Caracteristici utilizate pentru clasificarea algelor. Departamentul de alge
Algele sunt un grup de organisme de origine diferită, unite prin următoarele caracteristici: prezența clorofilei și a nutriției fotoautotrofice; în pluricelular - nu există o diferențiere clară corp (numit talus, sau talus- monocelulă, multicelulă, colonială) pe organe ; lipsa unui sistem conductiv pronunțat; trăind în mediul acvatic sau în condiții umede(în sol, locuri umede etc.)
Tipuri morfologice: 1. structura amiboidă(numit după Pellikulu - partea periferică compactată a protoplastului, care servește drept coajă) 2. Structura monadei(alge simple cu undulipodia și perete celular solid) 3. cocoid(fără garou, există un perete solid) 4. Palmeloid(multe celule cocoide scufundate în mucoasa generală a corpului) 5. Filamentos 6. lamelar(1, 2, multe straturi de celule) 7. Sifonală(talul nu este o clasă de partiții în prezența unui număr mare de nuclee) 8. Carofit(tal policlinic mare al unei structuri segmentate liniar)
Alge acvatice: planctonic (fitoplancton - diatomee ) și bentonice
Reproducere:vegetativ(parte a talului), asexuat(zoospori și aplanospori) sexual(chologamie - drenarea indivizilor întregi, izogamie, heterogamie, oogamie). Conjugare. Gametophycote și sporophycote. izomorfă(n=2n extern) și heteromorfe schimbare generațională.
Sistematică
Regatul Eucariotelor, sau Nuclear (lat. Eucaryota)
Regatul plantelor (lat. Plantae)
Algele subregului (lat. Phycobionta)
Departament Alge verzi (lat. Chlorophyta)
Departamentul Euglenophyta (lat. Euglenophyta)
1 celulă, cel mai adesea 2 mănunchi, peliculă densă sau elastică, 1 nucleu cu mitoză închisă și cromozomi condensați, plastidele sunt de diferite forme și sunt înconjurate de un strat strâns de eps, clorofilă a,b + ß-caroten + xantofile + altele, există un pirenoid, paramilonul este un polimer de glucoză pentru asimilare, unii au un stigmat - o vidă de la ß-caroten, nu a dezvăluit reproducere sexuală, hrănit prin fototrof, saprotrofic (unele au holozoic - ingestia bucală), mixt,
Departamentul Alge aurii (lat. Chrysophyta) (deseori combinate cu alge brune) o singură clasă.
Departament Alge galben-verzi (lat. Xanthophyta)
Diatomee de diviziune (lat. Bacillariophyta)
Departamentul Alge Dinophyta (lat. Dinophyta = Pyrrophyta)
Celulă unică, mai des cu 2 mănunchiuri, plancton în principalele mari, auto, hetero și mixotrofi, perete celular dens - tecă + peliculă sub ea, clorofilă a,c + ɑ, β-carotenoizi + pigmenți maro (fucoxantina, peridinină) , rezerva vova - amidon , ulei gras, reproducere: predominant vegetativa si asexuata (diferiti spori), reproducerea sexuala in unele (izogamie)
Departamentul Alge criptofite (lat. Cryptophyta)
Departamentul Alge brune (lat. Phaeophyta)
În principal bentonic, Sargasso - în al doilea rând plancton. Policlinică Arhaic - fire cu unul sau mai multe rânduri, restul este mare și disecat de talus. Au mucoase cu celulus si cts alginic, strat de pectina + algin - sare de sodiu. Matrix im polysac fucoidan. Acestea includ incluziuni - fizode - bule cu un conținut ridicat de polifenoli. De obicei plastide mici în formă de disc fără pirenoizi, mai rar sub formă de panglică și lamelare cu pirenoizi. Xantofilă (fucoxantina) + clorofile a, c + ß-caroten. Principala sursă de hrană este polizaharidă laminarina (depusă în citoplasmă), alcool manitol, grăsimi. 2n dominație Reproduce vegetativ (cu ajutorul unor părți ale talului), asexuat (2 mănunchiuri și spori nemișcați), sexe (izogamie, heterogamie, oogamie - 2 fascicule). Zigotul germinează fără o perioadă de repaus. Adesea schimbarea generațiilor este iso sau heteromorfă. Specii: lamilaria, fucus.
Rolul în biogeocenoze 1. alimente 2. Proba de sol 3. Ciclul siliciului și calciului 4. Fotosinteza 5 purificare (+ apă uzată) 6. Indicatori de puritate, salinitate 7. Proba de sol 8. Îngrășământ 9. Agar 10. Algin lipire sva, pansare hârtie a pielii , țesături ( tablete, ață chirurg) 11. Algele sunt implicate în formarea unor tipuri de nămol terapeutic 12. Biocombustibil 13. În munca de cercetare
Subregatul Bagryanka(Rhodobionta) . Florile purpurie sunt asemănătoare cu cianobacteriile într-un set de pigmenți (clorofila a, d, ficocianina, ficoeritrina) și diferă de toate celelalte plante în acest fel. Au ca substanță de rezervă un amidon purpuriu special. Membrana celulară conține substanțe pectinice speciale folosite de om sub denumirea de agaragar în microbiologie și industria cofetăriei.
Corpul talului violet (talul), sub formă de filamente multicelulare, formând plăci pseudoparenchimatoase. Ele sunt atașate de substrat prin rizoizi. Cei mai adânci locuitori ai mărilor.
Reproducerea este vegetativă, sexuală și asexuată. O trăsătură caracteristică a ciclului de dezvoltare este absența stadiilor flagelare, sporii și gameții sunt întotdeauna imobili, transportați de un curent de apă.
Sub-regnul include unul departamentul Rhodophyta, are aproximativ 4 mii de specii.
Reprezentanți tipici de porfir, nemalion, callitamnion. Să luăm în considerare reproducerea sexuală a violetului pe exemplul unui nemalion care trăiește în Marea Neagră. Talul acestei alge este format din fire subțiri prinse în mănunchiuri. Oogoniul are formă de sticlă și se numește karpogon. Ovulul se maturizează în partea mărită a abdomenului. Partea superioară a karpogonului se numește trichogin. În numeroase anteridii gameți imobili masculini ai spermatozoizilor se maturizează. Odată cu curgerea apei, se mișcă pasiv, se lipesc de trichogin, protoplastele spermatozoizilor și ouăle se contopesc. Din zigotul rezultat se formează un carpopor, dând naștere unei noi plante. Reproducerea asexuată este realizată de tetraspori.
Marină, atașată, clorofilă a, d + carotenoide + ficobiliproteine (ficoeritrine, ficocianine + aloficocianina), prod assim - amidon purpuriu (depus în afara contactului cu plastide), im tali pseudoparenchimatos (împletire de nia), im de mucoase (aderență la mucoase) compoziția agarului și caragenanului), perete celular 2 straturi (pectină - extern, hemicelular intern) + unele depozite de carbonat de calciu, 1 sau mai mulți nuclei, plastidele sunt numeroase sub formă de boabe sau plăci. Propagarea vegetativă, sexe arr carpospori 2n (oogamie, organ sexual feminin - carpogon dezvoltat pe o ramură carpogonială - constă dintr-un abdomen extins și un proces de trichogin, masculin - anteridii - celule frumoase incolore, fără spermatozoizi) și asexuate (ntetraspori). Specie: porfir (Porphyra)
Subregn Alge adevărate Phycobionta. Conține mai multe diviziuni, dintre care luăm în considerare 4: diatomee, alge brune, verzi și chara.
Caracteristici generale: plante fototrofe inferioare care trăiesc mai ales în apă. Corpul este reprezentat de un talus (unicelular, pluricelular sau colonial) fără a-l împărți în organe și țesuturi.
Diviziunea Diatomelor Bacillariophyta. Ele diferă puternic de alte grupuri de alge prin prezența unei învelișuri solide de silice (cochilie). Specie unicelulară sau colonială. Învelișul de celuloză este absent. Carapacea este formată din două jumătăți de epitec și ipotecă. Cloroplaste sub formă de boabe sau plăci. Pigmenți clorofilă, caroten, xantofilă, diatomină. Produs de rezervă ulei gras. Reproducerea este vegetativă și sexuală. Ei trăiesc peste tot în mări și în apele proaspete. Reprezentant Pinnularia.
Odnokl, im frustulu (cochilie de silice), compus din epithecus (majoritatea capacului) si hypotheca + pelicula, dintr-o carapace de pisica si arr. Solitar sau de colonie, aproape toți autotrofi, dar există heterotri. Plancton, bentos. Există centrice (simetrice), pennate (simetrice bilateral), pisica este capabilă să se miște activ, dar nu sunt exploatate. Plastidele variază ca formă, cu sau fără pirenoizi (în cele mici). Clorofila a, c + ß, Ɛcaratine + xantofile brune (fucoxantina, diatoxantina etc.). stoc alimentar - ulei gras, polizaharide (crisolaminarina, moneda). Propagați vegetativul (div cl pe valve în două), sexe (izogamie, oogamie). Toate diatomeele sunt 2n, n numai gameți.
Divizia Alge brune Phaeophyta. Locuitori multicelulari ai marilor, cea mai mare alga cunoscuta, uneori pana la 60 m lungime.
Celulele au un nucleu, una sau mai multe vacuole, membranele sunt puternic mucilaginoase. Cloroplastele sunt de culoare maro (pigmenti: clorofila a si c, caroten, xantofila, fucoxantina). Produs de rezervă laminarin, manitol și grăsimi. Reproducerea este vegetativă, sexuală și asexuată cu o alternanță clară a generațiilor după tipul izomorf sau heteromorf.
Reprezentanți - varec, fucus.
Divizia Algele verzi Chlorophyta. Cel mai mare departament dintre alge, aproximativ 5 mii de specii. Reprezentanții săi sunt foarte diverși ca aspect: unicelular, pluricelular, sifonal, filamentos și lamelar. Ei trăiesc în apă dulce sau de mare, precum și pe sol.
O trăsătură distinctivă a compoziției pigmentului este aproape aceeași ca la plantele superioare (clorofila a și b, carotenoizi). Cloroplastele au o membrană cu două membrane, au forme diverse și pot conține pirenoizi. Membrana celulară este formată din celuloză și pectină. Există forme mobile cu undulipodia. Substanța de rezervă este amidonul, rareori uleiul.
Reprezentanți: chlamydomonas este o algă unicelulară, procesul sexual este izogam. Spirogyra este o algă filamentoasă. Procesul sexual este conjugarea. Caulerpa este o structură necelulară (sifonală), care seamănă în exterior cu plantele tulpină. Este o celulă gigantică cu excrescențe uneori de până la 50 cm lungime, având un singur protoplast cu o vacuola continuă și numeroși nuclei.
Simplu, sifon, multi-clar, filamentos, lamelar. În proaspăt principal, există o băutură de fructe și un măcinat. Clorofila a, b, caroteni. pirenoizi prezenti sau nu. CL single și multi-core. Înveliș de pectină de celuloză, rareori doar cu peliculă. Iso, heteromorfi. Stoc - amidon în interiorul plastidelor, uneori ulei. Notă: chlamydomanades, volvox, chlorella, spirogyra, characeae. Propagați vegetativ (împărțire în autospori), sexual (izogamie, mai rar hetero și oogamie (arr oospore), 2, 4, multi-ars). Conjugarea în spirogire filamentoase.
Tipuri de cicluri de viață ale algelor verzi: 1. Haplofază - algele se dezvoltă în stare haploidă, doar zigotul este diploid (cu reducere zigotică). spori Gapl (reproducere asexuată). Gameți (n) - fuziune - zigot (2n) - repaus - germinează după reducerea numărului de cromozomi - răsaduri haploide. Majoritatea algelor 2. Diplofaza - alge diploide, și gametifit haploid (diatomee, sifon din verde, ciclospor din maro).Tal - 2n. Înmulțire - sexuală și vegetativă. Înainte de sarcina gameților - meioză - copularea gameților haploizi haploizi - zigotul 2n. Reducere gametică. 3. Haplodiplofaza - algele au un gametofit haploid, gameții sunt combinați în perechi - un zigot care germinează într-un talus diploid, pe care spori. Reducere sporică. M.b. ciclu de viață haplodiplofaz cu reducere somatică (mai puțin frecvente)
Divizia Charophyta Charophyta. Multicelular, împărțit în părți, similar în exterior cu plantele superioare. Reproducerea este vegetativă și sexuală (oogamă). Oogoniul are o structură caracteristică, cu o teacă de 5 celule răsucite spirală, formând în vârf o coroană. Anteridiul este sferic. Zigotul, după o perioadă de repaus, germinează într-o nouă plantă. Reprezentantul este un personaj fragil.
Valoarea algelor. Un rol uriaș în crearea de substanțe organice și oxigen pe planetă, în circulația substanțelor, precum și în alimentația locuitorilor din rezervoare. Ele pot efectua autopurificarea apei. Multe alge sunt indicatori ai poluării habitatului. Ele pot fi folosite ca hrană pentru oameni și animale de fermă, precum și îngrășăminte. Folosit pentru a obține agaragar, alginat de sodiu (clei). În medicină se folosesc alge, fucus, spirulina.
3.2. Alge (Alge)
3.2.1. Principalele caracteristici și sistematică ale algelor
Algele sunt un grup imens de plante de mare importanță biologică și foarte importante pentru umanitate (secțiunea 3.2.8). Sunt cele mai primitive dintre plante și nu au o diviziune corporală în tulpină, rădăcină și frunze. Prin urmare, inițial au fost combinate împreună cu ciuperci în departamentul Thallophyta (vezi nota de la p. 43). Cu toate acestea, după noile descoperiri științifice, a devenit clar că algele nu sunt mai puțin diverse decât toate celelalte grupuri de plante la un loc și că au foarte puține caracteristici comune. Cel mai bine este probabil să considerați algele ca fiind toate organismele fotosintetice producătoare de oxigen care au evoluat în mediul acvatic și l-au stăpânit pe deplin. Adevărat, unele alge au ajuns și ele pe uscat, dar la scară globală, productivitatea formelor de coastă și terestre este neglijabilă în comparație cu productivitatea algelor oceanice și de apă dulce. Dacă aderă la acest punct de vedere, atunci algele albastre-verzi (Cyanophyta) ar trebui incluse și în grupul de alge. Cu toate acestea, deoarece aceste alge sunt procariote, s-a propus să le numim cianobacterie (Cyanobacterii) pentru a le distinge cumva de algele eucariote. În același timp, un fapt foarte important este trecut cu vederea, și anume că algele albastre-verzi eliberează oxigen în timpul fotosintezei, în timp ce toate celelalte procariote fotosintetice nu o fac. Pentru ca apa să se împartă în hidrogen și oxigen, este necesară prezența clorofilei și a fotosistemului II (Sec. 9.4.2), ceea ce reprezintă un avantaj important față de bacteriile fotosintetice. Se știe foarte puțin despre modul în care a fost obținut acest avantaj, deși s-au găsit unele forme care sunt intermediare între algele albastre-verzi și bacterii. Această interpretare a relației dintre algele albastre-verzi și alte plante, inclusiv alte alge, este susținută de dovezi care susțin teoria simbiotică conform căreia cloroplastele vegetale provin din algele albastru-verzi (Secțiunea 9.3.1).
