Caracteristicile algelor galbene verzi. Curs: Departamentul de alge galben-verzi sau heteroflagelate
Aceste alge se caracterizează prin următorii pigmenți: clorofilele a, c, e (clorofila b lipsește), P-caroten, e-caroten, xantofile: anteraxantină, luteină, zeaxantina, neoxantina, violaxantina, voucheriaxantina, heteroxantina, diadinoxantina, diadinoxantina. Celula conține de obicei doi cromatofori lamelari, care se află în rezervorul reticulului endoplasmatic, care este în legătură directă cu membrana nucleară, lamelele tritilacoide sunt situate în matricea cloroplastică; aproape întotdeauna (xanthophyceae) există o lamelă de centură (absenta la eustigmatophyceae); pirenoizii interni ale xanthophyceae conțin lamele tritilacoide. Ochiul (stigma) face parte din plastid (xanthophyceae) sau granulele de stigmat sunt situate în afara plastidei (eustigmatophyceae).
Produse de rezervă: volutină, grăsime, adesea crisolamină; amidonul nu se formează. Cu cât flagelul mai lung poartă mastigoneme, cu atât flagelul mai scurt este neted. Membranele celulare constau adesea din două sau mai multe părți; chisturile (statosporii), precum cele ale algelor aurii, sunt endoplasmatice, membranele lor sunt fosilizate.
În fig. Figura 22 prezintă diagrame ale celulelor monadelor de alge galben-verzi.
În majoritatea sistemelor moderne, se disting două clase: xanthophyceae și eustigmatophyceae.
Această clasă include algele aflate în diferite stadii de diferențiere a talului: monadic, rizopodial, lalmeloid, cocoid, filamentos, sifon. În conformitate cu tipurile de organizare a talului, se disting ordinele care sunt paralele cu ordinele de alge aurii, dinofit și verzi. Ordinul Heterochloridales unește formele monadice, ordinul Rhizochioridales include rizopodiile, ordinul Helerogloeales - palmelloide, ordinul Mischococcales - coccoid, ordinul Tribonematales - filamentos, ordinul Bo(rydiales) - alge sifonoase.
Ultimele trei comenzi sunt discutate mai jos.
Comanda Mischococcales
Ordinul include numeroase forme cocoide unicelulare și coloniale. Celulele de diferite forme sunt acoperite cu un perete celular, adesea format din două părți. Reproducerea prin zoospori sau aplanospori.
Genul Botrydiopsis (Botrydiop.sis) este răspândit în corpurile de apă dulce (iazuri, șanțuri etc.), reprezentate de celule unice sferice, acoperite cu o membrană celulară, sub care se află o citoplasmă de perete care conține numeroase cloroplaste în formă de disc, iar în celulele mature – mulți nuclei celulari. Centrul celulei este ocupat de o vacuola mare cu seva celulară, intersectată de fire subțiri de citoplasmă. Picături de ulei și aglomerări de crisolaminarin sunt împrăștiate în citoplasmă. Reproducerea prin zoospori și autospori, care se formează în cantități mari în celulă (până la 300). La B. arrhiza, în timpul formării zoonosporilor, la fel ca la multe alte alge galben-verzui (Characiopsis, Tribonema, Bothridium etc.), alături de zoospori tipici, se observă adesea sinzoospori (vezi și Capitolul 4).
Ordinul Tribonemales-Tribonematales
Unește forme filamentoase. Genul Tribonema, răspândit în apele dulci, poate fi considerat ca reprezentant. Talul este reprezentat de un filament neramificat compus dintr-un rând de celule.
Celulele cilindrice, adesea ușor în formă de butoi, de obicei mononucleare, conțin în mare parte mai multe cloroplaste. În citoplasmă există grăsime, crisolamină. Peretele celular constă întotdeauna din două jumătăți, cu marginile lor una față de cealaltă în planul median al celulelor. Fiecare jumătate a carcasei este alcătuită dintr-un număr de straturi suprapuse.
Chiar înainte de divizarea nucleului celular (în stadiul de interfază), o nouă bucată cilindrică a membranei este așezată în regiunea ecuatorială sub vechea membrană celulară - un inel intermediar. Într-o etapă ulterioară a diviziunii celulei mamă, în timpul citokinezei, se formează un sept transversal în mijlocul acestui cilindru gol. Noua carcasă, care are o formă de H în secțiunea sa optică longitudinală, atunci când crește, împinge ambele jumătăți mai vechi ale peretelui celular mamă una de cealaltă, inserându-se între ele. În acest fel, membranele celulelor învecinate sunt conectate între ele; în consecință, fiecare celulă este înconjurată de două jumătăți de figuri adiacente în formă de H. Când celulele reproductive sunt eliberate sau sub influența anumitor agenți (de exemplu, acid cromic puternic), membrana celulară se dezintegrează în secțiuni în formă de H. Fragmente de fire se termină întotdeauna în jumătăți goale de figuri în formă de H, care în profil arată ca două puncte. Reproducerea filamentelor, în continuă creștere datorită diviziunilor celulare transversale, se realizează vegetativ - prin fragmentare și asexuat - prin zoospori, celule ameboide, aplanospori, akinete.
Comanda botridial-Botrydiales
Unește algele xantoficee, care au o organizare cu sifon.
