vaucheria), żyje w wodach słodkich, słonawych i morskich. Ma plechę niekomórkową, tj. Jest to jedna gigantyczna komórka wielojądrowa. Podczas rozmnażania bezpłciowego Voucheria tworzy wielowiciowe, wielojądrzaste zoospory. Proces seksualny jest wyraźny oogamia (ryc. 2).
Ryż. 2. Cykl życiowy Vaucherii: a) rozmnażanie bezpłciowe; b) rozmnażanie płciowe; 1 - roślina mateczna; 2 - zoosporangium; 3 – uwalnianie zoospor; 4 - zoospora; 5 – kiełkowanie zoospor; 6 - antheridium; 7 - oogonia; 8 - plemniki; 9 - jajko; 10 - zygota
9. Algi żółto-zielone. Ogólna charakterystyka. Zamówienia.
Żółto-zielone algi mogą mieć postać jednokomórkową, wiciową, kokosową, nitkowatą i syfonową. Chloroplasty mają kształt dysku. Zawiera pigmenty chlorofilowe A i C, karotenoidy. Substancje rezerwowe – glukan, tłuszcze. Rozmnażają się poprzez podział komórkowy lub płciowo (izogamia, oogamia).
Główni przedstawiciele: Rhizochloris, Chlorothetium, Tribonema, Botrydium.
10. Algi brunatne. Struktura, reprodukcja, klasy, główni przedstawiciele, rozmieszczenie, znaczenie
Dział brunatnic (około 1500 gatunków) obejmuje liczne glony makroskopowe, których wspólną cechą zewnętrzną jest żółtawo-brązowy kolor plech, wynikający z obecności żółtych i brązowych pigmentów. Przeważnie chloroplasty w kształcie dysku zawierają chlorofile a i c, karoteny i ksantofile. Pyrenoidy są bardzo małe. Zapasowe składniki odżywcze - laminaryna, mannitol (alkohol cukrowy) oraz w małych ilościach - tłuszcz. Oprócz zwykłych organelli komórki zawierają fizody, struktury zawierające garbniki. Błony komórkowe na zewnątrz są śluzowate – pektynowe, wewnętrzna warstwa to celuloza.
Rodzaj struktury plechy brunatnic jest przeważnie blaszkowy, często bardzo złożony i rzadko wielowłóknowy. Zdecydowana większość przedstawicieli tej grupy to formy morskie.
Plechy brunatnic osiągają wielkość od kilkudziesięciu mikrometrów do kilkudziesięciu metrów (macrocystis - do 50 m). W wysoce zorganizowanych formach plechy są zróżnicowane i przypominają rośliny kwitnące. Niektórzy duzi przedstawiciele mają pęcherzyki powietrza. Wszystkie algi brunatne rosną przyczepione do gleby lub innych glonów. W celu przyczepienia tworzą ryzoidy lub krążek podstawny. W przekroju dużych plech brunatnic wyodrębnia się strefy zajmowane przez komórki o różnej budowie, wyspecjalizowane do pełnienia poszczególnych funkcji.
Komórki są jednojądrzaste, pokryte grubymi błonami o dużych porach. Otoczka składa się z wewnętrznej celulozy i warstwy zewnętrznej, której podstawą są białka połączone z kwasem alginowym i jego solami. Alguloza. Fizody. Chloroplasty są zwykle małe, w kształcie dysku, rzadziej w kształcie wstążki i blaszkowate. Wiele taksonów ma pirenoid w swoich chloroplastach. W chloroplastach tylakoidy są pogrupowane w blaszki po 3. Pigmenty: chlorofil a, c, karotenoidy. Rezerwowymi składnikami odżywczymi w komórkach poza chloroplastami są laminaryna (polisacharyd) i mannitol (alkohol sześciohydroksylowy) oraz lipidy w małych ilościach.