Rezumând, putem spune că termenul „alge” în sine este convenabil, dar utilizarea lui în taxonomie introduce complicații inutile. Algele albastre-verzi ar trebui clasificate ca procariote, iar toate celelalte alge ca eucariote.
Din fericire, algele eucariote se încadrează destul de natural în grupuri bine distinse, principala trăsătură distinctivă fiind un set de pigmenți fotosintetici. În sistematica modernă, astfel de grupuri au primit statutul de departamente. Relațiile dintre departamente nu au fost încă elucidate, iar această problemă este foarte importantă pentru a înțelege originea plantelor superioare și relația dintre procariote și eucariote.
Toate departamentele sunt enumerate în Fig. 3.11, iar în fig. 3.12 oferă idei moderne despre ce conexiuni există între aceste departamente. Principalele caracteristici ale algelor și unele dintre principalele departamente sunt prezentate în tabel. 3.4.
3.2.2. reproducerea asexuată a algelor
Algele au atât reproducere asexuată, cât și sexuală. Principalele tipuri de reproducere asexuată sunt enumerate pe scurt mai jos, de la cele mai simple la cele mai complexe.
Reproducerea vegetativă. În unele forme coloniale, coloniile se pot sparge în fragmente separate, care dau naștere la noi colonii mai mici. La algele mai mari, cum ar fi Fucus, se pot forma tali suplimentari pe talul principal, care se desprind și formează noi organisme.
Fragmentare. Acest fenomen este observat la algele filamentoase precum algele albastre-verzi și Spirogyra. Firul se desparte într-un mod strict definit și se formează două fire noi. Acest fenomen poate fi considerat una dintre formele de reproducere vegetativă.
Diviziune binară. În acest caz, un organism unicelular se împarte în două jumătăți identice, în timp ce nucleul se împarte mitotic. O diviziune longitudinală de acest tip se observă la Euglena.
zoospori. Aceștia sunt spori mobili cu flageli. Ele se formează în multe alge, cum ar fi Chlamydomonas, și în unele ciuperci (vezi Oomycota, Tabelul 3.2).
aplanospori. Acești spori imobili se formează, de exemplu, în unele alge brune.
3.2.3. Reproducerea sexuală la alge
Reproducerea sexuală combină materialul genetic a doi indivizi separati din aceeași specie. Cel mai simplu mod de reproducere este în alge; constă în fuziunea a doi gameți identici din punct de vedere morfologic (adică structural). Un astfel de proces se numește izogamie, și gameții izogamete. Spirogyra isogamous și unele specii de Chlamydomonas.
Dacă unul dintre gameți este mai puțin mobil sau mai mare decât celălalt, atunci acest proces este numit anizogamie. În Spirogyra, gameții nu diferă ca structură, dar unul dintre ei se mișcă, în timp ce celălalt este imobil. Aceasta poate fi văzută ca anizogamie fiziologică. Există o altă opțiune, când un gamet este mare și imobil, iar al doilea este mic și mobil. Astfel de gameți se numesc feminin și masculin, iar procesul în sine este numit oogamie. Fucus oogamnas și unele specii de Chlamydomonas. Gameții feminini sunt mari deoarece conțin un aport de nutrienți necesari dezvoltării zigotului după fertilizare.
Toate cele trei tipuri de reproducere sexuală corespund unei creșteri a complexității structurii corpului și, prin urmare, oogamia, deși se găsește la unele alge simple, cum ar fi Chlamydomonas, este în general mai frecventă la algele mai complexe, cum ar fi Phaeophyta. Oogamia este singurul mod de reproducere sexuală a plantelor care sunt mai bine organizate decât algele.
Din păcate, terminologia folosită pentru a descrie gameții și organele de reproducere la plante este foarte confuză, mai ales la alge. Mai jos vom explica doar termenii principali.
La ciuperci și plante inferioare (alge, briofite și ferigi), gameții se formează în structuri speciale numite gametangia. Gametangia masculină se numește anteridiu, iar gametanul feminin se numește oogonium sau arhegonium.
Oogonie* este un gametangiu feminin simplu care apare în multe alge și ciuperci, iar gameții sau gameții feminini care se află în el se numesc oosfere. Se numește oosfera fertilizată oospori; se transformă într-un spor de repaus cu pereți groși, capabil să supraviețuiască în condiții nefavorabile. Numele comun pentru gametul feminin este ou sau ou, deși uneori termenul „oosferă” este folosit pentru a se referi la ou; cu toate acestea, acest lucru nu este complet corect.
* (Oogoniile sunt numite și celule ovariene, din care se formează ovocitele la animale (vezi capitolul 20).)
Arhegonium- aceasta este o gametangie feminină mai complexă, care este caracteristică briofitelor, ferigilor și multor gimnosperme; arhegonium va fi descris mai târziu în acest capitol.
LA anteridii se produc gameți masculini care se numesc anterozoide sau spermatozoizi. Sunt mobile deoarece sunt echipate cu unul sau mai mulți flageli. Astfel de gameți sunt caracteristici ciupercilor, algelor, briofitelor, ferigilor și unor gimnosperme. La animale, gameții masculini se numesc spermatozoizi sau sperma. Numele enumerate sunt prezentate în fig. 3.13.
În sensul acestui capitol, nu este atât de important cum să numim diferiți gameți de același sex, așa că este suficient să facem distincția între spermatozoizi, adică toți gameții masculini, și ouă, adică toți gameții feminini.
Ca și în cazul ciupercilor, unele alge prezintă heterotalicitate (Secțiunea 3.1.3).
3.2.4. Diviziunea Chlorophyta
Principalele proprietăți ale Chlorophyta sunt enumerate în tabel. 3.4.
Tabelul 3.4. Sistematica și caracteristicile principale ale unor grupuri majore de alge 1)
1) (Un asterisc marchează o caracteristică sistematică.)
Chlamydomonas (chlamydomonas) este o algă mobilă unicelulară care trăiește în principal în apa stagnantă, adică în iazuri și șanțuri, mai ales dacă apa este îmbogățită și cu compuși azotați solubili, cum ar fi scurgerile din curțile de animale. Celulele acestei alge se găsesc adesea într-un număr atât de mare încât apa devine verde. Unele specii trăiesc în apa mării sau în estuare salmastre.
Structura
Chlamydomonas nu este deloc ca o plantă, deoarece se mișcă activ și are vacuole pulsatorii. Structura chlamydomonas este prezentată în fig. 3.14. Micrografia electronică arată organele eucariote tipice: aparatul Golgi, mitocondriile, ribozomii și vacuolele mici. În cloroplastele multor alge, a fost dezvăluită o structură specială - pirenoid. Aceasta este o formațiune proteică, constând în principal din ribuloză bisfosfat carboxilază, o enzimă care fixează dioxidul de carbon. Pirenoidul este implicat în stocarea carbohidraților, cum ar fi amidonul. ochi roșii percepe modificări ale intensității luminii și celula fie se deplasează acolo unde intensitatea luminii este optimă pentru fotosinteză, fie rămâne pe loc dacă lumina este suficientă. Acest răspuns la lumină se numește fototaxis(Secțiunea 15.1.2). Celula chlamydomonas se mișcă datorită bătăii a doi flageli și este înșurubată în apă ca un tirbușon, rotindu-se în jurul axei longitudinale.
Orez. 3.14. A. Chlamydomonas la microscop cu lumină; x 600. B. Schema structurii Chlamydomonas. B. Micrografie electronică a lui Chamydomonas reinhardtii. × 1400
Ciclu de viață
Ciclul de viață al Chlomydomonas este prezentat în fig. 3.15. Adultul este haploid.
reproducere asexuată
Reproducerea asexuată se realizează cu ajutorul zoosporilor. Celula părinte pierde flagelul și protoplastul celulei se împarte în două până la patru protoplaste fiice (de obicei patru). În același timp, are loc diviziunea mitotică a nucleului; în plus, cloroplastul se împarte. Protoplastele fiice dezvoltă pereți celulari noi, ochi noi și flageli noi. Centriolii (corpii bazali) sunt implicați în formarea de noi flageli. Peretele celular al celulei părinte devine mucilaginos, iar celulele fiice, numite acum zoospori, ies. Din fiecare zoospor crește o celulă adultă Chlamydomonas cu drepturi depline. Acest proces este prezentat în Fig. 3.16, A.
reproducere sexuală
Unele specii de Chlomydomonas sunt homotalice, altele sunt heterotalice; în timp ce diferitele specii pot fi izogame, anizogame sau oogame. Reproducerea speciilor izogame este prezentată în fig. 3.16, B. În timpul germinării, nucleul zigotului se divide meiotic pentru prima dată, iar starea haploidă caracteristică organismelor adulte este restabilită. Celulele tinere eliberate de Chlomydomonas pot fi numite zoospori până când sunt complet mature.
În iazuri și alte corpuri de apă cu apă stagnantă, dar limpede, trăiește o altă algă - algele filamentoase neramificate Spirogyra. Majoritatea speciilor de spirogyra sunt forme plutitoare, iar firele sale sunt slăbioase și alunecoase.
Structura
Celulele cilindrice ale spirogyra sunt conectate cap la cap și formează un fir prezentat în Fig. 3.17. Toate celulele sunt identice și nu există o separare a funcțiilor între ele. Un strat subțire de citoplasmă se află de-a lungul periferiei celulei, iar o vacuola mare este, parcă, învelită în fire de citoplasmă. Aceste fire țin nucleul în centrul celulei. Una sau mai multe cloroplaste spiralate se află într-un strat subțire al citoplasmei.
Creșterea și reproducerea
Filamentele spirogyra cresc intercalar, adică datorită diviziunii oricăreia dintre celulele care alcătuiesc filamentul, indiferent de locul în care se află această celulă. La majoritatea plantelor, zona de creștere este limitată la regiunea apicală. Nucleul celulei spirogyra se divide mitotic, apoi se formează un nou perete celular transversal din excrescențele pereților laterali. Se obțin două celule fiice, care cresc la dimensiuni normale, drept urmare întregul fir crește în lungime.
După cum am observat deja (secțiunea 3.2.1), reproducerea asexuată are loc prin fragmentare.
Reproducerea sexuală se realizează într-un mod foarte specific, caracteristic algelor filamentoase: două filamente sunt situate unul lângă celălalt, iar celulele opuse ale ambelor filamente sunt conectate prin excrescențe tubulare scurte. Întregul conținut al celulei se comportă ca un gamet; acest proces poate fi considerat anizogam, deoarece, deși ambii gameți sunt identici din punct de vedere morfologic, doar unul dintre ei este mobil și curge în cealaltă celulă printr-un tub de legătură. Acest proces se numește conjugare.
3.2.5. Divizia Phaeophyta
Principalele caracteristici ale Phaeophyta sunt enumerate în tabel. 3.4.
De-a lungul țărmurilor stâncoase ale coastei britanice, se găsesc adesea diverse alge din genul Fucus. S-au adaptat foarte bine la condițiile destul de dure ale zonei litorale, adică zona care este expusă alternativ la reflux, apoi din nou acoperită cu apă.
Cele mai cunoscute sunt trei specii de Fucus, care se găsesc cel mai adesea lângă coastă în trei zone diferite la adâncimi diferite; acest fenomen se numește distribuţie zonală. Aceste alge sunt clasificate în funcție de capacitatea lor de a rezista la expunerea la aer. Enumerăm principalele semne după care pot fi recunoscute și locurile de pe coastă în care pot fi găsite:
F. spiralis (aceste alge plate sunt spălate pe țărm de mare) - în punctul cel mai înalt al mareei. Când este scufundat, talul este ușor răsucit într-o spirală.
F. serratus (ceea ce se numește alge obișnuite, zimțate sau zimțate) - în zona intertidală mijlocie. Marginile talului sunt zimțate.
F. vesiculosus (așa-numitele alge cu bule) - în punctul cel mai înalt al valului scăzut. Există bule de aer care provoacă flotabilitate. Pe fig. 3.18 se pot observa semnele externe caracteristice F. vesiculosus, iar în fig. 3.19 prezintă principalele caracteristici ale structurii sale interne.
Orez. 3.18. Structura externă a lui Fucus vesiculosus. Se notează trăsături caracteristice și, în special, adaptări la mediu. sfârşit rodnic(receptacul) este o porțiune a talului umflată și acoperită cu mici umflături (scafidii sau conceptacles), comunicând cu mediul extern doar prin orificii înguste. La plantele femele, capetele fructifere sunt de culoare verde închis, la plantele masculi, portocalii. bule de aer de obicei împerecheate și dau flotabilitate algelor. Ramuri adventive(uneori se rup; aceasta este o formă de înmulțire vegetativă). celula apex reprezintă punctul de creștere în care are loc diviziunea celulară. Margine- aceasta este o formațiune rigidă care îndeplinește funcții mecanice și, eventual, este implicată în transferul anumitor substanțe. Farfurie plat și elastic (slăbit); culoare maro-verzuie datorita stratului fotosintetic apropiat de suprafata; acoperit cu mucus, care îl împiedică să se usuce la valul joase. Coasta împreună cu placa formează un talus. Partea de înrădăcinare a talului (în acest caz discul bazal) este incoloră și se atașează foarte puternic de roci cu talus etc. Mărimea algelor variază până la 1 m sau mai mult. Talus plat și asemănător centurii; natura ramificării este astfel încât rezistența la valuri este minimizată; bulele de aer susțin talul lângă suprafață, ceea ce favorizează fotosinteza. Peţiol- aceasta este practic o coastă; pețiolul este flexibil și, prin urmare, rezistă cu succes la valuri
În corpul algelor, sau al talului, există o anumită separare a funcțiilor între diferite țesuturi. Această tendință este mai bine observată la Phaeophyta decât în toate celelalte grupuri de alge. Ne vom uita puțin mai târziu la adaptările algelor la mediu.
Organe reproductive
Reproducerea sexuală este oogamă. F. vesiculosus și F. serratus sunt dioice, adică au atât masculi, cât și femele. F. spiralis este un hermafrodit, care are atât organe reproducătoare masculine, cât și feminine pe aceeași plantă în aceleași recipiente - scaphidia, sau conceptacles. Organele de reproducere se dezvoltă în interiorul scafidiilor pe vârfurile „fertile” ale unor tali. Fiecare scafid are o deschidere îngustă (por) prin care organele de reproducere sunt ulterior eliberate. Structura lor este prezentată în Fig. 3.19.
Plantele adulte sunt diploide, iar gameții se formează ca rezultat al diviziunii meiotice.