Reprezentanții genului Botrydium trăiesc pe sol umed. Talul este sifonic, diferențiat într-o porțiune aeriană sub forma unei vezici sferice în formă de pară, cu diametrul de 1-2 mm, și o porțiune rizoidală scufundată în substrat, de obicei ramificată. Această formă normală a talului poate varia considerabil în funcție de condițiile externe. De exemplu, când botrydiumul este cultivat scufundat în apă, se observă talii sub formă de fire ramificate. Peretele este multistratificat, cu microfibrile de celuloză orientate diferit în fiecare strat. Citoplasma este concentrată în stratul de perete și înconjoară o vacuola continuă cu seva celulară. În talul adult, citoplasma conține numeroși nuclei; în partea aeriană, există cloroplaste abundente în formă de disc, cu pirenoizi și alte organite. Reproducerea este efectuată de zoospori mononucleari cu doi flageli heterokont și heteromorfi, care apar atunci când vezica urinară este scufundată în apă (după ploaie etc.). Au fost observați și sinzoospori. Apoi, așezându-se de-a lungul marginii bălții, pe solul uscat, zoosporii se dezvoltă în noi plante. Pe vreme mai uscată, se formează aplanospori în loc de zoospori. La atingerea unei anumite maturități interne, botridiumul intră în stadiul de repaus. Cercetătorul rus V.V. Miller, care a studiat în detaliu genul Botridium în cultură, a descris diferite metode pentru formarea chisturilor de repaus. În unele cazuri, întregul conținut al vezicii urinare dă naștere unui chist mare cu o coajă groasă. V.V. Miller a numit astfel de chisturi „macrochisturi” (B. walirothi, B. tuberosum, B. pachidermum). În alte cazuri, conținutul părții aeriene este împărțit pentru a forma multe sporochisturi multinucleate (B. walirothi). În cele din urmă, tot sau o parte din conținutul vezicii urinare poate trece în rizoizi și poate forma acolo rizochiști. Acestea din urmă fie sunt aranjate pe mai multe rânduri, de exemplu, în B. granulatum, fie conținutul trece în capetele umflate ale rizoizilor, în fiecare dintre care se formează un chist, de exemplu în B. tuberosum. Aceeași specie poate avea diferite forme de chisturi, care, în condiții externe diferite, se înlocuiesc reciproc. Toate formele de chisturi nu necesită o perioadă de repaus pentru germinare; ele pot germina imediat după apariție. Chisturile mici (rizochisturi, sporochisturi dispuse pe rând) fie germinează direct în noi indivizi, fie formează zoospori. Chisturile mari (macrochisturi, formate individual din rizochisturi de B. tuberosum) germinează de obicei cu zoospori sau aplanospori. La niciuna dintre speciile studiate de Botridium B. V. Miller nu a observat procesul sexual. Cu toate acestea, există date de la alți autori despre existența unui proces sexual la B. granulatum, care este izo- și heterogam la diferite rase. Aceste date necesită confirmare
În genul Vaucheria (sunt cunoscute atât specii de apă dulce, cât și specii marine și sărate), talul este sub formă de fire de sifon ramificate, formând acumulări asemănătoare bumbacului în apă sau smocuri extinse de culoare verde închis pe solul umed. Creșterea filamentelor este apicală. În filamentele vegetative ale voucheriei, începând de la apex, se pot distinge trei zone: apicală, subapicală și vacuolată. Segmentul apical este o parte în creștere activă a talului sifonului: există numeroase vezicule și mitocondrii; cloroplastele și nucleele celulare sunt absente. Veziculele conțin material fibros, posibil un precursor al materialului peretelui celular (celuloză). În zona subapicală, numărul de vezicule scade, apar cloroplaste și nuclei celulari. Cloroplastele sunt numeroase, în formă de disc și lipsite de pirenoizi. Pirenoidul în formă de mugure se observă numai la răsadurile de Woucheria. Fiecărui nucleu celular este asociată o pereche de centrioli, care în timpul profezei mitozei migrează către polii opuși ai nucleilor alungiți. Învelișul nuclear rămâne intact în timpul mitozei, în interiorul său se formează un fus intranuclear și nu există centromeri; între cromozomi divergenți, învelișul nuclear este împletit și înconjoară nucleii fiice telefazici. Mitoza normală care apare în interiorul învelișului nucleului matern a fost observată de L. I. Kursanov (1911) la o serie de specii de Voucheria. La toate speciile studiate, L.I. Kursanov a remarcat o distribuție interesantă a diviziunilor nucleare de-a lungul firului: după ce au început într-un singur loc, mitozele s-au răspândit încetul cu încetul în zonele învecinate etc. Astfel, pe un preparat care înregistrează un anumit moment al acestui proces, obținem ceea ce se poate numi cel mai bine. un val de diviziuni, unde fazele individuale de diviziune, succesive în timp, de-a lungul firului sunt situate în succesiunea corectă. În zonele apicale și subapicale nu există încă vacuola centrală. Numai în partea mai veche - vacuolată - a firului apare o vacuolă cu seva celulară (Fig. 23, A). Reproducerea este asexuată, prin sinzoospori și aplanospori.
Formarea sinzoosporilor, eliberarea, sedimentarea și germinarea lor au fost urmărite în Vaucheria fontinalis la nivel microscopic electronic (Fig. 23.5 "-E). Când se formează un sinzoospor la capătul oarecum umflat al filamentului, vacuola centrală dispare și aici se acumulează toate organitele.Asociate cu nucleii celulari, perechile de centrioli formează flageli interni.Nucleii celulari și flagelii interni sunt grupați în jurul veziculelor emergente, în care ies flagelul.Veziculele migrează la suprafața protoplastei și se contopesc cu plasmalema. Astfel, flagelii ajung la suprafața viitorului sinzoospor.
După caracteristicile lor (culoare, structură, metode de reproducere etc.), algele sunt împărțite în mai multe tipuri (diviziuni): verde, albastru-verde, auriu, diatomee, galben-verde, pirofite, euglenice, roșii și brune.
Să dăm o scurtă descriere a tipurilor.
Alge verzi - Chlorophyta
Forme unicelulare, coloniale, pluricelulare și necelulare. Formele pluricelulare sunt reprezentate în principal de alge filamentoase. Unele se disting printr-o structură internă complexă, care amintește de plantele superioare în aspect.