Reprodukcja. w B.V. Występują wszystkie główne rodzaje rozmnażania - wegetatywne, bezpłciowe i seksualne. Rozmnażanie wegetatywne ma miejsce, gdy gałęzie zostaną przypadkowo oddzielone od plechy, gałęzie te nie tworzą narządów przyczepu i nie tworzą narządów rozmnażania bezpłciowego i płciowego. Tworzą się na nich narządy rozrodcze, jeśli ich rozwój rozpoczął się już w momencie oderwania wzgórza od ziemi. Rozmnażanie bezpłciowe odbywa się przez zoospory (istnieją gatunki rozmnażające się przez mono- lub tetraspory). Struktura zoospor. Zoospory w kształcie gruszki mają po bokach dwie nierówne wici: przednia jest długa, tylna jest krótka. Tworzenie się zoospor i gamet w algach brunatnych zachodzi w pojemnikach dwóch głównych typów: jednokomórkowym i wielokomorowym. Mejoza występuje, gdy zarodniki tworzą się w zarodniach jednomiejscowych. Proces seksualny jest izogamiczny, heterogamiczny i oogamiczny. Wszystkie brunatnice, z wyjątkiem Fucus, mają naprzemienne pokolenia; w pokoleniu bezpłciowym (sporofit) w zoosporangiach (lub tetrasporangiach), po podziale redukcyjnym powstają zoospory (lub tetraspory); z nich wyrastają haploidalne rośliny płciowe (gametofity), dwupienne lub biseksualne. Po zapłodnieniu zygota rozwija się w nową bezpłciową diploidalną roślinę (sporofit) bez okresu spoczynku. U Fucus całe życie glonów przebiega w fazie diploidalnej, haploidalne są jedynie plemniki i komórki jajowe, przed ich powstaniem następuje podział redukcyjny.
W zależności od charakteru przemiany pokoleń i zmiany faz jądrowych algi brunatne dzielą się na 3 klasy.
Klasa Isogeneratae
U większości glonów tej klasy sporofit i gametofit mają ten sam kształt i wielkość lub nie różnią się zbytnio wielkością.Proces płciowy jest izo-, hetero- lub oogamiczny. Przedstawiciele rodzaju Ectocarpus są szeroko rozpowszechnieni w morzach; Jest ich szczególnie dużo w zimnych morzach. Rosną w strefie przybrzeżnej i sublitoralnej. Biorą udział w zanieczyszczaniu statków i boi. Wyglądają jak małe krzewy lub kępki, składające się z obficie rozgałęzionych jednorzędowych włókien, często zakończonych bezbarwnymi włoskami wielokomórkowymi. Wzrost włókien jest interkalarny. Na bokach gałęzi tworzą się jednokomórkowe zoosporangie. W nich następuje podział redukcyjny i szereg podziałów jądra komórkowego oraz powstawanie
wiele zoospor, które wyłaniają się z zoosporangium, po krótkim czasie pływania, kiełkuje w roślinę o tym samym wyglądzie, ale haploidalną. Na nim, na krótkich bocznych gałęziach, powstają wielokomórkowe gametangie, w których rozwijają się gamety o identycznym kształcie i rozmiarze, ale różniące się zachowaniem (+ i -). Zygota bez okresu spoczynku wyrasta w nową diploidalną nić z zoosporangium. Ektocarpus charakteryzuje się izomorficzną zmianą pokoleń. Proces seksualny to izogamia.
Sztućce- rozmieszczone wzdłuż europejskich wybrzeży Oceanu Atlantyckiego i Morza Śródziemnego. Ma wygląd dychotonicznie rozgałęzionych wielowarstwowych wstążek o długości do 20 cm, zakończonych włoskami. Zewnętrznie Cutleriaceae różnią się od innych glonów obecnością frędzli delikatnych włosków na górze lub wzdłuż krawędzi plechy. U nasady włosów u niektórych okazów rozwijają się makrogametangie wielkokomórkowe, wytwarzające makrogamety dwuwiciowe, u innych okazów mikrogametangia drobnokomórkowa, w wyniku której powstają mikrogamety. Po zapłodnieniu zygota rozwija się bez okresu spoczynku w nową diploidalną roślinę – sporofit, który ma kształt wielowarstwowej płytki lub skorupy, ściśle dociśniętej do podłoża. Jest tak odmienny od gametofitu, że został opisany pod nową nazwą rodzajową Aglaozonia. Na jego górnej stronie rozwijają się jednokomórkowe zoosporangie, w których po podziale redukcyjnym tworzą się zoospory. Zoospory kiełkują, tworząc krzaczasty gametofit w kształcie wstążki. Najbardziej znany jest rodzaj Cutlaria. Służy jako przykład heteromorficznej zmiany pokolenia; jej proces seksualny jest heterogamią.