Adaptări la mediu
Înainte de a lua în considerare adaptările lui Fucus la habitat, ar trebui spus câteva cuvinte despre mediul în sine, care este destul de ostil. Fiind plante ale zonei intertidale, diferite alge sunt expuse la aer la reflux în grade diferite. Prin urmare, trebuie să aibă dispozitive de protecție împotriva uscării. În plus, temperatura se schimbă foarte brusc atunci când valurile reci ale mării se toarnă în bălțile calde rămase după maree scăzută. Plantele trebuie adaptate la un alt factor, și anume, la schimbările bruște ale salinității apei, fie că aceasta este crescută prin evaporarea din bazinele mici formate după reflux, fie că este scăzută în timpul ploii. Pentru a rezista unor factori precum mareele, surfurile și impactul valurilor, este nevoie de o rezistență mecanică suficientă. Valurile mari încep să rostogolească pietre, iar acest lucru poate provoca daune foarte grave plantelor.
Adaptări morfologice (structură generală)
Algele talus sunt ferm atașate de pământ partea înrădăcinată a talului(rizoizi sau disc bazal) (Fig. 3.18). Se leagă atât de puternic de pământ (de obicei pietre) încât algele sunt extrem de greu de smuls din el. De regulă, piatra nu rezistă la prima și nu la partea de înrădăcinare a talului.
Talul algelor nu este continuu, ci disecat; se ramifică dihotomic în același plan, iar acest lucru vă permite să minimizați rezistența coloanei de apă. În plus, este durabil și rezistent, dar nu rigid. Coastele talului sunt puternice și flexibile.
Alga plutitoare F. vesiculosus are bule de aer speciale care mențin talul la suprafața apei, adică în condiții propice captării maxime a luminii pentru fotosinteză.
adaptări fiziologice
Dintre pigmenții fotosintetici predomină pigmentul maro - fucoxantina. Aceasta este una dintre adaptările pentru fotosinteza subacvatică, deoarece fucoxantina absoarbe puternic lumina albastră, care pătrunde mult mai mult în coloana de apă decât lungimile de undă mai mari, cum ar fi cele roșii.
Talul secretă mult mucus, care umple toate cavitățile interne ale algelor și se scurge. Mucusul ajută la reținerea mai bună a apei și previne deshidratarea.
Presiunea osmotică în celule este mult mai mare decât în apa de mare, astfel încât nu se observă pierderi osmotice de apă.
Adaptări pentru reproducerea sexuală
Eliberarea gameților este sincronizată cu mareele. În timpul valului scăzut, talul se usucă, iar organele de reproducere sunt stoarse din scafidii, care sunt protejate de uscare de mucus. În timpul valului, pereții organelor de reproducere se dizolvă, eliberând gameți. Gameții masculini sunt mobili și au chemotaxie pozitivă pentru substanțele secretate de gameții feminini.
Dezvoltarea zigotului are loc imediat după fertilizare, minimizând riscul de a fi măturat în ocean.
3.2.6. Divizia Euglenophyta
Principalele caracteristici ale Euglenophyta sunt prezentate în tabel. 3.4. Acest departament se caracterizează prin semne atât ale plantelor, cât și ale animalelor, ceea ce complică foarte mult clasificarea organismelor aparținând acestei zone. Din acest motiv, atât botaniștii, cât și zoologii le includ de obicei în schemele lor sistematice. Aceste probleme vor fi discutate mai târziu, după descrierea genului Euglena.
Euglena este cea mai comună algă unicelulară găsită în iazurile de apă dulce, șanțurile și orice alt corp de apă bogat în compuși organici dizolvați. La fel ca Chlamydomonas, se reproduce uneori atât de intens încât apa devine verde, deoarece clorofila predomină printre pigmenții euglenei. Structura euglenei este prezentată în fig. 3.20, unde sunt notate unele dintre caracteristicile sale.
Orez. 3.20. Structura Euglena gracillis. Canal- locul prin care intră hrana la speciile neverzi; pelicula este absentă aici, ceea ce permite înghițirea particulelor mici. vizor(stigmatizarea) este roșie; implicate în reacția de fototaxis. Fotoreceptor detectează o sursă de lumină și determină corpul să înoate în direcția iluminării optime (fototaxis); direcția de mișcare se poate schimba atunci când fotoreceptorul este umbrit. Flagel lung folosit pentru locomoție; de obicei îndreptat înainte; mișcările sub formă de undă trec de-a lungul flagelului de la bază până la vârf; flagelul trage celula în spatele lui; în timp ce se deplasează înainte, celula se rotește în jurul axei sale, lăsând în spate o urmă ca un tirbușon. Vacuolă pulsatorieînconjurat de vacuole accesorii; participă la osmoreglare, pompând excesul de apă în rezervor, care a intrat în celulă ca urmare a osmozei. flagel scurt nu participă la locomoție. Granule de paramilon este format dintr-un polimer al glucozei, asemănător amidonului și este un carbohidrat de stocare. peliculă situat sub membrană plasmatică; flexibil. Cloroplaste conțin pigmenți fotosintetici. LA citoplasma există fibre contractile care provoacă unde peristaltice de deformare celulară; această mișcare se numește euglenoid
Euglena nu are perete celular. În exterior, celula este acoperită cu o membrană plasmatică, imediat sub care se află o proteină peliculă. Pelicula este destul de flexibilă, iar acest lucru permite celulei să ia forme diferite. Pelicula înconjoară complet citoplasma și poate fi văzută ca un fel de exoschelet. Este format dintr-o serie de benzi longitudinale îngroșate și microfibrile împletite. Când sunt în interiorul citoplasmei, au apelat fibrile minuscule mionemie, benzile de peliculă încep să alunece una față de alta, drept urmare forma corpului se modifică. Acest fenomen se numește mișcare euglenoidiană. În fig. 3.20 (luați în considerare ocelul, fotoreceptorul și flagelul lung) și este descris în detaliu în sec. 17.6.3.
Reproducerea asexuată are loc prin diviziunea longitudinală a celulei în două. Reproducerea sexuală nu este observată.
Nutriție
Speciile verzi de Euglena sunt autotrofe și sintetizează toate substanțele de care au nevoie din dioxid de carbon, apă și săruri minerale. În același timp, au nevoie să primească vitaminele B1 și B12 din exterior, pe care nu le pot sintetiza singuri. În acest sens, Euglena nu este diferită de animale, deși multe alte alge au și ele o astfel de nevoie de vitamine.
Mai multe specii de Euglena nu au clorofilă și, prin urmare, nu sunt nici colorate, nici capabile de fotosinteză (adică sunt heterotrofe). Se hrănesc cu tipul de saprofite, digestia are loc în afara celulei. Când un corp de apă este poluat, ele se dezvoltă, deoarece materialul în descompunere este bogat în compuși organici. Alte forme incolore sunt capabile să înghită particule mici de alimente, pentru care au un fel de „faringe”, unde nu există peliculă. Aceste particule sunt apoi digerate în interiorul celulei (nutriția holozoică, secțiunea 10.1.1). Alimentele sunt introduse în faringe prin mișcarea flagelilor. Aceste specii amintesc în multe privințe de cel mai simplu Rerapema (Secțiunea 4.1.1).
Dacă celulele verzi ale Euglenei sunt ținute în întuneric mult timp, cloroplastele dispar și celulele devin incolore. Dacă în mediu există suficiente substanțe organice, atunci celulele pot trăi ca saprofite mult timp. Când sunt scoase la lumină, clorofila reapare.
Probleme de taxonomie a Euglenei
După cum am spus deja și după cum urmează din Tabel. 3.1, Euglena se caracterizează prin trăsături atât ale plantelor, cât și ale animalelor. Unul dintre aceste semne animale, pe care încă nu l-am luat în considerare, este prezența în ochi astaxantina- un pigment caracteristic animalelor.
Ușurința cu care unele euglene se pot schimba de la verde la incolor și invers indică faptul că speciile permanent incolore par să fi evoluat din verde. Dacă ulterior formele incolore au evoluat adaptări speciale pentru hrănirea holozoică, asemănătoare cu cele găsite la Peranema, atunci este foarte posibil ca strămoșii protozoarelor să fi fost asemănători plantelor. Nu trebuie uitat însă că evoluția ar fi putut merge și în direcția opusă, deoarece am discutat deja la începutul acestui capitol despre posibilitatea ca strămoșii plantelor să fie asemănători cu animalele (adică eucariotele heterotrofe).
Atunci când decideți dacă să plasați Euglena în regnul vegetal sau în regnul animal, trebuie amintit că Chlamydomonas are și unele trăsături animale și, totuși, este de obicei clasificată ca plantă. Principalele dificultăți ale taxonomiștilor sunt legate de metoda de nutriție. Aparent, euglena ar trebui să fie atribuită plantelor, deoarece prezența cloroplastelor este considerată o caracteristică unică inerentă numai regnului vegetal. Toate acestea, însă, ne reamintesc încă o dată cât de greu este să impuni naturii o taxonomie artificială inventată de oameni.
3.3. Faceți un tabel cu personajele vegetale și animale ale Euglenei. Folosiți tabelul pentru asta. 3.1, fig. 3.20 și informațiile de mai sus.
3.2.7. Direcții de evoluție a algelor
Chiar și puținele exemple pe care le-am luat în considerare în secțiunile anterioare sunt suficiente pentru a înțelege că există multe tipuri de alge, inclusiv forme unicelulare precum Chlamydomonas și organisme relativ mari precum Fucus, în care organismul este diferențiat și există un anumit funcțiile de divizare între țesuturi individuale. Unele alge brune mari au chiar și țesuturi conductoare, deși nu au țesut conducător real - xilem și floem.
La alge, există o tendință clară de a complica procesul de reproducere sexuală de la izogamie simplă și anizogamie la oogamie. Cu toate acestea, una sau alta tendință ar trebui folosită cu multă prudență pentru a explica relațiile evolutive dintre grupurile individuale de alge. Astfel de relații nu au fost încă pe deplin elucidate, iar grupa Chlorophyta (algele verzi), din care se crede că au provenit plantele terestre, este foarte diversă: are atât forme unicelulare simple, cât și altele mult mai complexe, iar reproducerea sexuală variază și ea. de la izogamie la oogamie.
3.2.8. Valoarea algelor
Rolul algelor în biosferă
Estimările actuale sugerează că oceanul reprezintă cel puțin jumătate din producția primară a lumii în termeni de carbon fix. Această producție primară este formată din alge - singurele plante care locuiesc în ocean. Având în vedere suprafața vastă pe care o ocupă oceanul, ar trebui să ne așteptăm ca productivitatea acestuia să fie și mai mare, dar nu trebuie să uităm că fotosinteza este posibilă doar în straturile de suprafață, unde pătrunde lumina și unde factorul limitativ este disponibilitatea nutrienților, în special azot și fosfor.
Algele sunt producători primari foarte importanți (cap. 12) care pornesc majoritatea lanțurilor trofice, inclusiv aproape toate lanțurile marine și multe lanțuri de apă dulce. Aceste lanțuri ajung la pești prin zooplancton*, crustacee etc. Multe alge microscopice sunt unicelulare și sunt componenta principală a fitoplanctonului * .
* (Planctonul sunt cele mai mici plante (fitoplancton) și animale (zooplancton) care înoată liber în straturile de suprafață ale oceanelor și lacurilor. Planctonul are o mare importanță economică și ecologică.)
Fixarea carbonului este doar una dintre consecințele fotosintezei (Secțiunea 9.2). În plus, fotosinteza menține nivelul de oxigen din atmosferă, cel puțin jumătate din tot oxigenul produs de alge, iar contribuția lor la acest proces este mult mai mare decât cea a pădurilor terestre.
Acid alginic, agar și caragenan
Din alge se obțin multe produse utile, cum ar fi acidul alginic, agar și caragenanul. Acid alginic iar derivații săi (alginați) sunt polizaharide care sunt extrase din lamina mediană și pereții celulari ai algelor brune, cum ar fi Laminaria, Ascophyllum și Macrocystis. Algele sunt recoltate în cantități mari în apele de mică adâncime de coastă; Macrocystis, de exemplu, este recoltat în largul coastei Californiei. Alginații purificați sunt netoxici și formează ușor geluri. Sunt utilizate pe scară largă ca întăritori și agenți de gelifiere pentru produse industriale (de exemplu, în cosmetică - pentru fabricarea cremelor de mâini); ca emulgatori - pentru prepararea înghețatei; ca substanțe formatoare de jeleu - în industria cofetăriei; în fabricarea de lacuri, vopsele și medicamente; pentru a obține vase din ceramică glazurată.
agar- o polizaharidă care se obține din algele roșii. Formează aceleași geluri ca și alginații, dar este probabil mai cunoscut ca un mediu foarte convenabil pentru creșterea bacteriilor și ciupercilor. În acest scop, se prepară o soluție de agar diluată, apoi se adaugă diverși nutrienți, se sterilizează și se lasă să se solidifice, obținându-se o masă asemănătoare jeleului. În plus, agarul este utilizat în aceleași scopuri ca și alginații.
Caragenan (caragenan) este o altă polizaharidă a peretelui celular care este derivată în principal din algele roșii Chondrus crispus. În structura sa chimică, este foarte asemănător cu agar-ul și este folosit în aceleași scopuri.
Pământ de diatomee (kieselguhr)
Algele aparținând departamentului Bacillariophyta sunt în mare parte unicelulare; ei sunt numiti, cunoscuti diatomee. Aceste alge se caracterizează printr-o structură specială a peretelui celular, care conține siliciu. După moartea celulelor, rămășițele de diatomee cad pe fundul mărilor și al lacurilor, iar acolo se acumulează treptat depozite mari. „Pământul de diatomee” astfel format conține mult (până la 90%) siliciu. După o purificare adecvată, acest „pământ” poate fi folosit ca un excelent material de filtrare (de exemplu, în producția de zahăr sau pentru a limpezi berea), ca umplutură în fabricarea vopselelor sau a hârtiei și ca material izolator capabil să reziste. schimbări bruște de temperatură.
Îngrăşământ
În fermele situate în apropiere de coastă, algele mari (roșii și maro) sunt folosite în mod tradițional ca îngrășăminte, deși la scară mică. Algele sunt bogate în potasiu, dar conțin mult mai puțin azot și fosfor decât în gunoiul de grajd simplu. Prin urmare, efectul lor fertilizant nu este foarte mare. Un rol mai semnificativ îl au algele albastre-verzi care trăiesc liber, care sunt fixatori de azot foarte importanți și sunt destul de comune în sol (secțiunea 9.11.1).