Algele au o culoare pur verde, cu toate acestea, pe lângă clorofila verde, cromatoforii conțin pigmenți galbeni - caroten și xantofilă. Membrana celulară este formată din fibre. Cromatofori cu pirenoizi.
Reproducerea se realizează prin mijloace vegetative, asexuate și sexuale. Înmulțirea vegetativă are loc prin împărțirea organismului în părți. Reproducerea asexuată este efectuată de zoospori mobili cu flageli de dimensiuni egale (de obicei 2-4 dintre ei) sau aplaiospori - spori imobili.
Cu ajutorul zoosporilor, algele verzi nu numai că se reproduc, ci și se dispersează. Procesul sexual de reproducere este variat. Reprezentanții algelor verzi sunt Chlamydomonas, Spirogyra, Chlorella, Ulothrpx, Cladophora, Closterium etc.
Alge albastre-verzi - Cyanophyta
Forme unicelulare, coloniale și filamentoase. Algele au albastru-verde, galben-verde, verde măsliniu și alte tipuri de culori. Culoarea se explică prin prezența a patru pigmenți în algele albastre-verzi: clorofilă verde, ficocian albastru, ficoeritrip-pa roșu și caroten galben. Aceste alge nu au cromatofor și nucleu format, stadiile flagelare și procesul sexual sunt absente. Algele albastre-verzi includ: oscillatoria, nostoc, gleotrichia, anabena etc.
Alge aurii - Chrysophyta
Forme unicelulare și coloniale. Conțin clorofilă și phycochrysipus, motiv pentru care culoarea reprezentanților acestui grup de alge este aurie sau galben-maronie. Celulele sunt în unele cazuri goale sau acoperite cu o membrană protoplasmatică slab diferențiată; se găsesc alge aurii, al căror corp este îmbrăcat într-o cochilie sau închis într-o casă.
Unele forme sunt mobile și se mișcă cu ajutorul flagelilor, în timp ce alte forme sunt imobile în stare vegetativă. Se reproduc prin diviziune sau zoospori.
Capabil să formeze chisturi pentru a rezista la condiții nefavorabile. Procesul sexual este foarte rar. Reprezentanții acestui tip de alge sunt mallomonas, dinobrion, chrysameba etc.
Diatomee - Bacillariophyta
Organisme unicelulare și coloniale cu înveliș silicificat format din două jumătăți numite valve. Cromatoforul 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.
Alge galben-verde sau heteroflagelate - Xanthophyta sau Heterocontae
Acestea includ forme unicelulare, coloniale, filamentoase și necelulare. Aceste alge conțin, pe lângă clorofilă, pigmenți galbeni – xantofilă și caroten; culoarea lor variază de la galben-verde deschis la închis. Reproducerea are loc prin diviziunea celulară longitudinală, zoospori (se caracterizează prin prezența a doi flageli de dimensiuni inegale și structură inegală) și autospori. Procesul sexual este cunoscut. Reprezentant: botridiu.
Alge pirofite - Pyrrophyta
Forme unicelulare și coloniale. Pe lângă clorofilă, algele conțin pigmentul pirofilă, care conferă algelor o culoare maro și galben-maroniu. Celulele sunt goale sau acoperite cu membrane blindate. Se reproduc prin diviziune, zoosiori, autosiori. Ele formează chisturi. Reproducerea sexuală este rară. Algele pirofite includ: peridiniu, ceraciu etc.
Euglenophyta - Euglenophyta
Forme mobile unicelulare cu unul sau doi flageli, uneori fără ele; celulele sunt goale, rolul cochiliei este jucat de stratul exterior de protoplasmă, uneori celula este situată în casă. Majoritatea algelor sunt de culoare verde, uneori verde deschis din cauza prezenței xaptophylla. Reproducerea are loc prin diviziune longitudinală, procesul sexual este necunoscut. Reprezentanții algelor euglene sunt euglena și facus.
Alge roșii, sau alge violete, Rhodophyta
Ei trăiesc în principal în mări, doar câțiva trăiesc în ape dulci. Acestea sunt alge pluricelulare, colorate în roșu.
(cu nuante diferite). Culoarea algelor este asociată cu prezența în ele, pe lângă clorofilă, a altor pigmenți - ficoeritrina și ficocianul.
Reproducerea asexuată este realizată de aplano-spori. Procesul sexual este foarte complex și se caracterizează prin prezența unor organe masculine - anteridii și organe feminine - oogonii, sau carpogoni.
Reprezentantul este batrachospermum.
Alge brune, Phaeophyta
Denumirea a fost dată datorită culorii galben-brun a talului, cauzată de prezența, pe lângă clorofilele verzi, a unui număr mare de pigmenți carotenoizi bruni. Alge multicelulare, predominant macroscopice (cel mai mare organism care traieste in apa este alga bruna macrocystis, care atinge o lungime de 60 m, crescand cu 45 cm pe zi).
Reproducerea este vegetativă, asexuată și sexuală. Gameții și zoosporii poartă pe lateral doi flageli, diferiți ca lungime și morfologie. Algele brune sunt răspândite în toate mările planetei; ele formează adesea păduri subacvatice, atingând cea mai mare dezvoltare în mările de latitudini temperate și subpolare, unde sunt principala sursă de materie organică în zona de coastă. În latitudinile tropicale, cea mai mare acumulare de alge brune se află în Marea Sargasilor. Reprezentanți ai doar câteva genuri trăiesc în ape desalinizate și proaspete, de exemplu, Pleurocladia, Streblonema, Lithoderma.
Departamentul de alge aurii (Chrysophyta) include aproximativ 400 de specii.