Dictyota rośnie głównie w morzach tropikalnych i subtropikalnych, występuje także w Morzu Czarnym. Charakteryzuje się rozwidlono-rozgałęzioną plechą, której gałęzie znajdują się w tej samej płaszczyźnie. Wysokość rośliny wynosi około 20 cm, szerokość gałęzi 4-8 mm. Dictyota ma izomorficzną przemianę pokoleń. Na sporoficie z komórek powierzchniowych rozwijają się duże kuliste tetrasporangia, w których po podziale redukcyjnym tworzą się 4 haploidalne, nieruchome, nagie tetraspory. Z tetraspor rozwijają się gametofity męskie (z licznymi pylnikami, produkujące do 30 000 plemników) i żeńskie (z oogonią, produkujące jedno jajo). Dojrzałe jaja wypadają z oogonii. Po zapłodnieniu zygota rozwija się w nowy sporofit. Dictyota jest przykładem rozwoju glonów z izomorficzną zmianą pokoleń, w którym procesem seksualnym jest oogamia.
Klasa Heterogeneratae
W cyklu rozwojowym glonów tej klasy naprzemiennie makroskopowy (w wielu silnie rozwiniętych) sporofit i mikroskopijny mały gametofit, który często nazywany jest przedtallem przez analogię do paproci. Proces seksualny jest izogamiczny lub oogamiczny. Sporofity różnych rodzajów różnią się znacznie i są największymi roślinami niższymi, osiągającymi długość 60-100 m, ze znacznym podziałem morfologicznym i złożoną budową anatomiczną. Sporofity dzielą się na blaszki liściowe, ogonki liściowe i ryzoidy lub krążki podstawy. Na styku płytki i ogonka znajduje się merystem interkalarny. Sporofit jest wieloletni, z wyjątkiem płytki, która co roku obumiera i zostaje zastąpiona nową. W merystodermie płytki przed jej zniszczeniem tworzą się jednokomórkowe zoosporangie. W każdym zoosporangium po wstępnym podziale redukcyjnym powstaje od 16 do 64 (czasem 128) zoospor. Na jednym egzemplarzu glonu powstają miliardy zoospor. Po krótkim okresie ruchu zoospory kiełkują w mikroskopijne, nitkowate gametofity męskie i żeńskie (prothallus). Antheridia wytwarza jeden plemnik, a oogonia wytwarza jedno jajo. Po zapłodnieniu z zygoty stopniowo rozwija się nowy, potężny sporofit.
Zatem heteromorficzna przemiana pokoleń jest charakterystyczna dla heterogenicznych glonów. Proces seksualny to oogamia.
Laminaria, gatunki z rodzaju są szeroko rozpowszechnione w morzach północnych. Plecha dzieli się na blaszkę liściową, pień i ryzoidy. Występuje pionowo od powierzchni morza do głębokości 200 m.
Macrocystis rośnie na głębokości 10-20 m, ma wielogałęziowy pień o długości do 50-60 m. Przed każdą płytką gałąź jest zwykle rozszerzona w pęcherzyk powietrza w kształcie gruszki. Dzięki pęcherzykom powietrza i długim gałęziom główna część plechy makrocystis unosi się na powierzchni morza. Jest wydobywany na całym świecie i przetwarzany na alginiany i inne produkty chemiczne.
Nereocystis Jest reprezentowany przez długi pień (ogonek) do 15-25 m, który stopniowo rozszerza się w górę, niosąc na końcu bańkę o średnicy 12-20 cm, z której wystają wąskie płytki (do 9 m).
W sumie jest 24-40 takich talerzy. Nereocystis rośnie na głębokości do 20 m, natomiast górna część pnia wraz z pęcherzem unosi się blisko powierzchni.
Cykle życia powyższych przedstawicieli są podobne. Zoosporangia tworzą się na blaszkach liściowych.