Produse alimentare
Niște alge marine sunt servite direct la masă, mai ales în Orientul Îndepărtat. Considerate o delicatesă, algele roșii Porphyra și algele brune mari Laminaria sunt consumate în mod obișnuit crude sau folosite în diverse feluri de mâncare. În Țara Galilor de Sud, Porphyra este folosită într-un fel de mâncare tradițional în care alge marine fierte sunt amestecate cu fulgi de ovăz și apoi fierte în ulei. În căutarea de noi surse de hrană, s-a acordat multă atenție cultivării industriale a algelor. Cu toate acestea, foarte puține alge sunt potrivite pentru obținerea de noi produse alimentare, iar până acum s-a realizat orice progres semnificativ în acest domeniu în cultivarea bacteriilor și ciupercilor. Dintre algele albastre-verzi, Spirulina este considerată promițătoare.
Tratarea apelor uzate
Algele au o anumită contribuție la activitatea microorganismelor în tratarea apelor uzate, deoarece apele uzate conțin nutrienți nu numai pentru bacterii, ciuperci și protozoare, ci și pentru algele verzi microscopice. Sunt utile în special în „bazinele de oxidare” deschise, care sunt utilizate pe scară largă în țările tropicale și subtropicale. Iazurile deschise cu o adâncime de 1 până la 1,5 m sunt umplute cu ape uzate neepurate. În procesul de fotosinteză, algele eliberează oxigen și asigură astfel activitatea vitală a altor microorganisme aerobe care cresc în apele uzate. Din când în când, algele sunt recoltate și prelucrate pentru hrana animalelor.
Cercetare științifică
Algele unicelulare au toate trăsăturile caracteristice ale plantelor tipice, deci sunt un material ideal pentru cercetarea științifică, deoarece, în primul rând, pot fi cultivate în număr mare în condiții strict definite și, în al doilea rând, acest lucru nu necesită mult spațiu. Un exemplu de astfel de alge este Chlorella, care deține pe bună dreptate un loc de onoare în cercetarea fotosintezei (Secțiunea 9.4.3). Algele sunt, de asemenea, folosite în studiul absorbției ionilor. Ele au fost, de asemenea, de mare folos în studiile de pionierat ale structurii peretelui celular și a flagelilor.
Daune cauzate de alge
În anumite condiții, algele „înfloresc”, adică se acumulează în cantități mari în apă. „Înflorirea” se observă pe vreme destul de caldă, când există o mulțime de substanțe nutritive în apă. O astfel de situație este de foarte multe ori creată artificial de om atunci când efluenții industriali sunt aruncați în apă sau când îngrășămintele din câmpuri ajung în râuri și lacuri. Ca urmare, începe reproducerea explozivă a producătorilor primari (alge) și, încălcând toate legile naturii, aceștia încep să moară înainte de a avea timp să fie mâncați. Odată cu descompunerea ulterioară a reziduurilor, are loc o reproducere la fel de intensivă a bacteriilor aerobe, iar apa este complet lipsită de oxigen. Toate acestea se întâmplă foarte repede și, din cauza lipsei de oxigen, peștii și alte animale și plante încep să moară. Se numește creșterea concentrației de nutrienți din apă care începe acest proces eutrofizare rezervor, iar dacă se produce rapid, atunci putem presupune că aceasta este o altă formă de poluare a mediului.
Toxinele formate în timpul „înfloririi” apei, în special în timpul reproducerii algelor albastre-verzi, cresc moartea animalelor. Astfel de izbucniri de alge reprezintă o problemă serioasă pentru fermele piscicole, mai ales acolo unde îndepărtarea intensivă a îngrășămintelor pe câmp crește și mai mult eutrofizarea. Complicații similare apar cu „înflorirea” apei din ocean. În plus, toxinele, care se acumulează în organismul moluștelor și crustaceelor care se hrănesc cu alge și apoi intră în corpul uman, provoacă diverse otrăviri și paralizii în el.
Algele sunt, de asemenea, asociate cu multe dificultăți în stocarea apei potabile în rezervoarele de rezervă atunci când aceasta devine contaminată cu produse reziduale de alge sau când algele încep să crească pe filtrele de nisip, înfundându-le complet.
3.4. Dificultățile pe care tocmai le-am discutat sunt mai probabil să apară în rezervoarele situate în zonele joase. Explicați de ce așa ar trebui să fie.
3.5. Spre deosebire de multe ciuperci și bacterii, algele nu provoacă nicio boală. Cu ce este legat?
Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos
Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.
postat pe http://allbest.ru
1. ALGE ( ALGE)
1.1 CARACTERISTICI GENERALE
Algele sunt un grup de organisme predominant acvatice. O trăsătură caracteristică a tuturor algelor este că corpul lor nu este împărțit în organe vegetative (rădăcină, tulpină, frunză), ci este reprezentat de un talus sau talus. Din acest motiv, ele sunt numite talus sau organisme tale. Spre deosebire de plantele superioare, de obicei le lipsesc țesuturile, iar organele de reproducere sexuală sunt de obicei unicelulare. Comun pentru alge este capacitatea lor de a autotrof modul de nutriție datorită prezenței unui aparat fotosintetic. În același timp, la unele alge, alături de alimentația autotrofă, există și alimentația heterotrofă.
Sunt cunoscute peste 40.000 de specii de alge, care sunt combinate în 11 diviziuni: diatomee - aproximativ 20.000 de specii, verde - 13-20.000, roșu - aproximativ 4.000, albastru-verde - aproximativ 2.000, maro - aproximativ 1.000, dinofite - mai multe și criptofite peste 1.000, galben-verde, auriu, characeae - mai mult de 300 în fiecare diviziune, euglenoide - aproximativ 840 de specii. Potrivit cunoscutului algolog belarus T.M. Mikheeva (1999) a găsit 1832 de specii de alge în Belarus, iar împreună cu taxoni intraspecifici - 2338 de reprezentanți. Speciile descoperite aparțin a 363 de genuri din 134 de familii din 10 divizii. În același timp, 21 de specii de alge sunt enumerate în Cartea Roșie a Republicii Belarus.
Structura algelor. Algele din structura de tip talus se disting printr-o diversitate morfologică excepțională. Corpul lor poate fi unicelular, colonial, multicelular. Dimensiunile lor în fiecare dintre aceste forme diferă într-un interval uriaș - de la microscopic (1 micron) la gigantic (există specii care ating câteva zeci de metri). Ținând cont de marea diversitate morfologică a corpului vegetativ, algele pot fi împărțite în mai multe categorii după structura lor, formând principalele etape ale evoluției morfologice.
Structura monadică (flagelară) este caracteristică organismelor unicelulare și coloniale și se caracterizează prin prezența celulelor unuia, doi sau mai multor flageli în ele, care determină mișcarea activă în apă. Această structură predomină la dinofite și criptofite, algele aurii și euglene. La algele mai bine organizate, celulele care servesc pentru reproducere asexuată (zoospori) sau sexuale (gameți) au o structură monadică.
Structura amoeboid (rizopodială) se caracterizează prin absența unei forme permanente a celulei, a unei membrane dense și a flagelilor. Aceste alge, precum ameba, se deplasează cu ajutorul pseudopodelor, care se păstrează în dinofite, alge aurii și galben-verzui.
Structura palmelloidă (hemimonazală sau capsală) este o combinație de mai multe celule imobile scufundate într-un mucus comun, dar fără conexiuni plasmatice. Structura palmelloidă este larg reprezentată în algele verzi, galben-verzi și aurii; în alte departamente, este mai puțin frecventă sau absentă cu totul.
Structura cocoidă este caracterizată de celule imobile de diferite forme și dimensiuni, cu un perete celular dens, unice sau conectate într-o colonie (cenobia). O astfel de structură se găsește în aproape toate departamentele (cu excepția euglenei) alge, iar în diatomee este singura; la alți reprezentanți se observă în cicluri de dezvoltare (aplanospori, akinete, tetraspori etc.).
Structura filamentoasă (tricală) din lumea algelor este cea mai simplă formă a unui talus multicelular și este o combinație de celule imobile în filamente, între care interacțiunea fiziologică se realizează cu ajutorul plasmodesmelor. Firele pot fi simple și ramificate, cu viață liberă, atașate și unite cel mai adesea în colonii mucoase. Structura filamentoasă este prezentată printre algele verzi, aurii, galben-verzui, roșii.
Structura multifilamentoasă (heterotrihală) este o variantă mai complexă a structurii filamentoase, care se caracterizează prin două sisteme de filamente: cele care se strecoară de-a lungul substratului și cele care se extind vertical de la acestea.
Structura heterotrică este caracteristică multor alge albastre-verzi, verzi, char, aurii, galben-verzi, roșii și maro și poate fi o formă permanentă sau temporară.
Structura pseudoparenchimatoase (țesut fals) se caracterizează prin formarea de tali mari voluminosi ca urmare a fuziunii firelor unui talus multifilamentos, uneori însoțită de diferențierea „țesuturilor”. Deoarece acestea din urmă, în ceea ce privește metoda de formare, diferă de cele reale, se numesc țesuturi false. Găsit în unele alge roșii.
Structura sifonală (sifon) este un talus, adesea de dimensiuni mari și diferențiere morfologică complexă, fără partiții celulare și de obicei cu mulți nuclei. Tipul de organizare sifonală este prezent la unele alge verzi și galben-verzi.
Structura sifonocladă se găsește la unele alge verzi filamentoase, care se caracterizează prin diviziunea segregațională a celulelor multinucleate: protoplastul se descompune în părți rotunjite înconjurate de o membrană, dând naștere la noi segmente ale talului.
Structura celulară. Organizarea celulei majorității algelor (cu excepția celor albastru-verzi) diferă puțin de organizarea celulelor tipice ale plantelor superioare, dar are și caracteristici proprii. Celula majorității algelor este îmbrăcată într-o membrană celulară permanentă, are un sistem bifazic, constă dintr-o matrice amorfă, substanțe hemicelulozice sau pectinice, în care sunt scufundate elemente fibroase ale scheletului - microfibrile. În multe alge se depun componente suplimentare: carbonat de calciu (characeae, acetobularia, padina), acid alginic (maro), fier (roșu). În viața unei celule vegetale, un rol important îl joacă prezența în coajă a fracțiunilor de pectină și apoi de celuloză, care asigură funcții de susținere și protecție, precum și capacitatea de a pătrunde și de a crește. Membrana celulară poate fi întreagă sau constă din două sau mai multe părți, pătrunsă de pori și poate purta diferite excrescențe. Sub înveliș se află protoplasta, inclusiv citoplasma și nucleul.
Algele sunt singurul grup în care există toate cele trei tipuri de organizare celulară: procariote (alge albastre-verzi, unde nu există nuclei, rolul lor este jucat de nucleoid); mezocariote (dinofite, există un nucleu, dar primitiv) și eucariote (algele altor diviziuni sunt organisme nucleare reale).
Citoplasma în majoritatea algelor este situată într-un strat subțire de perete, înconjurând o vacuolă centrală mare cu seva celulară. Vacuola este absentă în celulele algelor albastre-verzi și a monadelor (vacuolele pulsatorii sunt observate în monadele de apă dulce). În citoplasma algelor eucariote se disting clar elementele reticulului endoplasmatic, ribozomii, mitocondriile, aparatul Golgi, cromatoforii și nucleele celulare; mai sunt lizozomi, peroxizomi, sferozomi.
În celulele algelor (cu excepția celor albastru-verzi), cromatoforele (cloroplastele) sunt vizibile în special din organele, care, spre deosebire de cloroplastele plantelor superioare, sunt diverse ca formă, culoare, număr, structură și locație în celulă. Ele pot fi în formă de cupă (chlamydomonas), spiralate (spirogyra), lamelare (diatomee pennate), cilindrice (edogonium). La multe alge, cromatoforii sunt numeroși și arată ca boabe sau discuri situate în citoplasma parietală (verde cu organizare sifonică, maro, roșu). Cromatoforii sunt înveliți, alcătuiți din stromă, structuri lamelare care seamănă cu sacii turtiți și se numesc tilacoizi. Conțin pigmenți. În plus, matricea cromatoforului conține ribozomi, ADN, ARN, granule lipidice și incluziuni speciale de pirenoizi. Pirenoidul este o formațiune specifică inerentă tuturor algelor (cu excepția celor albastru-verzi) și un grup mic de mușchi.
Reproducerea algelor. Reproducerea asexuată în algele unicelulare se realizează prin diviziune celulară, în algele coloniale și filamentoase - ca urmare a defalcării coloniilor sau filamentelor în fragmente separate; la câteva alge se formează organe de reproducere speciale, de exemplu, noduli în characee, akinete (celule speciale cu o cantitate mare de substanțe de rezervă și pigmenți) în verdețuri etc. O astfel de reproducere este adesea numită vegetativă.
Reproducerea asexuată are loc și prin spori imobili (aplanospori) sau zoospori (spori flagelați), care se formează prin diviziunea protoplastică a celulelor obișnuite sau speciale numite sporangi. Într-un număr de reprezentanți ai algelor verzi, aplanosporii dobândesc uneori toate trăsăturile distinctive ale acestei celule deja în celula mamă. În astfel de cazuri, se vorbește despre autospori. Reproducerea prin intermediul sporilor se numește reproducere asexuată adecvată.
Reproducerea sexuală se caracterizează prin prezența unui proces sexual, una dintre cele mai importante etape ale căruia este fertilizarea, adică. fuziunea celulelor sexuale haploide - gameți. Ca urmare a fertilizării, se formează un zigot cu o nouă combinație de trăsături ereditare, care devine strămoșul unui nou organism.
La alge se disting următoarele forme ale procesului sexual: cologamia - fuziunea a doi indivizi unicelulari; izogamie - fuziunea gameților mobili care sunt identici ca structură și dimensiune; heterogamie - fuziunea gameților mobili de diferite dimensiuni (cel mai mare este considerat feminin); oogamie - fuziunea unui ou mare imobil cu un mic gamet masculin mobil - un spermatozoid sau un spermatozoid imobil fără coajă (în algele roșii); conjugare - fuziunea protoplastelor celulelor nespecializate. Gameții se formează în celule care nu diferă de celulele vegetative sau în celule speciale numite gametangie. Gametangiile care conțin un ou (rar mai multe) se numesc oogonie, iar cele în care se formează spermatozoizi sau spermatozoizi se numesc anteridii. La algele primitive, fiecare individ este capabil să formeze atât spori, cât și gameți, în funcție de anotimp și de condițiile externe; în altele, funcțiile de reproducere asexuată și sexuală sunt îndeplinite de diferiți indivizi - sporofiții (formează spori) și gametofiții (formează gameți). Principalele tipuri de cicluri de viață ale algelor.
1. Tipul haplofazic se caracterizează prin absența alternanței generațiilor. Întreaga viață vegetativă a algelor se desfășoară în stare haploidă, adică sunt haplonte. Numai zigotul este diploid, a cărui germinare este însoțită de o diviziune de reducere a nucleului (reducere zigotică). Plantele care se dezvoltă în acest caz sunt haploide. Exemple sunt multe alge verzi (volvox, majoritatea clorococice, conjugate) și alge carbon.