Set de pigmenți fotosinteticiîn alge aurii aproape la fel ca cel al algelor brune, diatomeelor și pirofite. Majoritatea algelor aurii au o formă de monada, adică. sunt unicelulare, mobile și dotate cu 1-2 flageli. De obicei, monadele sunt goale (nu există perete celular), dar multe specii poartă corpuri calcaroase sub membrana celulară - cocoliți sau un schelet intern de silice (Fig. 1). Reproducerea este asexuată (prin diviziune și zoospori). Procesul sexual este cunoscut doar la câteva specii.
Habitate
Algele aurii trăiesc în principal în ape curate și proaspete; caracteristic apelor acide ale mlaştinilor cu sfagne. Până de curând, algele aurii erau considerate în primul rând un grup de apă dulce, dar s-au dovedit a avea o contribuție semnificativă la productivitatea fitoplanctonului marin. Distribuite pe tot globul, dar sunt mai frecvente în latitudinile temperate.
Nu este ușor să studiezi algele aurii, deoarece mulți reprezentanți ai departamentului, în special cocolitoforele (Fig. 1a), sunt organisme foarte mici, cu un diametru de aproximativ 25-30 de microni, deci nu sunt capturați de rețeaua planctonica obișnuită, iar structura cocoliților nu poate fi studiată decât cu ajutorul unui microscop electronic.
Cocolitoforii sunt importanți în formarea sedimentelor calcaroase de la fund (creta este formată din 50-75% din scheletele lor - cocoliți). În plus, ele previn efectul de seră prin legarea excesului de dioxid de carbon sub formă de carbonat de calciu atunci când construiesc „case” din cocoliți.
Algele aurii sunt unul dintre cele mai vechi grupuri de alge. Reprezentanți ai algelor aurii au fost găsiți deja în sedimentele cambriene vechi de aproximativ 500-600 de milioane de ani. Este posibil ca algele aurii să fie strămoșii diatomeelor și algelor brune.
Orez. 1. Alge aurii: a-d) cocolitofore; d-g) silicoflagelate
Departamentul de alge galben-verzi
Departamentul de alge galben-verzi (Xanthophyta) include aproximativ 500 de specii de alge unicelulare, coloniale, multicelulare și necelulare. Un set de pigmenți fotosintetici ai algelor galben-verzui este reprezentat de clorofilă A, clorofilă Cuși carotenoide, dar spre deosebire de algele aurii, reprezentanții acestui departament nu au fucoxantina.
Algele aurii se găsesc în rezervoare cu apă dulce și sărată, precum și pe uscat - în sol, pe pietre; sunt o componentă importantă atât a planctonului, cât și a bentosului.
Cel mai cunoscut reprezentant al departamentului este voucheria, sau apa simtita(Vaucheria), trăiește în apele proaspete, salmastre și marine. Are un talus necelular, de ex. Este o celulă multinucleată gigantică. Când se reproduce asexuat, Voucheria formează zoospori multiflagelați, multinucleați. Procesul sexual este pronunțat oogamie (Fig. 2).
Orez. 2. Ciclul de viață al Vaucheria: a) reproducere asexuată; b) reproducerea sexuală; 1 - planta mamă; 2 - zoosporangiu; 3—eliberare de zoospori; 4 - zoospori; 5—germinarea zoosporilor; 6 - anteridiu; 7 - oogonie; 8 - spermatozoizi; 9 - ou; 10 - zigot
9. Alge galben-verzui. Caracteristici generale. Comenzi.
Algele galben-verzui pot avea forme unicelulare flagelate, cocoide, filamentoase și sifonale. Cloroplastele au formă de disc. Conține pigmenți de clorofilă a și c, carotenoizi. Substanțe de rezervă - glucan, grăsimi. Se reproduc prin diviziune celulară sau pe cale sexuală (izogamie, oogamie).
Reprezentanți principali: Rhizochloris, Chlorothetium, Tribonema, Botrydium.
10. Alge brune. Structură, reproducere, clase, reprezentanți principali, distribuție, semnificație
Departamentul de alge brune (aproximativ 1.500 de specii) include numeroase alge macroscopice, a căror caracteristică externă comună este culoarea maro-gălbuie a talilor lor, datorită prezenței pigmenților galbeni și maro. În cea mai mare parte, cloroplastele în formă de disc conțin clorofile a și c, caroteni și xantofile. Pirenoizii sunt foarte mici. Nutrienți de rezervă - laminarina, manitol (alcool de zahăr), iar în cantități mici - grăsimi. Pe lângă organelele obișnuite, celulele conțin fizode, structuri care conțin taninuri. Membranele celulare din exterior sunt mucilaginoase - pectină, stratul interior este celuloză.
Tipul de structură al talului algelor brune este predominant lamelar, adesea foarte complex organizat și rareori multifilamentos. Marea majoritate a reprezentanților acestui grup sunt forme marine.
Talul de alge brune variază în dimensiune de la câteva zeci de micrometri la zeci de metri (macrocystis - până la 50 m). În forme foarte organizate, talii sunt diferențiați și seamănă cu plantele cu flori. Unii reprezentanți mari au bule de aer. Toate algele brune cresc atașate de sol sau de alte alge. Pentru atașare, formează rizoizi sau un disc bazal. Într-o secțiune transversală a talilor mari de alge brune, se disting zone, ocupate de celule cu structuri diferite, specializate pentru a îndeplini funcții individuale.
Celulele sunt mononucleare, acoperite cu membrane groase cu pori mari. Învelișul constă dintr-o celuloză interioară și un strat exterior, pe baza cărora sunt proteine combinate cu acid alginic și sărurile sale. Algulose. Phyzodes. Cloroplastele sunt de obicei mici, în formă de disc, mai rar în formă de panglică și lamelare. O serie de taxoni au un pirenoid în cloroplastele lor. În cloroplaste, tilacoizii se grupează în lamele de câte 3. Pigmenti: clorofila a, c, carotenoizi. Nutrienții de rezervă în celulele din afara cloroplastelor sunt laminarina (un polizaharid) și manitolul (șase-hidroxialcool) și lipidele în cantități mici.