Klasa Cyclosporeae
Do tej klasy należą algi brunatne, u których nie występuje przemienność pokoleń, a jedynie zmiana faz jądrowych: całe glony są diploidalne, jedynie gamety są haploidalne. Nie ma rozmnażania bezpłciowego. Klasa zawiera tylko jeden porządek - Fucus.
Fucusy mają skórzaste, oliwkowo-żółto-brązowe, dychotonicznie rozgałęzione, pasiaste plechy o długości 0,5-1 m i szerokości 1-5 cm; u niektórych występują obrzęki wypełnione powietrzem. Wzrost wierzchołkowy.
Do czasu rozmnażania płciowego na końcach gałęzi tworzą się żółtawe obrzęki w kształcie fasoli - naczynia, na których znajdują się narządy płciowe. Gametofity rozwijają się na pojemnikach w postaci warstwy wyściełającej wgłębienia (koncepcje lub łuski). Gametangia powstaje w zagłębieniach w warstwie komórek, która powstaje z pojedynczej komórki zwanej komórką początkową poczęcia lub prosporą. Warstwa wyściełająca konceptakulum rozwijająca się z prospora to gametofit. Gametofity Fucus tworzą pionowo rozgałęzione i proste jednojądrzaste włókna wielokomórkowe, niektóre z nich mają gametangie, a reszta służy jako parafizy.
Oogonia w Fucus siedzi bezpośrednio na powierzchni gametofitu. Antheridia tworzą się na końcach rozgałęzionych gałęzi. Rozwijające się oogonie (8 jaj) i pylniki (64 plemniki) są wydalane ze śluzem
wystrzeliwują z koncentratu, tutaj uwalniane są z nich komórki rozrodcze. Zapłodnienie następuje w otaczającej wodzie. Zapłodnione jajo wyrasta na nową roślinę bez okresu spoczynku.
Rodzaj fucus (Fucus) rozmieszczony w morzach północnych, jest głównym mieszkańcem strefy przybrzeżnej.
Sargassum - „liście” są blaszkowate lub szydłowate. Pień jest krótki, z jego górnej części wychodzą długie gałęzie z pojemnikami, które co roku zamierają. Przedstawiciele są dystrybuowani głównie w morzach tropikalnych i subtropikalnych. Sargassum służy do produkcji alginianów; niektóre gatunki o niesztywnych liściach są wykorzystywane jako żywność. W Morzu Sargassowym na powierzchni 4,4 miliona metrów kwadratowych. km pływają dwa gatunki sargassum, które rozmnażają się wegetatywnie i nie mają narządów przyczepu.
Izomorficzne lub heteromorficzne warianty haploidalno-diploidalnego cyklu życiowego lub izomorficzna i heteromorficzna zmiana pokoleń. Cykle życiowe rodzajów Ectocarpus, Laminaria, Fucus, Conceptacula, Receptacula lub Scaphidia.
Dystrybucja i ekologia B.V. Prawie wyłącznie rośliny morskie. Występują wszędzie, od Arktyki po Antarktydę. Ale największe gatunki rosną głównie w umiarkowanych i subpolarnych szerokościach geograficznych. Przedstawiciele działu rosną głównie w płytkiej wodzie i dominują na skalistych podłożach przybrzeżnych w zimnych regionach globu. ale spotyka się je również na głębokościach do 200 m. Gatunki posiadające pęcherzyki powietrza po oddzieleniu od ziemi unoszą się swobodnie i czasami (np. w Morzu Sargassowym) tworzą duże nagromadzenia na powierzchni wody. Najpotężniejsze zarośla B.V. powstają w wodach bogatych w składniki odżywcze. Wiele dużych glonów jest szeroko stosowanych jako pasza dla zwierząt gospodarskich i do nawożenia pól (bogatych w potas). Niektóre rodzaje wodorostów są wykorzystywane jako żywność; oprócz pożywienia mają one również wartość dietetyczną, ponieważ bogaty w jod i przydatny przy miażdżycy. Wcześniej jod ekstrahowano z wodorostów. Z alg brunatnych w znacznych ilościach produkuje się alginę, która ma duże właściwości adhezyjne i jest wykorzystywana do produkcji papieru, tektury i farb drukarskich. Glony zbiera się za pomocą specjalnych maszyn do zbioru, wykorzystuje się także te wyrzucone na brzeg.