2. Tipul diplofazic se distinge prin faptul că întreaga viață vegetativă a algelor se desfășoară în stare diploidă, iar faza haploidă este reprezentată doar de gameți. Înainte de formarea lor, are loc o diviziune de reducere a nucleului (reducere gametică). Zigotul fără diviziune nucleară crește într-un talus diploid. Aceste alge sunt diplonte. Acest tip de dezvoltare este caracteristic multor alge verzi cu o structură de sifon, tuturor diatomeelor și unor reprezentanți ai algelor brune (ordine Fucal).
3. Tipul diplohaplofazic se caracterizează prin faptul că în celulele talilor diploizi (sporofite) ale multor alge, diviziunea de reducere a nucleului precede formarea zoo- sau aplanosporilor (reducere sporică). Sporii se dezvoltă în plante haploide (gametofite) care se reproduc numai sexual. Un ou fertilizat - un zigot - germinează într-o plantă diploidă care poartă organe de reproducere asexuată. Astfel, la aceste alge există o alternanță de forme (generații) de dezvoltare: un sporofit asexuat diploid și un gametofit sexual haploid. Ambele generații pot să nu difere ca aspect și să ocupe același loc în ciclul de dezvoltare (schimbarea izomorfă a generațiilor) sau să difere brusc în caracteristicile morfologice (schimbarea heteromorfă a generațiilor). O schimbare izomorfă în generații este caracteristică unui număr de alge verzi (ulva, enteromorfe, cladofore), maro și cele mai multe alge roșii. O schimbare heteromorfă a generațiilor are loc cu o predominanță atât a gametofitului, cât și a sporofitului (caracteristică în principal algelor brune, mai rar verzi și roșii).
Apa este principalul mediu de viață pentru alge. In plus, factori precum lumina, temperatura, salinitatea apei, compozitia chimica a substratului etc., joaca un rol extrem de important in viata lor.In functie de conditiile de mediu, algele formeaza diverse grupuri sau comunitati (cenoze), fiecare dintre ele. se caracterizează printr-o compoziţie mai mult sau mai puţin certă a speciilor.
1.2 METODE DE COLECTARE, DEPOZITARE ȘI STUDIARE A ALGELOR
Algele pot fi colectate de la începutul primăverii până la sfârșitul toamnei, în timp ce algele terestre pot fi colectate din zone fără zăpadă pe tot parcursul anului. Pentru a le colecta, trebuie să luați borcane cu gura largă și dopuri de plută bine potrivite, o pungă pentru ele, un cuțit, o racletă ascuțită, plasă de plancton, o fiolă de formol, cutii sau pungi de plastic pentru colectarea algelor terestre, hârtie de scris. pentru etichete, un blocnotes, un creion.
Metodele de colectare și studiere al algelor sunt determinate în primul rând de caracteristicile ecologice și morfologice ale reprezentanților diferitelor departamente și grupuri ecologice. Să luăm în considerare principalele metode de colectare și studiu al algelor din diverse corpuri de apă în scopul studiilor floristic-sistematice și parțial hidrobiologice.
Colecția de fitoplancton. Alegerea metodei de prelevare a probelor de fitoplancton depinde de tipul rezervorului, gradul de dezvoltare al algelor, obiectivele cercetării, instrumentele disponibile, echipamentele etc. concentrarea preliminară a microorganismelor care trăiesc în coloana de apă. O astfel de metodă este filtrarea apei prin plasele de plancton (descrierea plaselor de plancton și a altor dispozitive și dispozitive pentru colectarea algelor).
La colectarea planctonului din straturile de suprafață ale unui rezervor, plasa de plancton este coborâtă în apă, astfel încât deschiderea superioară a plasei să fie la o distanță de 5-10 cm deasupra suprafeței apei. Un vas de un anumit volum trage apa din stratul de suprafata (pana la 15-20 cm adancime) si o toarna in plasa, filtrand astfel 50-100 litri de apa. În rezervoarele mari, probele de plancton sunt prelevate dintr-o barcă: o plasă de plancton este trasă pe o frânghie subțire în spatele unei bărci în mișcare timp de 5-10 minute. Pentru colecțiile verticale de plancton se folosesc plase cu un design special. În corpuri mici de apă, probele de plancton pot fi colectate de pe țărm prin colectarea cu grijă a apei într-un vas din fața ta și filtrarea acesteia printr-o plasă sau aruncând o plasă pe o frânghie subțire în apă și trăgând-o cu grijă. Pentru contabilizarea cantitativă a fitoplanctonului, volumul probelor se realizează prin dispozitive speciale - batometre - de diferite modele. Batometrul sistemului Rutner a primit o aplicare largă în practică. Partea sa principală este un cilindru din metal sau plexiglas, cu o capacitate de la 1 până la 5 litri. Aparatul este echipat cu capace superioare și inferioare care închid etanș cilindrul. Sub apă, batometrul este coborât cu capacele deschise. Când se atinge adâncimea necesară, ca urmare a scuturării puternice a frânghiei, capacele închid orificiile cilindrului, care, atunci când este închis, este scos la suprafață. Apa închisă în cilindru este turnată în vasul pregătit printr-o conductă laterală echipată cu robinet. Când se studiază fitoplanctonul straturilor de suprafață ale apei, probele sunt prelevate fără ajutorul unui batometru prin culegere de apă într-un vas de un anumit volum.
Colecția de fitobentos. Pentru a studia compoziția speciei a fitobentosului pe suprafața unui rezervor, este suficient să extrageți o anumită cantitate de sol de fund și sedimente pe acesta. În apele puțin adânci (până la 0,5-1,0 m adâncime), acest lucru se realizează folosind o eprubetă coborâtă în fund sau un sifon - un furtun de cauciuc cu tuburi de sticlă la capete, în care este aspirat nămol. La adâncimi, se prelevează probe de calitate folosind o găleată sau un pahar atașat de un băț, precum și diverse greble, „pisici”, drage, grabe de fund, silozuri etc.
Colecția de perifiton. Pentru a studia compoziția speciei a perifitonului, placa de pe suprafața diferitelor obiecte subacvatice (pietricele, pietriș, pietre, tulpini și frunze ale plantelor superioare, cochilii de moluște, părți din lemn și beton ale structurilor hidraulice etc.) este îndepărtată cu ajutorul unui cuțit obișnuit sau raclete speciale. Cu toate acestea, multe organisme interesante mor în acest proces; unele dintre ele sunt duse de curenții de apă, organele de atașare a algelor de substrat sunt distruse, imaginea așezării reciproce a componentelor biocenozei este perturbată. Prin urmare, este mai bine să colectați algele împreună cu substratul, care este îndepărtat complet sau parțial cu grijă la suprafața apei, astfel încât curentul să nu spele algele de pe acesta. Substratul extras (sau fragmentul acestuia), împreună cu algele, este plasat într-un vas pregătit pentru probă și umplut doar cu o cantitate mică de apă din același rezervor pentru a studia în continuare materialul colectat în stare de viață sau cu un Soluție de formaldehidă 4%. Algele sol sau aer sunt colectate, dacă este posibil, împreună cu substratul în pungi sterile de hârtie sau în vase de sticlă cu o soluție de formaldehidă 4%.
Etichetarea și fixarea probelor. Păstrarea unui jurnal de teren. Pentru a studia algele într-o stare vie și fixă, materialul colectat este împărțit în două părți. Materialul viu este plasat în vase sterile de sticlă (eprubete, baloane, borcane), închise cu dopuri de bumbac și neumplute până la vârf, sau în pungi sterile de hârtie. Pentru a menține mai bine algele în viață în condiții expediționale, mostrele de apă sunt ambalate în hârtie de ambalaj umedă și plasate în cutii. Probele trebuie despachetate periodic și expuse la lumină difuză pentru a sprijini procesele fotosintetice și a îmbogăți mediul cu oxigen.
Probele colectate sunt atent etichetate. Etichetele, completate cu un simplu creion sau pastă, indică numărul probei, ora și locul colectării, instrumentul de colectare și numele colectorului. Aceleași date sunt înregistrate în jurnalul de teren, în care, în plus, rezultatele măsurătorilor pH-ului, temperaturii apei și aerului, un desen schematic, o descriere detaliată a rezervorului studiat, vegetația acvatică superioară care se dezvoltă în acesta și alte se introduc observatiile.
Studiu calitativ al materialului colectat. Materialul este examinat preliminar la microscop în stare de viață în ziua recoltării pentru a observa starea calitativă a algelor înainte de apariția modificărilor cauzate de depozitarea materialului viu sau fixarea probelor (formarea celulelor reproductive, coloniilor, pierderea flagelilor și a motilității etc.). În viitor, este studiat în paralel într-o stare de viață și fixă. Preparatele sunt pregătite pentru examinarea microscopică a algelor: o picătură din lichidul studiat este aplicată pe o lamă de sticlă și acoperită cu o lametă. Dacă algele trăiesc în afara apei, acestea sunt puse într-o picătură de apă de la robinet sau glicerină hidratată. Dacă sunt necesare observații pe termen lung ale aceluiași obiect, metoda picăturii suspendate dă un rezultat bun. O picătură mică din lichidul de testat este aplicată pe o lamă de acoperire curată, după care lama de acoperire, ale cărei margini sunt acoperite cu parafină, ulei de parafină sau vaselină, este plasată în jos pe o lamă de sticlă specială cu o gaură în mijloc, astfel încât picătura să nu atingă fundul găurii. Un astfel de preparat poate fi studiat timp de câteva luni, păstrându-l între lucrări într-o cameră umedă. La identificarea algelor, este necesar să se obțină acuratețea determinării lor. Când se studiază materialul original, este necesar să se noteze orice, chiar și mici abateri de dimensiune, formă și alte caracteristici morfologice, fixați-le în descrieri, desene și microfotografii.
Metoda de contabilizare cantitativă a algelor. Probele de fitoplancton, fitobentos și perifiton pot fi supuse contabilizării cantitative. Datele despre abundența algelor sunt datele inițiale pentru determinarea biomasei acestora și recalcularea altor indicatori cantitativi pe celulă sau unitate de biomasă. Numărul de alge poate fi exprimat în numărul de celule, cenobii, segmente de fire de o anumită lungime etc. Numărul de alge planctonice este numărat folosind camere de numărare (Fuchs-Rosenthal, Nageott, Goryaev etc.) cu un microscop mărire de 420 de ori. Cantitatea medie de alge obținută din cel puțin trei numărări este recalculată pentru un anumit volum de apă. Deoarece substratul pentru așezarea algelor poate fi obiecte subacvatice (pietre, grămezi, plante, animale etc.), în unele cazuri cantitatea de alge este calculată pe unitate de suprafață, în altele - pe unitate de masă.
1.3 POZIȚIA ALGELOR ÎN SISTEMUL ACTUAL AL LUMII ORGANICE
Pentru a crea un sistem natural al lumii organice, taxonomiștii folosesc un set de caracteristici cele mai semnificative ale organismelor incluse într-o anumită categorie taxonomică. Aceste semne includ:
1) dezvoltarea istorică a unui grup de organisme vii bazate pe resturi fosile;
2) caracteristici ale structurii morfologice și anatomice a speciilor moderne;
3) caracteristici ale reproducerii și dezvoltării embrionare;
4) caracteristici fiziologice și biochimice;
5) cariotip, determinat de numărul, mărimea și forma cromozomilor;
6) tip de nutrienți de rezervă
7) distribuția pe planeta noastră și o serie de altele.
Sistemul general acceptat al lumii organice nu a fost încă creat. Până în prezent, numărul de imperii, regate, subregate, tipuri (departamente) distinse de diferiți autori nu este același. Un moment fundamental nou în acest sistem al lumii organice în comparație cu cel precedent este alocarea regatului lui Protista. Numele „regatul lui Protista” ( Protista) propusă în 1866 de E. Haeckel. În cea mai mare parte a secolului al XX-lea, susținătorii separării protiștilor într-un regat separat și-au întărit pozițiile, deși au exclus bacteriile și bureții din acesta, dar au completat-o cu restul protozoarelor, precum și cu unele ciuperci și alge. În prezent face parte din regat Protista mulți autori includ toate organismele eucariote unicelulare și coloniale, indiferent de tipul de nutriție și funcționare. Aceasta înseamnă că sunt considerate ca un nivel special de organizare a materiei vii. Înțelegerea protiștilor tocmai ca prețesut (mai degrabă decât unicelular) permite diverșilor autori de sisteme să includă în compoziția lor (în funcție de ceea ce autorul înțelege prin țesut) toate sau unele grupuri de alge multicelulare (verzi, roșii, maro), organisme asemănătoare ciupercilor, sau "pseudo-ciuperci" - hipochitridie ( Hyphochytridiomycota), oomicete ( Oomycota) și labirintic ( Labyrinthulomycota). Drept urmare, regatul Protista a unit un grup extrem de eterogen de organisme, dintre care unele au fost incluse anterior în regnul Animalelor (Protozoare), regnul Ciupercilor (acrazia și mixomicete plasmodiale, majoritatea ciupercilor inferioare - chitridiomicete și oomicete). ), precum și în regnul Plantelor (euglene, dinofite, criptofite). , diatomee, alge aurii, galben-verzui, verzi).
Astfel, taxonomia modernă a algelor se caracterizează prin prezența multor sisteme care diferă între ele într-o măsură mai mare sau mai mică nu doar la nivelul taxonomiilor mici (genuri, familii, ordine, clase) ci și la cele mai înalte niveluri taxonomice. (departamente, subregate, regate,) . De exemplu, carofitele din același volum sunt considerate de diferiți autori ca un departament, clasă sau chiar ordine. Mai mult, într-un sistem sunt alocate regnului Plante, în altul - regatului Protista sau Chromista. În același timp, după o serie de caracteristici esențiale (prezența, ca la plantele verzi, a clorofilei A, carotenoidele, precum și ficobilinele ca în algele roșii, tipul de fotosinteză oxigenată etc.) cianobacteriile sunt foarte asemănătoare cu algele. În acest sens, ele sunt adesea numite alge albastre-verzi și sunt luate în considerare în cursul algologiei.
2. CARACTERISTICILE ALGELOR
2.1 DIVIZIUNEA GALBEN VERDE ( XANTOFITA)
Departamentul de alge galben-verzi include organisme care se află în diferite stadii de diferențiere morfologică a talului - unicelulare, coloniale și multicelulare. Printre acestea se găsesc structuri predominant cocoide, palmelloide sau filamentoase, mai rar - ameboide, monadice, sifonale și lamelare. Formele mobile de alge galben-verzui (inclusiv zoospori) se caracterizează prin prezența a doi flageli de dimensiuni inegale (laterale - scurte, în formă de gândac și anterior - lungi cu mastigoneme) și culoarea galben-verde a cromatoforilor, datorită prezenței clorofilele a și c, carotenii în și e, xantofilele (anteraxantină, luteină, zeaxantina, washriaxantina, violaxantina și neoxantina). În funcție de predominanța anumitor pigmenți, există specii cu o culoare galben deschis sau închis, mai rar verde, iar în unele - albastru. Produse de rezervă - volutină, grăsimi, adesea crisolaminarina. În formele primitive, conținutul celulei este înconjurat de un periplast subțire, în timp ce la reprezentanții mai bine organizați există o membrană de pectină sau celuloză (solidă sau bicuspidă). Membrana celulară este adesea impregnată cu săruri de fier, silice, var și are diverse decorațiuni sculpturale.