Reproducere. La B.V. Se găsesc toate tipurile principale de reproducere - vegetativă, asexuată și sexuală. Propagarea vegetativă are loc atunci când ramurile sunt separate accidental de talus; aceste ramuri nu formează organe de atașament și nu formează organe de reproducere asexuată și sexuală. Pe ele se formează organe de reproducere dacă dezvoltarea lor a început deja în momentul în care talul este desprins de sol. Reproducerea asexuată se realizează prin zoospori (există specii care se reproduc prin mono- sau tetraspori). Structura zoosporilor. Zoosporii în formă de para au două flageli inegale pe lateral: cel anterior este lung, cel posterior este scurt. Formarea zoosporilor și gameților în algele brune are loc în recipiente de două tipuri principale: monolocular și multilocular. Meioza apare atunci când sporii se formează în sporangii cu un singur locular. Procesul sexual este izogam, heterogam și oogam. Toate algele brune, cu excepția Fucusului, au generații alternative; în generația asexuată (sporofit) în zoosporangii (sau tetrasporangii), după diviziunea de reducere, se formează zoospori (sau tetraspori); din ele cresc plante sexuale haploide (gametofite), dioice sau bisexuale. După fertilizare, zigotul se dezvoltă într-o nouă plantă asexuată diploidă (sporofit) fără o perioadă de repaus. În Fucus, întreaga viață a algelor are loc în faza diploidă; numai spermatozoizii și ouăle sunt haploide, înainte de formarea cărora are loc diviziunea de reducere.
În funcție de natura alternanței generațiilor și de schimbarea fazelor nucleare, algele brune sunt împărțite în 3 clase.
Clasa Isogeneratae
La majoritatea algelor din această clasă, sporofitul și gametofitul sunt aceleași ca formă și dimensiune sau nu diferă foarte accentuat ca mărime.Procesul sexual este izo-, hetero- sau oogam. Reprezentanții genului Ectocarpus sunt răspândiți în mări; Există mai ales multe dintre ele în mările reci. Ele cresc în zonele litorale și sublitorale. Ei participă la murdărirea navelor și a geamandurilor. Ele arată ca tufe sau smocuri mici, constând din filamente cu un singur rând ramificate abundent, care se termină adesea în fire de păr multicelulare incolore. Creșterea filamentelor este intercalară. Zoosporangiile unicelulare se formează pe părțile laterale ale ramurilor. În ele apar diviziunea de reducere și un număr de diviziuni ale nucleului celular și formarea
multi zoospori care ies din zoosporangium, dupa ce inot pentru scurt timp, germineaza intr-o planta de acelasi aspect, dar haploida. Pe ea, pe ramurile laterale scurte, se formează gametangia multicelulară, în care se dezvoltă gameți care sunt identici ca formă și dimensiune, dar diferă în comportament (+ și -). Zigotul, fără o perioadă de repaus, crește într-un nou fir diploid cu un zoosporangiu. Ectocarpusul se caracterizează printr-o schimbare izomorfă a generațiilor. Procesul sexual este izogamia.
tacâmuri- distribuite de-a lungul țărmurilor europene ale Oceanului Atlantic și al Mării Mediterane. Are aspectul unor panglici multistratificate ramificate dihotonic de până la 20 cm lungime, care se termină în fire de păr. În exterior, cutleriaceae diferă de alte alge prin prezența unei franjuri de fire de păr delicate în partea de sus sau de-a lungul marginii talului. La baza firelor de păr, pe unele exemplare se dezvoltă macrogametangii cu celule mari, producând macrogamete biflagelate; la alte exemplare se dezvoltă microgametangii cu celule mici, producând microgameți. După fertilizare, zigotul se dezvoltă fără perioadă de odihnă într-o nouă plantă diploidă - un sporofit, care are forma unei plăci multistrat sau a unei cruste, presată strâns pe substrat. Este atât de diferit de un gametofit încât a fost descris sub noul nume generic Aglaozonia. Pe partea superioară se dezvoltă zoosporangii unicelulare, în care zoosporii se formează după diviziunea de reducere. Zoosporii germinează într-un gametofit stufos în formă de panglică. Genul Cutleria este cel mai faimos. Ea servește ca exemplu de schimbare heteromorfă a generației; procesul ei sexual este heterogamia.
Dictyota crește în principal în mările tropicale și subtropicale și se găsește și în Marea Neagră. Se caracterizează printr-un talus bifurcat-ramificat cu ramuri situate în același plan. Înălțimea plantei este de aproximativ 20 cm, lățimea ramurilor este de 4-8 mm. Dictyota are o alternanță izomorfă de generații. Pe sporofit, din celulele de suprafață se dezvoltă tetrasporangii sferice mari, în care, după diviziunea de reducere, se formează 4 tetraspori haploizi, imobili, goi. Din tetraspori se dezvoltă gametofitele masculine (cu numeroase anteridii, producând până la 30.000 de spermatozoizi) și feminine (cu oogonie, producând un ou). Ouăle mature cad din oogonie. După fertilizare, zigotul se dezvoltă într-un nou sporofit. Dictyota este un exemplu de dezvoltare a algelor cu o schimbare izomorfă a generațiilor, în care procesul sexual este oogamie.