Żółto-zielone algi są szeroko rozpowszechnione na całym świecie, szczególnie w czystych zbiornikach słodkowodnych. Występują jednak także w wodach słonawych, kwaśnych i zasadowych, a także powszechnie występują w glebie. Większość żółto-zielonych alg to organizmy planktonowe. Często można je spotkać w skupiskach glonów nitkowatych oraz wśród zarośli wyższych roślin wodnych w pobliżu brzegów rzek, stawów i jezior.
Wiele żółto-zielonych glonów było kiedyś klasyfikowanych jako zielone ze względu na pewne podobieństwa z nimi. Jednakże żółtozielone glony różnią się od zielonych glonów pod wieloma względami: ich mobilne formy mają wici o różnej długości i budowie. Wić główna składa się z osi i pierzasto umieszczonych włosków rzęskowych, a wici boczne są krótkie i gładkie. Z powodu tej cechy żółto-zielone algi nazywane są również heteroflagellatami. W postaciach ruchliwych na przednim końcu chromatoforu znajduje się czerwone oko.
Chloroplasty żółto-zielonych alg zawierają chlorofile A I C, a- i b-karoten oraz trzy rodzaje pigmentu ksantofilowego: luteina, wiolaksantyna i neoksantyna. W zależności od kombinacji tych pigmentów komórki przybierają barwę jasno lub ciemnożółtą, rzadziej zieloną, a w niektórych przypadkach niebieską. Skrobia nie tworzy się w komórkach żółto-zielonych alg. Zamiast tego gromadzi się olej, a u niektórych gatunków węglowodany chryzolamina i wolutyna. Ściany komórkowe tych glonów są zróżnicowane – od cienkich, pozwalających komórce tworzyć pseudopodia, po gęstą celulozę, całą lub małże, często inkrustowaną wapnem, krzemionką lub solami żelaza.
Rozmnażanie wegetatywne u żółto-zielonych alg odbywa się poprzez podłużny podział komórek, natomiast rozmnażanie bezpłciowe odbywa się za pomocą zoospor i aplanospor. Proces płciowy – izo- lub oogamia – jest znany u kilku gatunków.
1 – botrid; 2 – perydyna; 3 – cerat
Botridiopsis eriensis(Botrydiopsis eriensis) jest przedstawicielem żółto-zielonych alg, organizmu jednokomórkowego szeroko rozpowszechnionego na całym świecie. Żyje w glebie, na dnie strefy przybrzeżnej zbiorników wodnych, wśród zarośli, w filmie biologicznym biofiltrów oczyszczalni. Występuje zazwyczaj w małych ilościach, czasami jednak opracowany masowo nadaje wodzie lub powierzchni podłoża delikatną żółto-zieloną barwę.
Botridiopsis można łatwo wykryć, biorąc szczyptę dowolnej gleby podczas wycieczki do lasu, na łąkę lub rzekę. Należy go umieścić na szalce Petriego, na jego powierzchni umieścić zwilżone i sterylne szkiełka nakrywkowe, na którym dobrze rosną algi. Szalki trzyma się w świetle w temperaturze pokojowej, a w miarę wzrostu glonów na szkiełkach bada się je pod mikroskopem. Komórki Botridiopsis widoczne na szkle mogą być młode, małe, o średnicy około 6 µm, z dwoma chloroplastami lub dorosłe, duże, o średnicy do 18 µm, z podwójnym obwodem, czasem żółtawą otoczką i dużą liczbą chloroplastów. Można również zobaczyć komórki wypełnione autosporami i pokryte obrzękniętą błoną śluzową.
Myksochloris(Myksochloris) to żółto-zielona alga żyjąca w komórkach liści mchów torfowców. Jego ciało to duży wielojądrowy plazmodium. Jesienią myxochloris tworzy cysty, z których wiosną wyłaniają się zoospory lub ameby, które wnikają do pustych komórek liści mchu i łączą się tam w plazmodium.