Există mai mulți cromatofori în protoplastul celulei, care pot fi în formă de disc, lamelar, în formă de panglică sau cupă sau în formă de stea. Un nucleu sau mai multe. Unele specii au pirenoizi. Formele mobile au un stigmat. Algele galben-verzui se pot reproduce prin diviziunea celulară longitudinală, dezintegrarea coloniilor sau filamentelor în secțiuni separate, precum și prin zoo- sau aplanospori. Procesul sexual (izo- sau oogamie) este cunoscut de câțiva. Pentru a suporta condiții nefavorabile, unele specii formează chisturi cu o membrană bivalvă slab silicificată. Algele acestei diviziuni se găsesc în principal în rezervoarele de apă dulce curată, mai rar în mări, în apele salmastre și în sol.
2.1.1 Clasa Xanthophytaceae ( Xanthophyceae)
Această clasă include organisme unicelulare și multicelulare, predominant cu o structură cocoidă; mai rar, se observă o structură a corpului monadică, rizopodială, palmeloidală, filamentoasă, multifilamentoasă sau sifonică. Forme și stadii monadice cu doi flageli inegale și un stigmat situat pe marginea anterioară a cromatoforului, sub teaca acestuia. Cromatoforele sunt înconjurate de un canal al reticulului endoplasmatic care continuă în membrana exterioară a învelișului nuclear.
În conformitate cu tipurile de organizare a talului, clasa este împărțită în șase ordine: heteroclorura ( Heterocloridali), rizoclorura ( Rizocloridali), heterogleal ( Heterogloeales), mischococic ( mischococcales), botridial ( Botrydiales) și tribonemal ( Tribonematales).
Comanda Botridial ( Botridiales). Reprezentanții ordinului se caracterizează printr-o structură sifonală a talului. În exterior, ele pot avea o formă complexă, dar, conform structurii protoplastei, sunt o celulă multinucleată gigantică. De regulă, talul este diferențiat în părți subterane colorate și incolore. Reprezentanți tipici ai ordinului sunt genurile Botridium și Vosheria.
Genul Botridium ( Botrydium) combină alge sifon atașate terestre având o formă sferică, în formă de pară sau club. Partea lor subterană este un sistem dihotomic ramificat de rizoizi incolori. Celula este acoperită cu o membrană de pectină, care, saturată cu var, se aspru odată cu vârsta. Cromatoforele lamelare sau în formă de disc și numeroase picături de ulei sunt localizate în stratul de perete al citoplasmei. Nucleele mici sunt vizibile numai după colorare.
Botridium se reproduce prin zoospori, uneori prin auto- sau aplanospori. În condiții nefavorabile (uscare prelungită), conținutul părții de pământ (mingea) se mută în rizoizi și se rup în părți separate acoperite cu o coajă groasă, formând chisturi de repaus - rizochisturi. Odată cu apariția condițiilor favorabile, rizociștii germinează în noi indivizi direct sau prin stadiul de zoospori.
Sunt cunoscute mai mult de 10 specii, inclusiv 1 specie - B. granular ( B. granulatum) - în Belarus. Se dezvoltă pe depuneri argilo-niloase de pe malurile corpurilor de apă, pe fundul iazurilor de uscare, în şoselele drumurilor de ţară şi forestiere, pe soluri umede, bogate în nutrienţi, cu un conţinut ridicat de var.
Clanul Vosheria ( Vaucheria) include alge, al căror talus este filamente ramificate neregulat și rar de culoare verde deschis delicată cu rizoizi ramificati incolori. Aceasta este o celulă multinucleată gigantică. Partea sa centrală este ocupată de o vacuolă mare cu seva celulară. Numeroși cromatofori în formă de disc fără pirenoizi și picături de ulei sunt localizați în stratul de perete al citoplasmei.
Reproducerea asexuată este realizată de zoo-și aplanospori multiflagelați și multinucleari. În același timp, conținutul de la capetele ramurilor devine mai dens și mai întunecat, este separat printr-un sept de firul comun și se transformă într-un zoosporangiu, unde se formează un zoospor mare cu numeroase flageli perechi de-a lungul periferiei.
Procesul sexual în Vosheria este oogam. Anteridiul și una sau două sau mai multe oogonii se formează pe un fir sau pe ramuri scurte speciale. Când oul se maturizează, o picătură de conținut iese din gura de scurgere a oogonului, atrăgând spermatozoizii. Unul dintre ei (cu doi flageli de lungime inegală) este introdus în oogonium prin orificiul format și fecundează oul. După fertilizare, în oogonium se dezvoltă un oospor cu o coajă groasă care conține mult ulei și hematocrom. După o perioadă de repaus, în el are loc diviziunea de reducere a nucleului și crește într-un nou fir haploid.
Sunt cunoscute 62 de specii, distribuite pe tot globul. În Belarus, se notează 1 specie - Vaucheria De Candolle sp.
Ordine tribonemală ( Tribonematales). Combină forme caracterizate printr-o structură filamentoasă a talului. Aceștia sunt cei mai bine organizați reprezentanți ai algelor galben-verzui. În aparență, ele sunt asemănătoare cu ulothrix-urile din departamentul Verzi și cu multe specii din departamentul alge aurii. Un reprezentant tipic al acestui ordin este genul Triboneme.
genul Tribonema ( Tribonema) include algele ale căror filamente sunt neramificate. La început, ele sunt atașate de un substrat cu ajutorul unei celule bazale, apoi, datorită morții acesteia, plutesc la suprafața rezervorului și sunt deja găsite ca plutitoare libere, formând un noroi galben-verzui. O trăsătură caracteristică prin care filamentele tribonema sunt ușor de distins de alte alge filamentoase este conturul deosebit al capetelor lor sub forma a două coarne. Acest lucru se datorează faptului că membrana celulară a tribonemului este puternică, bicuspidă și este formată din două jumătăți identice. Marginea unei jumătăți este pe marginea celeilalte în mijlocul cuștii. În timpul diviziunii celulare, din partea sa mijlocie se formează o secțiune cilindrică a unei noi membrane, în care este așezat un sept transversal. Astfel, jumătățile celulelor învecinate sunt ferm legate între ele, iar când firul se rupe în bucăți sau se rupe în celule individuale, se formează fragmente caracteristice în formă de H ale carcasei. De obicei, în fiecare celulă a tribonemului există mai mulți cromatofori, în formă de disc, fără pirenoizi. În timpul reproducerii, în celule se formează unul sau doi zoospori sau aplanospori multiflagelați, la ieșirea cărora valvele diverg și firul de alge se dezintegrează. Pentru a suporta condiții nefavorabile, se folosesc akinete cu un perete celular gros sau chisturi. Sunt cunoscute 22 de specii de triboneme, 6 dintre ele sunt în Belarus. Distribuit în principal în zona de coastă a diferitelor rezervoare pe plante acvatice, pietre, unele - în sol; deseori formează ședuri moi, asemănătoare bumbacului, nemucilaginoase, galben-verzui.
2.2 DIVIZIUNEA ALGE MARO ( PHAEOPHYTA)
Departamentul Alge brune cuprinde numeroase alge multicelulare, în principal macroscopice, cu structură simplă și complexă. Dimensiunile lor variază de la câțiva milimetri la câțiva metri (uneori până la 60 m sau mai mult). Talul crește ca urmare a creșterii intercalare sau datorită activității celulei apicale. În aparență, acestea sunt tufe ramificate, cruste, plăci, corzi, panglici, disecate complex în organe în formă de tulpină și frunze. Talii unor mari reprezentanți au bule de aer care țin ramurile în apă în poziție verticală. Pentru atașarea la sol, se folosesc rizoizi sau creșteri în formă de disc la baza talului - discul bazal.
Conform diferențierii morfologice și anatomice a talului, algele brune sunt la un nivel mai înalt decât toate celelalte grupe. Dintre acestea, nu se cunosc nici forme unicelulare, nici coloniale, nici tali sub forma unui fir simplu neramificat. Talul celor mai simple alge brune vii este heterotric, în timp ce marea majoritate au tali cu o structură tisulară falsă sau adevărată (se disting țesuturi asimilatoare, de depozitare, mecanice, conductoare).
Învelișul celulelor este mucilaginos la exterior, este format din substanțe pectinice și un strat interior de celuloză. Mucusul protejează celulele de influențele mecanice, uscarea în timpul valului scăzut etc. În citoplasmă există un singur nucleu și cromatofori ai unui discoid, mai rar sub formă de panglică sau lamelară, vacuole, în multe tipuri de pirenoizi.
Cromatoforele celulelor de alge brune conțin clorofile a și c, caroteni și mai multe xantofile - fucoxantina, violaxantina, anteraxantina și zeaxantina. Acești pigmenți determină culoarea maro a algelor. Produsele stoc sunt polizaharidă laminarina, alcoolul hexahidric manitol și lipide. La algele brune apar ambele forme de reproducere: asexuată și sexuală.
Reproducerea asexuată se realizează prin secțiuni ale talului. Unele alge au crenguțe specializate (muguri de puiet) care se desprind ușor și produc plante noi. În plus, la majoritatea algelor brune, reproducerea asexuată are loc prin zoospori, la unii reprezentanți - tetraspori, iar la o singură specie - monospori. Zoosporii se dezvoltă în sporangii unicelulare sau multicelulare. Formarea sporilor este precedată de meioză (cu excepția ciclosporilor, în care meioza are loc înainte de formarea gameților).
Procesul sexual este izo-, hetero- și oogam. Cu izo- sau heterogamie, gameții se formează în gametangia multicelulară, cu mai multe camere, care se poate dezvolta din una sau mai multe celule. La cele mai bine organizate alge brune, procesul sexual este oogam. Ovulul este fertilizat în afara oogonului. Zigotul fără perioadă de repaus germinează într-o plantă diploidă.
Pentru majoritatea algelor brune, o schimbare a formelor de dezvoltare este caracteristică: pentru unele este izomorfă, pentru altele este heteromorfă. Aceste tipuri diferite de ciclu de viață au fost folosite anterior ca bază pentru împărțirea algelor brune în 3 clase: izogenerate cu un ciclu de dezvoltare izomorf, heterogenerate cu un ciclu de dezvoltare heteromorf și ciclosporice cu un ordin Fucal, unde nu există alternanță de generații. Cu toate acestea, împărțirea algelor brune în izogenerate și eterogene este destul de arbitrară, deoarece în ambele clase există reprezentanți cu tipul opus de schimbare a formelor de dezvoltare. Prin urmare, se consideră că o abordare mai corectă a clasificării algelor brune este împărțirea lor în două clase - Phaeozoospores ( Phaeozdespreosporophyceae) și Cyclosporaceae ( Cyclosporophyceae).
Aproape toate algele brune trăiesc în mări ca organisme bentonice, epifite sau planctonice secundare. Desișurile de alge brune sunt locuri de hrană, de reproducere și de adăpost pentru multe specii de animale, un substrat pentru micro și macroorganisme și una dintre principalele surse de materie organică în latitudinile temperate și subpolare. Sunt utilizate pe scară largă în industrie (alimentare, parfumuri, textile) datorită prezenței unor substanțe atât de valoroase precum acidul alginic, alginatul, manitolul etc.
2.2.1 Clasa Phaeozoosporophyceous ( Phaeozodespresporophyceae)
Majoritatea algelor din clasa Phaeozoosporophyceous sunt caracterizate prin 2 forme independente de dezvoltare - sporofit și gametofit sau gametosporophyte, care pot fi similare ca aspect, structură și dimensiune și diferite, adică. are loc o modificare izomorfă şi heteromorfă a formelor de dezvoltare. La reprezentanții primitivi, nu există nicio schimbare în formele de dezvoltare.
Clasa Phaeozoosporophyceous este împărțită în 11 ordine, dintre care 5 sunt prezentate mai jos.
Comanda ectocarnal ( Ectocarpale). Include alge brune, talii (atât sporofiți, cât și gametofiți) dintre care sunt construite din filamente cu un singur rând capabile să se ramifice. Dimensiunile lor variază de la microscopic la 30 și mai mult de centimetri. Aceste alge formează plăci sau tufișuri pe stânci sau alte alge. Se reproduc asexuat și sexual. Organele de reproducere sunt recipiente unice și cu mai multe cuiburi. Unilocularele sunt întotdeauna sporangi, în timp ce multilocularele pot funcționa și ca gametangii.
Specii din genul Ectocarpus (ectocarpus) au un talus stufos de 0,1-30 cm înălțime.Se compune din fire subțiri, târâtoare și ramificate, pe un singur rând. Creșterea filamentului este intercalară sau difuză. Atașarea la substrat se realizează prin rizoizi, care la exemplarele mari formează un fel de scoarță la baza ramurilor. Până în vârful ramurilor, celulele se îngustează și se termină într-un păr lung și incolor.
Sporangiile și gametangiile sunt aranjate ca excrescențe laterale ale ramurilor. In interiorul sporangiilor uniloculare apar meioza si mitoza, urmate de formarea de zoospori biflagelati. Zoosporii cresc în organisme dioice haploide cu gametangie multicelulare. Gameții sunt izomorfi, dar diferă în comportament: femela își pierde mobilitatea și eliberează o substanță mirositoare care atrage gameții masculini, dintre care unul o fertiliză. Zigotul fără perioadă de repaus germinează într-un sporofit diploid.
Ordine superficială ( Sphacelariales). Include alge cu tali stufoase tari de la câțiva milimetri până la 30 cm înălțime; ramuri cilindrice. Spre deosebire de alte alge brune, la algele sfaceliale, fiecare ramură se termină într-o celulă mare, datorită diviziunii căreia algele au o creștere strict apicală. Talul lor este caracterizat de o bază sub forma unei plăci corticale din mai multe straturi de celule.
Reproducerea vegetativă are loc prin stoloni (filamente din mai multe rânduri de celule care se târăsc de-a lungul solului) sau muguri speciali de puiet care se despart de ramuri. Sphacelarienii au o schimbare izomorfă a formelor de dezvoltare.
Alge genul sphacelaria (Sphacelaria) găsit în toate mările. Talul reprezentanților săi are aspectul unui tufiș de până la 4 cm înălțime, format dintr-o talpă lamelară și fire ramificate care se extind din acesta. Fiecare ramificare a firului în partea de sus poartă o celulă mare, care se împarte numai în direcția transversală și provoacă creșterea talului în lungime. Celulele desprinse în acest fel sunt împărțite în continuare pe direcția longitudinală, datorită cărora se formează celule înguste, iar talul devine multistratificat și constând în exterior, parcă, din segmente.