Clasa Heterogeneratae
În ciclul de dezvoltare al algelor din această clasă, se alternează un sporofit macroscopic (în multe dintre ele puternic dezvoltate) și un gametofit mic microscopic, care este adesea numit prothalus prin analogie cu ferigi. Procesul sexual este izogam sau oogam. Sporofitele din diferite genuri diferă puternic și sunt cele mai mari plante inferioare, atingând o lungime de 60-100 m cu diviziune morfologică semnificativă și o structură anatomică complexă. Sporofitele sunt împărțite în limbă frunzelor, pețiol și rizoizi sau disc bazal. La joncțiunea plăcii și pețiolului există un meristem intercalar. Sporofitul este peren, cu excepția plăcii, care moare anual și este înlocuită cu una nouă. În meristodermul plăcii, înainte de distrugerea acesteia, se formează zoosporangii unicelulare. În fiecare zoosporangiu, după diviziunea preliminară de reducere, se formează de la 16 la 64 (uneori 128) zoospori. Miliarde de zoospori se formează pe un exemplar de algă. După o scurtă perioadă de mișcare, zoosporii germinează în gametofite masculi și femele filamentoase mici microscopic (prothalus). Anteridiile produc un spermatozoid, iar oogoniile produc un ovul. După fertilizare, din zigot se dezvoltă treptat un nou sporofit puternic.
Deci, alternanța heteromorfă a generațiilor este caracteristică algelor heterogenate. Procesul sexual este oogamie.
Laminaria, speciile genului sunt răspândite în mările nordice. Talul este împărțit în limbă frunzelor, trunchi și rizoizi. Se găsește vertical de la suprafața mării până la o adâncime de 200 m.
Macrocystis, care crește la o adâncime de 10-20 m, are un trunchi multiramificat până la 50-60 m lungime. În fața fiecărei farfurii, ramura este de obicei extinsă într-o bulă de aer în formă de para. Datorită bulelor de aer și ramurilor lungi, partea principală a talului macrocystis plutește la suprafața mării. Este extras în întreaga lume și procesat în alginați și alte produse chimice.
Nereocistis Este reprezentat de un trunchi lung (petiol) de până la 15-25 m, care se extinde treptat în sus, poartă la capăt o bulă cu diametrul de 12-20 cm, din care se extind plăci înguste (până la 9 m).
Sunt 24-40 de astfel de plăci în total. Nereocystis crește la adâncimi de până la 20 m, în timp ce partea superioară a trunchiului cu vezica urinară plutește aproape de suprafață.
Ciclurile de viață ale reprezentanților de mai sus sunt similare. Zoosporangiile se formează pe lamele frunzelor.
Clasa Cyclosporeae
Această clasă include algele brune, care nu au o alternanță de generații, ci doar o schimbare a fazelor nucleare: întreaga alge este diploidă, doar gameții sunt haploizi. Nu există reproducere asexuată. Clasa conține o singură comandă - Fucus.
Fucusii au tali piele, măsliniu sau galben-maroniu, ramificați dihotonic, ca o centură, de 0,5-1 m lungime, 1-5 cm lățime; unele au umflături pline de aer. Creștere apicală.
Până în momentul reproducerii sexuale, la capetele ramurilor se formează umflături gălbui în formă de fasole - recipiente, pe care se află organele genitale. Pe recipiente se dezvoltă gametofitele sub forma unui strat care căptușește depresiunile (conceptacule sau scafidii). Gametangia se formează în depresiuni dintr-un strat de celule care ia naștere dintr-o singură celulă numită celulă inițială conceptaculum sau prospor. Stratul de căptușeală al conceptaculului care se dezvoltă din prospor este gametofitul. Gametofitele Fucus formează filamente multicelulare mononucleare simple ramificate verticale, unele dintre ele poartă gametangia, iar restul servesc ca parafize.
Oogonia în Fucus se află direct pe suprafața gametofitului. Anteridiile se formează la capetele ramurilor ramificate. Oogoniile în curs de dezvoltare (8 ouă) și anteridiile (64 de spermatozoizi) sunt excretate cu mucus
ies din concentracul, aici celulele germinale sunt eliberate din ele. Fertilizarea are loc în apa din jur. Oul fertilizat crește într-o nouă plantă fără o perioadă de repaus.
Genul fucus (Fucus) distribuită în mările nordice, este principalul locuitor al zonei de coastă.
Sargassum - „frunzele” sunt lamelare sau subulate. Trunchiul este scurt, ramuri lungi care poartă recipiente se extind din partea superioară; aceste ramuri mor anual. Reprezentanții sunt distribuiți în principal în mările tropicale și subtropicale. Sargassum este folosit pentru a produce alginați; unele specii cu frunze nerigide sunt folosite ca hrană. În Marea Sargasilor, pe o suprafață de 4,4 milioane de metri pătrați. km înoată două specii de sargassum, care se reproduc vegetativ și nu au organe de atașament.
Variante izomorfe sau heteromorfe ale ciclului de viață haploid-diploid sau schimbare izomorfă și heteromorfă a generațiilor. Ciclurile de viață ale genurilor Ectocarpus, Laminaria, Fucus, Conceptacula, Receptacula sau Scaphidia.
Distribuția și ecologia B.V. Aproape exclusiv plante marine. Ele sunt distribuite peste tot din Arctica până în Antarctica. Dar cele mai mari specii cresc în principal în latitudini temperate și subpolare. Reprezentanții departamentului cresc în principal în ape puțin adânci și predomină pe substraturi de coastă stâncoase din regiunile reci ale globului. dar se găsesc și la adâncimi de până la 200 m. Speciile care au bule de aer devin libere atunci când sunt separate de sol și uneori (de exemplu, în Marea Sargasilor) formează acumulări mari la suprafața apei. Cele mai puternice desișuri din B.V. se formează în ape bogate în nutrienți. Multe alge mari sunt utilizate pe scară largă ca hrană pentru animale și pentru fertilizarea câmpurilor (bogate în potasiu). Unele tipuri de alge sunt folosite ca hrană; pe lângă hrană, au și valoare alimentară, deoarece bogat în iod și util pentru ateroscleroză. Anterior, iodul era extras din varec. Algele brune sunt folosite în cantități semnificative pentru a produce algină, care are o mare capacitate de adeziv și este folosită în producția de hârtie, carton și cerneluri de imprimare. Algele sunt colectate cu mașini speciale de recoltat, iar cele aruncate la țărm sunt folosite și.