Tribonema zielona(Tribonema viride) to nitkowata żółto-zielona alga, szeroko rozpowszechniona w różnych zbiornikach wodnych. Jej nici, zebrane w przypominające watę kępki, tworzą w pasie przybrzeżnym żółtozielone kępki, miękkie w dotyku, ale nie oślizgłe. Młode włókna tribonemy przez długi czas pozostają przyczepione do podłoża za pomocą komórki podstawnej, ale później obumierają; nici odrywają się i tworzą skupiska, które unoszą się na powierzchni wody lub opadają na dno zbiorników.
Pod mikroskopem Tribonema można łatwo odróżnić od innych glonów nitkowatych po charakterystycznym zarysie końcówek włókien. Ponieważ ściana komórkowa Tribonema jest mocna i dwupłatkowa, pęknięcie włókien podczas rozmnażania bezpłciowego następuje w środku komórek. W tym przypadku zoospory wychodzą, a pozostała skorupa przyjmuje postać dwóch rogów na każdej komórce marginalnej. W przypadku wystąpienia niesprzyjających warunków we włóknach trybonemy tworzą się aplanospory o grubej skorupie małży, wypełnione kroplami oleju i tłuszczu.
Botridium(Botrydium). Latem na wilgotnej glebie brzegów zbiorników wodnych, wzdłuż kolein leśnych dróg, wzdłuż krawędzi wysychających kałuż, można zobaczyć wiele ciemnozielonych błyszczących bąbelków o średnicy 1–2 mm, przypominających rozproszone koraliki. Każda taka bańka jest komórką żółto-zielonej algi botridium. W dół komórka stopniowo zwęża się i zamienia w rozgałęzione, bezbarwne ryzoidy, zanurzone w glebie. W centrum komórki znajduje się wakuola, w przyściennej warstwie cytoplazmy znajdują się małe jądra, liczne chromatofory i kropelki oleju. Uważa się, że ten typ organizacji plechy jest syfonowy lub niekomórkowy.
Podczas deszczu, gdy botrydium wypełnia się wodą, wewnątrz bańki tworzą się liczne zoospory, które wychodzą z otworu w górnej części. To jest jak erupcja wulkanu. Zoospory osadzają się w wodzie, osadzają się na wilgotnej glebie i rozwijają się w nowe rośliny. Gdy przez dłuższy czas nie ma opadów i gleba wysycha, zawartość nadziemnej części botridium tworzy aplanospory lub spływa do ryzoidów i tam rozpada się na cysty. Po zwilżeniu cysty kiełkują w nowe osobniki lub tworzą zoospory.
W stawach, rzekach i jeziorach można spotkać także planktonowe żółto-zielone algi, posiadające komórki o różnych kształtach oraz różnorodne wyrostki i ozdoby muszli.
Okrzemki
Pinnularia okrzemek: widok od strony obręczy (1), od strony szwu (2), komórka otwarta (3), przekrój przez komórkę (4), 5 – cyklotella; a – hipoteka, b – nabłonek, c – szew, d – guzek, e – chromoplast, f – pyrenoidy, g – cytoplazma, h – jądro, i – wakuola
Oddział okrzemek obejmuje ponad 10 000 gatunków glonów, reprezentowanych wyłącznie przez formy jednokomórkowe lub kolonialne. Okrzemki występują na całym świecie i są szeroko reprezentowane w planktonie i bentosie mórz i oceanów, a także różnych zbiornikach słodkiej wody, a nawet gorących źródłach o temperaturze wody powyżej 50 °C. Glony te można również spotkać na torfowiskach wysokich, na mchach, na kamieniach i skałach oraz w glebie. Czasami mogą rozwijać się masowo na powierzchni śniegu i lodu, powodując ich brązowienie. F. Nansen pływając statkiem Fram zaobserwował pojawianie się na lodzie brązowych plam (nagromadzeń okrzemek), pod którymi lód szybko się topił.