Comanda tacâmurilor ( Cutleriales). Include alge brune, care se caracterizează printr-o structură tricotalică a talului datorită zonei de creștere situată în partea bazală a firelor de păr multicelulare, care sunt situate pe marginile talului lamelar sau în partea superioară a ramurilor talului stufos. Celulele zonei de creștere se divid, separând celulele spre periferie și spre tal.
Ordine dictaturală ( Dictiotale). Combină specii care se caracterizează prin creștere apicală și, de obicei, ramificare dihotomică în același plan. Reproducere asexuată prin aplanospori (tetraspori). Procesul sexual este oogam. Schimbarea formelor de dezvoltare este izomorfă. Majoritatea dictiotalelor cresc în mările tropicale și subtropicale. Destul de des se găsesc în mările Negre (specii din genurile dictyota, dilofus și padina) și Marea Japoniei (dictyota).
feluri un fel de dictyota (Dictyota) se caracterizează printr-un talus bifurcat-ramificat cu plat, situat de obicei în ramuri aceleași plane fără nervură longitudinală. Talul se dezvoltă dintr-un rizom cilindric atașat de substrat prin rizoizi. Vârful fiecărei ramuri se termină într-o celulă mare . In interiorul ramurilor se afla un strat de celule mari incolore, inconjurate la exterior de o scoarta dintr-un strat de celule mici intens colorate.
Pe sporofite, sori de sporangi unicelulare se dezvoltă din celulele de suprafață, unde se formează patru tetraspori imobili. Tetrasporii germinează în gametofite. Dictyota este o algă dioică: pe gametofitele femele se formează sori de oogonii cu un singur cuib, cu câte un ou în fiecare. Anteridiile sunt produse pe gametofitele masculine. Ouăle sunt eliberate din oogonium și sunt fertilizate de spermatozoizi în apă. Zigotul germinează imediat într-un nou organism - sporofitul. Cea mai comună dictyota este dihotomică (D. dihotom).
Genul varec (laminarii) include specii al căror talus este împărțit într-o placă în formă de frunză, trunchi și rizoizi . Plăcile asemănătoare frunzelor sunt uniforme sau încrețite, întregi sau disecate. Trunchiul și rizoizii sunt perene, placa în formă de frunză se schimbă anual. Pe secțiunile longitudinale din pețiol și organele de atașare, se dezvăluie structura lor anatomică destul de complexă. Partea exterioară a pețiolului este un cortex format din mai multe straturi de celule cu cromatofori; stratul intermediar este reprezentat de un tesut mare de stocare celulara si, in final, interiorul (nucleul) - conductiv si mecanic. Sistemul de conducere include filamente tubulare cu prelungiri în formă de pâlnie la locurile pereților celulari. Aceste partiții au pori și sunt numite plăcile de sită și firele - tuburi de sită . Pețiolul crește în grosime datorită diviziunii celulelor cortexului, care are loc periodic, drept urmare straturile concentrice sunt clar vizibile pe secțiunea transversală a pețiolului, asemănătoare cu inelele de creștere ale plantelor superioare.
În timpul reproducerii pe suprafața plăcii în formă de frunză a celulelor corticale, grupurile (sori) formează zoosporangii uniloculare, fiecare dintre acestea formând de la 16 la 128 de zoospori cu doi flagelați. În condiții favorabile, zoosporii germinează în excrescențe filamentoase mici microscopic - gametofite masculine și feminine.
Procesul sexual la alge este oogam. Oul matur părăsește oogonium și se atașează de capătul său superior. În această poziție, are loc fertilizarea. Zigotul se dezvoltă într-un sporofit fără o perioadă de repaus. Gametofitul feminin asigură nu numai formarea celulelor germinale, ci și locul de atașare pentru viitorul sporofit.
2.2.2 Clasa Cyclosporophycea ( DINyclosporophyceae)
Clasa ciclosporofice include algele care nu au alternanță de generații în ciclul de dezvoltare. Taliile lor diploide poartă doar organe de reproducere sexuală, care se dezvoltă în recipiente rotunjite speciale - conceptacles sau scaphidia. Meioza la ciclosporide apare înainte de formarea gameților. Nu există reproducere asexuată prin spori. Toate ciclosporoficele sunt alge mari. comanda Fucalia (Fucales). Combină algele, care se caracterizează printr-o formă stufoasă de talus cu creștere apicală. Celulele părților axiale ale talului sunt slab divizate. Sunt alungite și formează miezul. genul fucus (Fucus) include specii cu un talus plat, asemănător centurii, ramificat dihotomic, de până la 1 m lungime. O venă mediană trece de-a lungul lobilor talului cu margini netede sau zimțate, trecând în partea inferioară într-un pețiol, care este atașat de substrat. printr-un disc bazal. În unele tipuri de fucus, bulele de aer sub formă de umflături sunt situate pe părțile laterale ale nervurii centrale. Talul crește datorită activității celulelor apicale. În timpul reproducerii, capetele talului se umflă, capătă o culoare galben-portocalie deschisă și se transformă în recipiente, pe care se formează scafidii cu găuri. Între parafizele de pe pereții scaphidiumului feminin se formează oogonii, în timp ce masculul - anteridii. Zigotul germinează fără o perioadă de repaus. Speciile de fucus sunt comune de-a lungul coastelor mărilor reci și temperate ale emisferei nordice, formând adesea desișuri mari în zona intertidale, ceea ce facilitează colectarea și utilizarea lor. Speciile de fucus sunt folosite ca îngrășăminte, hrană pentru animale, făină pentru furaje, alginați și alte substanțe chimice. În mările Rusiei există 5 specii din acest gen. Cel mai faimos F. vesiculosus (F. veziculos) şi F. bilateral (F. distichus).
2.3 Departamentul Alge roșii sau Crimson (RHODOPHYTA)
Reprezentanții departamentului în marea majoritate sunt organisme multicelulare cu o structură morfologică și anatomică complexă și doar câteva, cele mai primitive, au un talus unicelular sau colonial al unei structuri cocoid. Multe alge violete sunt alge mari, atingând o lungime de la câțiva centimetri până la doi metri, dar printre ele există multe forme microscopice.
Ca formă, algele roșii sunt sub formă de filamente, tufișuri, plăci, bule, cruste, corali etc. Formele lamelare ajung într-o mare varietate. Există plăci întregi și complex disecate, cu excrescențe suplimentare de-a lungul marginii și la suprafață. Unii purpuri sunt foarte calcificați și seamănă cu fosilele.
Cu toată varietatea formelor externe, algele roșii se caracterizează printr-un singur plan structural al talului - se bazează pe o structură heterotrică în toate algele violet multicelulare.
Ramurile de alge roșii se împart în două categorii. Unele sunt principalele ramuri lungi care cresc în lungime pe toată perioada de creștere a plantelor, așa-numitele ramuri de creștere nelimitată. Altele cresc doar până la o anumită limită și rămân întotdeauna mai mult sau mai puțin scurte - acestea sunt ramuri de creștere limitată. În plus, au și ramuri specializate care acționează ca antene, sau rizoizi, care servesc pentru atașare sau aderență suplimentară între ele. Tipul de organizare parenchimatos este practic absent. Singurul exemplu de astfel de talus este un reprezentant al clasei Bangiaceae (porfir). În majoritatea talilor violet, de tip pseudoparenchimatos (datorită intercalării ramurilor unei singure axe - o structură uniaxială sau mai multe - multiaxiale). Creșterea dimensiunii talilor în formele primitive se realizează datorită diviziunii celulare difuze, în cele mai organizate, ca urmare a diviziunii celulelor apicale, iar la un număr de specii, datorită meristemului apical sau marginal. Organele de atașare la substrat sunt rizoizii, ventuzele, tălpile sau plăcile rizoidale târâtoare.
Celulele algelor roșii sunt acoperite cu o membrană în care se disting stratul interior, celuloză și exterior, pectină, stratul mucilaginos. Agar-agarul obținut din acesta din urmă conține, pe lângă pectină, zaharuri și proteine. Carcasa poate fi impregnata cu var, magneziu sau saruri de fier. Citoplasma se distinge prin vâscozitate crescută, aderă strâns la pereți și este sensibilă la modificările salinității mediului. La algele foarte organizate, celulele sunt multinucleate, la cele mai puțin organizate, sunt mononucleare.
Forma cromatoforilor depinde de intensitatea iluminării, de mărimea și vârsta celulelor. Totuși, cu cât organizarea algei este mai mare, cu atât sunt mai mulți cromatofori în celulele sale și forma lor (în principal lenticulară) este mai constantă. Pirenoizii sunt absenți la multe specii. Ca și alte alge, culoarea plastidelor și a întregului corp al algelor roșii se datorează unei combinații de mai mulți pigmenți: clorofilele a și d, ficobilinele (ficocianina, ficoeritrina, aloficocianina) și carotenoizii. Culoarea talului variază de la roșu purpuriu (predominanța ficoeritrinei) la oțel albăstrui (cu un exces de ficocianină). Metodele de reproducere a algelor roșii sunt foarte diverse. Reproducerea vegetativă este specifică doar celor primitive. Se realizează datorită formării de lăstari suplimentari, creșterii unui talus nou din talpa celui vechi, mort și, de asemenea, prin diviziunea celulară. Secțiuni rupte de tali mor. Reproducerea asexuată se realizează prin mono-, bi-, tetra- și polispori formați în sporangi. Tetrasporii se formează pe plante asexuate diploide - sporofite (tetrasporofite). În tetrasporangii, meioza apare înainte de formarea tetrasporilor.
Procesul sexual este oogam. Karpogonul constă de obicei dintr-o parte bazală extinsă - abdomen (cu un nucleu în interior) și o excrescență tubulară - trichogyne, care primește spermatozoizi. Spermatangia sunt celule mici incolore, al căror conținut este eliberat sub formă de gameți masculini mici, goi, lipsiți de flageli - spermatozoizi.
Fertilizarea ovulului se realizează prin mutarea spermatozoizilor de-a lungul trihoginului în carpogon. După fertilizare, partea bazală a carpogonului este separată de un sept de trichogin, care moare și suferă o dezvoltare ulterioară, ducând la formarea carposporilor. Detaliile acestei dezvoltări sunt importante în clasificarea violetelor. La unele alge roșii, conținutul zigotului este împărțit odată cu formarea de spori goi nemișcați - carpospori, în altele, din carpogonul fertilizat - gonimoblaste se formează un sistem de filamente speciale, ale căror celule se transformă în carposporangii, producând un carpospor. fiecare. La majoritatea plantelor violete, dezvoltarea carposporilor are loc cu participarea celulelor auxiliare. În astfel de cazuri, gonimoblastul se dezvoltă nu din abdomenul carpogonului, ci din celula auxiliară. Dacă celulele auxiliare sunt îndepărtate din carpogon, fire de legătură (oblastemice) cresc din abdomenul acestuia după fertilizare; celulele lor sunt diploide. Filamentele oblastemice cresc până la celulele auxiliare și se dizolvă în punctul de contact, după care apare plasmogamia, rezultând în dezvoltarea unui gonimoblast cu carpospori - un carposporofit. În consecință, celulele auxiliare îndeplinesc o funcție auxiliară - stimulează diviziunea nucleului celular al firului conjunctiv și furnizează nutriție suplimentară. La cele mai bine organizate alge roșii (florideeficiaceae), celulele auxiliare se dezvoltă după fertilizarea carpogonului în imediata sa vecinătate. În aceste alge nu se formează filamente ooblastice. Celula auxiliară, situată lângă abdomenul carpogonului, se contopește cu aceasta și formează un procarp.
Ciclurile de dezvoltare ale algelor roșii sunt variate. La unii reprezentanți ai florideeficiaceae, există o schimbare în trei forme de dezvoltare: gametofit haploid, carpo- diploid și tetrasporofit. În acest caz, zigotul se divide fără reducerea numărului de cromozomi, formând un sporofit, pe care, ca urmare a meiozei, se formează tetraspori, dând naștere gametofiților. Astfel, există două forme libere ale aceleiași plante - tetrasporofit și gametofit. La alte alge (cu o modificare heteromorfă a formelor de dezvoltare), tetra- și carposporofitul este adesea slab dezvoltat și chiar redus, uneori gametofitul este redus (se formează pe sporofit).
...Documente similare
Studiul tipurilor și caracteristicilor algelor - organisme primitive care nu au organe complexe, țesuturi și vase de sânge. Trecerea în revistă a principalelor procese fiziologice ale algelor: creștere, reproducere, nutriție. Clasificarea și evoluția algelor din sol și apă.
rezumat, adăugat 06.07.2010
Caracteristicile biologice ale algelor, structura lor anatomică. Reproducerea algelor unicelulare. Directii pentru dezvoltarea algologiei aplicate. Originea și evoluția algelor, grupele lor ecologice. Habitate acvatice de alge, zăpadă, gheață.
prezentare, adaugat 25.11.2011
Algele ca reprezentanți ai organismelor fotoautotrofe ale planetei noastre, originea și etapele lor de dezvoltare. Modalități și condiții de nutriție a algelor. Reproducerea de felul lor în alge prin reproducere vegetativă, asexuată și sexuală.
rezumat, adăugat 18.03.2014
Caracteristicile generale ale algelor verzi - un grup de plante inferioare. Habitatul algelor verzi marine. Reproducerea lor, structura și metodele de nutriție, compoziția chimică. Descrierea celor mai comune tipuri de alge din Marea Japoniei.
rezumat, adăugat 16.02.2012
Împărțirea algelor în grupuri sistematice de cel mai înalt rang, coincidența sa cu natura culorii și caracteristicile structurale. Pereții celulari ai algelor. Reproducerea asexuată și sexuală a algelor. Asemănări și diferențe între algele galben-verzi și verzi.
rezumat, adăugat 06.09.2011
Departamentul de alge albastre-verzi (Cyanophyta). Clase și tipuri de alge. Structura celulară. Protoplast. Componentele protoplastei. Plasmodesmă. Pseudovacuole. Rezistența algelor albastre-verzi la efectele întunecării prelungite. Reproducere.
prelegere, adăugată 06/01/2008
Metode de nutriție și structura celulară a algelor. Principalele tipuri de structuri morfologice ale corpului lor. Analiza comparativă a diversității speciilor diferitelor specii de alge din ecotopuri. Reproducerea, ciclurile de dezvoltare și distribuția plantelor în corpurile de apă.
lucrare de termen, adăugată 12.05.2014
Metode de nutriție și principalele tipuri de structură morfologică a corpului algelor. Structura celulelor lor, ciclurile de reproducere și dezvoltare. Analiza comparativă a diversității speciilor diferitelor specii de alge din ecotopuri. Colectarea materialului și herbarizarea plantelor.
lucrare de termen, adăugată 12.11.2014
Lanțul trofic al ecosistemului rezervorului. Clasificarea algelor, distribuția lor în funcție de adâncime, distribuție și rol în biogeocenoze. Utilizarea umană a algelor. Reproducere vegetativă, asexuată, sexuală. Grupuri de alge din sol.
prezentare, adaugat 19.02.2013
Algele solului ca participanți la procesele de formare a solului. Studiul și caracterizarea compoziției calitative a algelor din sol din diviziunea Cyanophyta. Structura și reproducerea algelor albastre-verzi. Comparația compoziției calitative și cantitative a Cyanophyta.