Algele galben-verzui sunt răspândite pe tot globul, în special în corpurile de apă dulce curată. Dar se găsesc și în apele salmastre, acide și alcaline și sunt comune și în sol. Majoritatea algelor galben-verzui sunt organisme planctonice. Ele pot fi găsite adesea în acumulări de alge filamentoase și printre desișurile de plante acvatice superioare din apropierea malurilor râurilor, iazurilor și lacurilor.
Multe dintre algele galben-verzui au fost la un moment dat clasificate drept verzi din cauza unor asemănări cu ele. Cu toate acestea, algele galben-verzui diferă de algele verzi în moduri importante: formele lor mobile au flageli de lungimi și structuri diferite. Flagelul principal este format dintr-un ax și peri ciliați situati pinnat, iar flagelul lateral este scurt și neted. Din cauza acestei caracteristici, algele galben-verzui sunt numite și heteroflagelate. În formele mobile, există un ochi roșu la capătul anterior al cromatoforului.
Cloroplastele algelor galben-verzui conțin clorofile AȘi c, a- și b-caroten și trei tipuri de pigment xantofilă: luteină, violaxantina și neoxantina. În funcție de combinațiile acestor pigmenți, celulele sunt colorate în galben deschis sau închis, mai rar în verde și în unele cazuri în albastru. Amidonul nu se formează în celulele algelor galben-verzui. În schimb, uleiul se acumulează, iar la unele specii, carbohidrații crisolaminerina și volutina. Pereții celulari ai acestor alge sunt variați – de la subțiri, permițând celulei să formeze pseudopode, până la celuloză densă, întreagă sau bivalvă, adesea încrustă cu var, silice sau săruri de fier.
Reproducerea vegetativă în algele galben-verzui se realizează prin diviziunea celulară longitudinală, în timp ce reproducerea asexuată se realizează prin zoospori și aplanospori. Procesul sexual - izo- sau oogamie - este cunoscut la puține specii.
1 – botridiu; 2 – peridiniu; 3 – ceratiu
Botridiopsis eriensis(Botrydiopsis eriensis) este un reprezentant al algelor galben-verzui, un organism unicelular larg distribuit pe tot globul. Trăiește în sol, la fundul zonei de coastă a corpurilor de apă, printre desișuri, în pelicula biologică a biofiltrelor stațiilor de epurare. De obicei se găsește în cantități mici, dar uneori, atunci când este dezvoltat în masă, dă apei sau suprafeței substratului o culoare delicată galben-verzuie.
Botridiopsis poate fi detectat cu ușurință prin luarea unui strop de sol în timpul unei excursii la pădure, luncă sau râu. Trebuie asezat intr-o cutie Petri, umezite si sterile plasate pe suprafata acesteia, pe care cresc bine algele. Vasele sunt ținute la lumină la temperatura camerei și, pe măsură ce algele cresc pe lame, acestea sunt examinate la microscop. Celulele Botridiopsis care pot fi văzute pe sticlă pot fi tinere, mici, de aproximativ 6 µm în diametru, cu două cloroplaste, sau adulte, mari, de până la 18 µm în diametru, cu o înveliș dublu circuit, uneori gălbui și cu multe cloroplaste. De asemenea, puteți vedea celule pline cu autospori și acoperite cu o membrană mucus umflată.
Myxochloris(Myxochloris) este o algă galben-verzuie care trăiește în celulele frunzelor mușchilor sphagnum. Corpul său este un plasmodiu mare multinucleat. Toamna, myxochloris formează chisturi, din care primăvara ies zoospori sau amibe, pătrunzând în celulele goale ale frunzelor de mușchi și contopindu-se acolo în plasmodium.
Tribonema verde(Tribonema viride) este o algă galben-verzuie filamentoasă, răspândită în diverse corpuri de apă. Firele sale, adunate în smocuri asemănătoare vatei, formează ciorchini galben-verzui în fâșia de coastă, moi la atingere, dar nu moale. Filamentele tinere de tribonema rămân atașate de substrat mult timp cu ajutorul unei celule bazale, dar mai târziu moare; firele se desprind și formează ciorchini care plutesc la suprafața apei sau se scufundă pe fundul rezervoarelor.
La microscop, Tribonema poate fi distins cu ușurință de alte alge filamentoase prin conturul caracteristic al capetelor filamentelor sale. Deoarece peretele celular Tribonema este puternic și bicuspid, ruperea filamentelor în timpul reproducerii asexuate are loc în mijlocul celulelor. În acest caz, zoosporii ies, iar coaja rămasă ia forma a două coarne pe fiecare celulă marginală. Când apar condiții nefavorabile, în filamentele tribonema se formează aplanospori cu o coajă groasă de bivalvă, umplută cu picături de ulei și grăsime.
Botridium(Botrydium). Vara, pe solul umed al malurilor lacurilor de acumulare, de-a lungul șezuturilor drumurilor forestiere, de-a lungul marginilor bălților uscate, puteți vedea multe bule strălucitoare de culoare verde închis, cu diametrul de 1–2 mm, care amintesc de margele împrăștiate. Fiecare astfel de bule este o celulă a algei galben-verzui botridium. În jos, celula se îngustează treptat și se transformă în rizoizi ramificați incolori, cufundați în sol. Există o vacuola în centrul celulei; în stratul apropiat al peretelui citoplasmei există nuclee mici, numeroși cromatofori și picături de ulei. Se crede că acest tip de organizare a talului este sifonală sau necelulară.