Większość komórek okrzemek jest wypełniona wakuolą, a cytoplazma znajduje się w cienkiej warstwie wzdłuż ścian. Ale jądro zwykle znajduje się w środku komórki, w specjalnym mostku cytoplazmatycznym. Cytoplazma zawiera blaszkowe lub ziarniste chloroplasty, które zawierają chlorofile A I Z, a także karotenoidy i ksantofile, które nadają algom żółtą lub żółtobrązową barwę. Ale po śmierci komórki okrzemek stają się zielone, ponieważ... chlorofil rozkłada się później niż inne pigmenty. Rezerwowymi składnikami odżywczymi okrzemek są oleje odkładające się w komórce w postaci kropelek, a także wolutyna i chryzolamina.
Okrzemki różnią się znacznie od innych jednokomórkowych glonów tym, że otoczka krzemionkowa, składająca się z dwóch połówek, które pasują do siebie niczym pokrywka pudełka, ściśle przylega do plazmalemy komórki na zewnątrz. Każda taka połówka składa się z klapy („dna”) i przyspawanego do niej pierścienia pasowego. Jeśli spojrzysz na komórkę okrzemki z profilu, zobaczysz, że pasy znajdują się jeden na drugim.
Komórki różnych okrzemek mogą mieć (patrząc od dołu) symetrię promieniową lub dwustronną. Cecha ta ma charakter systematyczny – pierwsze zalicza się do klasy Centric, a drugie do klasy Cirrus, czyli Pennate.
Wiele planktonowych form okrzemek ma również różne wypustki na muszlach, które zwiększają powierzchnię i ułatwiają szybowanie w słupie wody. Komórki wielu gatunków mogą łączyć się ze sobą za pomocą tych narośli, tworząc kolonie.
Okrzemki rozmnażają się poprzez wegetatywny podział komórek, który szczególnie intensywnie zachodzi wiosną. Podczas podziału masa protoplastu wzrasta, a obie połówki muszli oddalają się od siebie. Jądro dzieli się mitotycznie, następnie protoplast dzieli się na pół w płaszczyźnie równoległej do zastawek. Następnie komórki potomne jednokomórkowych okrzemek rozpraszają się, ale w kolonialnych pozostają połączone zastawkami.
Każdy nowy protoplast dziedziczy połowę otoczki od komórki macierzystej, a druga powstaje od nowa. Co ciekawe, w obu ogniwach-córkach ta nowa połówka będzie mniejsza („pudełko”), podczas gdy stara i tak stanie się „pokrywą”. W wyniku serii kolejnych podziałów wielkość komórek w populacji stopniowo maleje.
Okrzemki są organizmami diploidalnymi, haploidalne są jedynie gamety powstałe bezpośrednio przed procesem płciowym, który może zachodzić w postaci izo-, hetero- lub oogamii. Powstała zygota natychmiast, bez okresu odpoczynku, gwałtownie zwiększa swój rozmiar i formy auksospora– „rosnący zarodnik” (od greckiego „auxo” – rosnący, rosnący). Po zakończeniu wzrostu i dojrzewania auksospory rozwija się w niej nowa komórka, która najpierw tworzy dużą (zewnętrzną), a następnie mniejszą (wewnętrzną) połowę otoczki. Rozmiar takich komórek jest znacznie większy niż komórek macierzystych - zatem proces płciowy prowadzi do przywrócenia wielkości komórek, które zostały zmiażdżone w wyniku rozmnażania wegetatywnego.
Okrzemki odgrywają dużą rolę w obiegu krzemu w przyrodzie: jak już wspomniano, w Oceanie Światowym co roku wydobywają się z wody i zużywają do budowy swoich muszli nawet 150-109 ton krzemionki, a kiedy obumierają, tworzą specjalne struktury geologiczne skały - diatomity. Mając dużą porowatość i niski ciężar właściwy, diatomity znajdują szerokie zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu - wykorzystuje się je do produkcji lekkich cegieł oraz stosuje się je jako dodatek do różnego rodzaju cementu. Kopuła Hagia Sophia w Stambule pokryta jest płytkami diatomitowymi. Diatomity znalazły szerokie zastosowanie jako materiał filtracyjny przy produkcji różnorodnych olejów, tłuszczów, w przemyśle cukrowniczym i chemicznym.
Ciąg dalszy nastąpi