În timpul ploii, când botrydiumul este umplut cu apă, în interiorul bulei se formează numeroși zoospori, ieșind din gaura din partea superioară. Este ca o erupție vulcanică. Zoosporii se stabilesc în apă, se așează pe solul umed și se dezvoltă în noi plante. Când nu există ploaie pentru o lungă perioadă de timp și solul se usucă, conținutul părții aeriene a botridiumului formează aplanospori sau se varsă în rizoizi și acolo se dezintegrează în chisturi. Când sunt umezite, chisturile fie germinează în noi indivizi, fie formează zoospori.
În iazuri, râuri și lacuri puteți găsi, de asemenea, alge planctonice galben-verzui, care au celule de diferite forme și diverse excrescențe și decorațiuni ale scoicilor.
Diatomee
Pinnularia de diatomee: vedere din partea brâului (1), din partea suturii (2), celulă deschisă (3), secțiune transversală prin celulă (4), 5 – ciclotela; a – hipotecă, b – epitecă, c – sutură, d – nodul, e – cromoplast, f – pirenoizi, g – citoplasmă, h – nucleu, i – vacuola
Divizia de diatomee include peste 10.000 de specii de alge, reprezentate exclusiv prin forme unicelulare sau coloniale. Diatomeele sunt distribuite pe tot globul și sunt larg reprezentate în planctonul și bentosul mărilor și oceanelor, precum și în diverse corpuri de apă dulce, chiar și în izvoarele termale cu temperaturi ale apei peste 50 °C. Aceste alge pot fi găsite și în mlaștini înalte, pe mușchi, pe pietre și stânci și în sol. Uneori se pot dezvolta în masă pe suprafața zăpezii și a gheții, făcându-le maronii. F. Nansen, în timp ce naviga pe Fram, a observat apariția unor pete maro (acumulări de diatomee) pe gheață, sub care gheața s-a topit rapid.
Cea mai mare parte a celulei de diatomee este umplută cu o vacuolă, iar citoplasma este situată într-un strat subțire de-a lungul pereților. Dar nucleul este de obicei situat în centrul celulei, într-o punte citoplasmatică specială. Citoplasma conține cloroplaste lamelare sau granulare, care conțin clorofile AȘi Cu, precum și carotenoidele și xantofilele, care conferă algelor o culoare galbenă sau galben-brun. Dar după moarte, celulele de diatomee devin verzi, pentru că... clorofila se descompune mai târziu decât alți pigmenți. Nutrienții de rezervă ale diatomeelor sunt uleiurile depuse în celulă sub formă de picături, precum și volutina și crisolamina.
Diatomeele diferă foarte mult de alte alge unicelulare prin faptul că o înveliș de silice, constând din două jumătăți care se potrivesc una peste alta ca un capac pe o cutie, este strâns adiacentă plasmalemei celulei din exterior. Fiecare astfel de jumătate constă dintr-o clapă („partea de jos”) și un inel de centură sudat pe ea. Dacă te uiți la o celulă de diatomee din profil, poți vedea că curelele sunt una peste alta.
Celulele diferitelor diatomee pot avea (când sunt privite din partea de jos) fie simetrie radială, fie bilaterală. Această caracteristică este sistematică - primele sunt clasificate în clasa Centric, iar a doua sunt clasificate în clasa Cirrus sau Pennate.
Multe forme planctonice de diatomee au, de asemenea, diferite proiecții pe învelișul lor, care măresc suprafața și facilitează avântul în coloana de apă. Celulele unui număr de specii se pot conecta între ele folosind aceste excrescențe, formând colonii.
Diatomeele se reproduc prin diviziunea celulară vegetativă, care apare în mod special în mod intensiv primăvara. În timpul diviziunii, masa protoplastei crește și ambele jumătăți ale carcasei se îndepărtează una de cealaltă. Nucleul se divide mitotic, apoi protoplastul se desparte în jumătate într-un plan paralel cu valvele. După aceasta, celulele fiice ale diatomeelor unicelulare se dispersează, dar în cele coloniale rămân conectate prin valvele lor.
Fiecare nou protoplast moștenește jumătate din înveliș de la celula mamă, iar al doilea se formează din nou. Este interesant că în ambele celule fiice această nouă jumătate va fi mai mică („cutie”), în timp ce cea veche devine în orice caz un „capac”. Ca urmare a unei serii de diviziuni succesive, dimensiunea celulelor din populație scade progresiv.
Diatomeele sunt organisme diploide; numai gameții formați imediat înainte de procesul sexual, care pot apărea sub formă de izo-, hetero- sau oogamie, sunt haploizi. Zigotul rezultat imediat, fără o perioadă de odihnă, crește brusc în dimensiuni și forme auxospori– „spor în creștere” (din grecescul „auxo” - în creștere, în creștere). După ce creșterea și maturarea auxosporului este finalizată, în el se dezvoltă o nouă celulă, care formează mai întâi o jumătate mare (exterioară) și apoi o jumătate mai mică (interioară) a cochiliei. Dimensiunea unor astfel de celule este semnificativ mai mare decât a celor părinte - astfel, procesul sexual duce la restabilirea dimensiunii celulelor care au fost zdrobite ca urmare a înmulțirii vegetative.
Diatomeele joacă un rol important în ciclul siliciului în natură: după cum sa menționat deja, în Oceanul Mondial ele extrag anual din apă și folosesc până la 150-109 tone de siliciu pentru a-și construi cochilia, iar atunci când mor, formează un sistem geologic special. pietre - diatomite. Având porozitate mare și greutate specifică scăzută, diatomitele sunt utilizate pe scară largă în diverse industrii - sunt folosite pentru a face cărămizi ușoare și sunt utilizate ca aditiv pentru diferite tipuri de ciment. Domul Hagia Sofia din Istanbul este acoperit cu plăci de diatomit. Diatomitele au găsit o largă aplicație ca material filtrant în producția de uleiuri, grăsimi, în industria zahărului și în industria chimică.
Va urma