Pagina 1
În trecut, algele erau considerate plante primitive (fără țesuturi conductoare sau vasculare specializate); au fost izolate în subdiviziunea algelor (Algae), care, împreună cu subdiviziunea ciupercilor (Fungi), constituiau împărțirea talului (stratul), sau a plantelor inferioare (Thallophyta), una dintre cele patru diviziuni ale regnului vegetal ( unii autori folosesc termenul zoologic în locul termenului de tip „departament””). În plus, algele au fost împărțite după culoare - în verde, roșu, maro etc. Culoarea este destul de puternică, dar nu este singura bază pentru clasificarea generală a acestor organisme. Tipurile de formare a coloniilor lor, metodele de reproducere, caracteristicile cloroplastelor, peretele celular, substanțele de rezervă etc. sunt mai esențiale pentru selecția diferitelor grupe de alge. Vechile sisteme recunoșteau de obicei aproximativ zece astfel de grupuri, care erau considerate clase. Unul dintre sistemele moderne se referă la „alge” (acest termen și-a pierdut valoarea de clasificare) opt tipuri (diviziuni) ale regnului protist (Protista); totuși, această abordare nu este recunoscută de toți oamenii de știință.
Diviziunea algelor verzi (tip) Chlorophyta din regnul protist
De obicei, sunt de culoarea verzuiului iarbă (deși culoarea poate varia de la galben pal la aproape negru), iar pigmenții lor fotosintetici sunt aceiași cu cei ai plantelor obișnuite.
Cele mai multe sunt forme microscopice de apă dulce. Multe specii cresc pe sol, formând raiduri de pâslă pe suprafața umedă. Sunt unicelulare și pluricelulare, formează filamente, colonii sferice, structuri în formă de frunze etc.
Celulele sunt mobile (cu doi flageli) sau imobile. Reproducerea sexuală - niveluri diferite de complexitate în funcție de specie. Au fost descrise câteva mii de specii. Celulele conțin un nucleu și mai multe cloroplaste distincte.
Unul dintre genurile binecunoscute este Pleurococcus, o alge unicelulare care formează peticele verzi des întâlnite pe scoarța copacilor.
Este răspândit genul Spirogyra - alge filamentoase care formează fibre lungi de noroi în pâraie și râuri reci. Primăvara, plutesc în aglomerări lipicioase, de culoare verde-gălbui, pe suprafața iazurilor.
Cladophora crește sub formă de „tufe” moi, puternic ramificate, care se atașează de pietre de-a lungul malurilor râurilor.
Basiocladia formează o acoperire verde pe spatele țestoaselor de apă dulce.
Plasa de apă (Hydrodictyon) constând din multe celule, care trăiesc în ape stagnante, seamănă într-adevăr cu o „sac de sfoară” ca structură.
Desmidia - alge verzi unicelulare care preferă apa moale de mlaștină; celulele lor se disting printr-o formă bizară și o suprafață frumos ornamentată.
La unele specii, celulele sunt conectate în colonii filamentoase. În algele coloniale care plutesc liber Scenedesmus, celulele în formă de seceră sau alungite sunt dispuse în lanțuri scurte. Acest gen este comun în acvarii, unde reproducerea sa în masă duce la apariția unei „cețe” verzi în apă.
Cea mai mare alge verzi este salata verde (Ulva), un macrofit în formă de frunză.
Algele roșii (crimson) formează diviziunea (tipul) Rhodophyta regatului protist
Cele mai multe dintre ele sunt macrofite marine cu frunze, stufoase sau cruste care trăiesc sub linia mareei joase. Culoarea lor este predominant roșie din cauza prezenței pigmentului ficoeritrina, dar poate fi violet sau albăstrui. Unele violete se găsesc în apa dulce, în principal în pâraie și râuri limpezi. Batrachospermum este o algă gelatinoasă, foarte ramificată, compusă din celule maronii sau roșiatice, asemănătoare mărgelelor. Lemanea este o formă asemănătoare unei perii care crește adesea în pâraiele și cascadele cu curgere rapidă, unde talii se atașează de roci. Audouinella este o algă filamentoasă care se găsește în râurile mici. Mușchiul irlandez (Chondrus cripus) este un macrofit marin comun. Violeții nu formează celule mobile. Procesul lor sexual este foarte complex, iar un ciclu de viață include mai multe faze.
Algele brune alcătuiesc diviziunea (tipul) Phaeophyta a regnului protist
Aproape toți sunt locuitori ai mării. Doar câteva specii sunt microscopice, iar printre macrofite se numără cele mai mari alge din lume. Ultimul grup include kelp, macrocystis, fucus, sargassum și lessonia („palmii de mare”), cele mai abundente de-a lungul coastelor mărilor reci. Toate algele brune sunt pluricelulare. Culoarea lor variază de la galben verzui la maro închis și se datorează pigmentului fucoxantina. Reproducerea sexuală este asociată cu formarea gameților mobili cu doi flageli laterali. Instanțele care formează gameți sunt adesea complet diferite de organismele din aceeași specie care se reproduc numai prin spori.
diatomee (diatomee)
Ele sunt combinate în clasa Bacillariophyceae, care, în clasificarea folosită aici, este inclusă, împreună cu algele aurii și galben-verzui, în departamentul (tipul) Chrysophyta din regatul protiștilor. Diatomeele sunt un grup foarte mare de specii marine și de apă dulce unicelulare. Culoarea lor este galbenă până la maro datorită prezenței pigmentului fucoxantina. Protoplastul de diatomee este protejat de o carcasă de silice (sticlă) în formă de cutie - o carcasă formată din două supape. Suprafața dură a valvelor este adesea acoperită cu un model complex de striuri, tuberculi, gropi și creste caracteristice speciei. Aceste cochilii sunt unul dintre cele mai frumoase obiecte microscopice, iar claritatea de a distinge modelele lor este uneori folosită pentru a testa puterea de rezoluție a unui microscop. De obicei, supapele sunt perforate cu pori sau au un gol numit cusătură. Celula conține nucleul. Pe lângă diviziunea celulară în două, este cunoscută și reproducerea sexuală. Multe diatomee sunt forme care înotă liber, dar unele sunt atașate de obiecte subacvatice cu tulpini moale. Uneori, celulele sunt combinate în fire, lanțuri sau colonii. Există două tipuri de diatomee: cirrus cu celule alungite simetrice bilateral (cele mai abundente în apele dulci) și centrice, ale căror celule, văzute din supapă, arată rotunjite sau poligonale (sunt cele mai abundente în mări).
Vezi si:
Senzații statice și kinestezice
a) Senzații statice: Indicațiile despre starea corpului nostru în spațiu, postura lui, mișcările sale pasive și active, precum și mișcările și părțile individuale ale corpului între ele, dau senzații diverse, în principal din organele interne, de la muschii...
Caracteristicile fizice și geografice ale regiunii
Dinspre nord, nord-est și est, regiunea Zeya este limitată de structuri geografice muntoase. Este separată de Republica Sakha Iakutia de puternicul lanț Stanovoy, de teritoriul Khabarovsk de vârfurile Dzhugdyr și Maisky. În sud-est, sud și vest se învecinează cu Selemdzhinsky, ...
Analizor tactil
Analizorul tactil este utilizat pentru a analiza toate influențele mecanice care acționează asupra corpului uman. Receptorii în acest scop sunt conținuți în piele, în special în epidermă, derm și parțial în țesutul subcutanat. Există 3 tipuri principale de receptori: 1. Rece...
Clasificarea și structura algelor
Lumea algelor este imensă. Ocupă un loc cu totul aparte în regnul vegetal, excepțional prin semnificația sa, atât sub aspectul istoric, cât și prin rolul care îi revine în circulația generală a substanțelor în natură. În același timp, însuși conceptul de „alge” în termeni științifici suferă de o mare incertitudine. Acest lucru ne obligă să discernem în mod specific diferența dintre organismele vegetale la care se face referire aici și restul reprezentanților regnului vegetal, într-adevăr, cuvântul „alge” înseamnă doar că acestea sunt plante care trăiesc în apă. Dar în botanică, acest termen este folosit într-un sens mai restrâns și nu toate plantele pe care le observăm în corpurile de apă pot fi numite alge. Pe de altă parte, de multe ori pur și simplu nu observăm alge în corpurile de apă, deoarece foarte multe dintre ele nu sunt ușor de recunoscut cu ochiul liber. Privind cu atenție diverse corpuri de apă, în special lacuri, observăm în primul rând bogăția plantelor. Unele dintre ele sunt atașate la fund. Acestea includ, de exemplu, mari acumulări verzi ale așa-numitului noroi. Aici se găsesc adesea și alge mai mari, constând din filamente obișnuite sau ramificate, care sunt perfect vizibile pentru ochi, sau alge corale complet mari, care arată ca coada-calului din exterior. Pe de altă parte, o cantitate semnificativă de alge microscopice, la fel ca în corpurile de apă, crește și pe uscat: pe suprafața pământului și în chiar grosimea lui, pe copaci, pietre. Adevărat, viața acestor alge este, de asemenea, strâns legată de apă, dar se pot bucura doar de umiditatea atmosferică și de sol, de rouă. Spre deosebire de algele „acvatice”, aceste alge pur și simplu tolerează uscarea și foarte curând prind viață cu cea mai mică umiditate. În regnul vegetal, algele aparțin unui sub-regn extins de plante inferioare sau talus, care include și bacterii, ciuperci și licheni. Ca toate plantele inferioare, algele se reproduc vegetativ sau cu ajutorul sporilor, adică aparțin plantelor cu spori. Dar din punct de vedere fiziologic, algele diferă puternic de alte plante inferioare în prezența clorofilei, datorită căreia sunt capabile să asimileze dioxidul de carbon în lumină. În plus, multe alge care au clorofilă bine dezvoltată, pe lângă fototrofa, pot avea și alte tipuri de nutriție. Astfel, pe baza celor spuse, este ușor să se obțină o definiție științifică clară a algelor. Algele sunt mai mici, adică plante cu spori de talus, care conțin clorofilă în propriile celule și trăiesc mai ales în apă. O astfel de definiție, totuși, nu oferă o idee despre marea diversitate a structurii corpului care este caracteristică algelor. Aici ne întâlnim cu organisme microscopice - unicelulare și pluricelulare și cu forme mari de diferite structuri. Aici metodele de reproducere și structura organelor de reproducere ating un contrast enorm. Chiar și ca culoare, algele nu sunt aceleași, deoarece unele conțin doar clorofilă, restul au încă o serie de pigmenți suplimentari care le colorează în culori diferite. Împărțirea algelor în grupuri sistematice de cel mai înalt rang coincide practic cu natura colorării lor, care este asociată în mod natural cu caracteristicile structurale. Algele sunt împărțite în 10 departamente:
Algă verde-albăstruie;
alge pirofitice;
alge aurii;
diatomee;
alge galben-verzui;
alge brune;
alge roșii;
algele Evshenovye;
Alge verzi;
Alge corale.
Algele albastre-verzi diferă puternic de alte alge prin simplitatea organizării interne a celulelor. Celulele lor sunt lipsite de un nucleu format, ceea ce le apropie de bacterii. Împreună cu bacteriile, algele albastre-verzi constituie o secțiune de organisme desemnate ca procariote, adică „pre-nucleare”, spre deosebire de toate celelalte plante și animale care au un nucleu celular format și sunt desemnate ca eucariote.
Celulă - unitatea structurală de bază a corpului algelor, reprezentată fie de forme unicelulare, fie multicelulare.
Punctul culminant al formelor unicelulare este determinat de faptul că aici organismele constau dintr-o singură celulă, prin urmare, caracteristicile celulare și organismele sunt amestecate în structura și fiziologia sa.
O algă mică unicelulară, nevizibilă cu ochiul liber, joacă rolul unei fabrici specifice care extrage materii prime, le prelucrează și produce compuși atât de valoroși precum proteinele, carbohidrații și grăsimile. În plus, oxigenul este considerat a fi principalul produs al activității sale. Astfel, este implicat activ în ciclul substanțelor din natură. Algele unicelulare formează din când în când grupuri temporare sau permanente sub formă de colonii.
Formele multicelulare au apărut după ce celula a făcut o cale lungă și dificilă de dezvoltare ca organism independent.
Când se întâlnesc cu algele, o abundență extraordinară atât de forme, cât și de dimensiuni ale celulelor lor atrage atenția. O mare varietate de imagini se găsesc în algele unicelulare cu viață liberă.
La alge, spre deosebire de plantele superioare, există celule al căror conținut este înconjurat doar de o membrană îngustă. Astfel de celule sunt numite în mod tradițional goale. Nu își pot menține forma și sunt în permanență într-o stare amiboidă. Celulele de acest fel se găsesc atât printre algele unicelulare, cât și multicelulare, cel mai adesea în stadiul de gameți și zoospori.
Celulele unor alge (euglena, galben-verde), cu excepția plasmalemei, sunt înconjurate de un strat piele, elastic. Acest strat se numește peliculă sau periplast. Este compus dintr-o substanță fibrilă și are o companie complexă, multistratificată. Celulele cu o astfel de peliculă sunt în mod tradițional destul de variabile ca formă. Doar o peliculă groasă, asemănătoare cochiliei, o poate fixa ferm. Din când în când, pe suprafața peliculei apar pliuri, excrescențe sub formă de dinți sau îngroșări, numite solzi. Aceste structuri în diferite combinații formează cele mai neobișnuite modele, oferind corpului un aspect unic. Dar funcția lor principală este de a crește rezistența învelișului celular.
Pereții celulari ai algelor sunt foarte diverși atât ca structură, cât și ca compoziție chimică. Grosimea cochiliei variază nu numai de la specie la specie, ci chiar și în cadrul aceleiași specii, în funcție de vârsta celulei.
În funcție de momentul inițierii și caracteristicile de creștere, se disting cochilii primare și secundare. În celulele care se divizează activ, apare în mod tradițional doar membrana primară. Creșterea sa merge în două direcții: crește suprafața și grosimea.
Membrana secundară suferă hidratare, devine elastică și capătă capacitatea de a se întinde.
Cojile multor alge sunt furnizate cu diferite tipuri de excrescențe sub formă de peri, țepi și solzi. Rolul lor pentru celulă este ambiguu: în unele variante îndeplinesc o funcție de protecție, în timp ce în altele asigură condiții de viață raționale.
Algele verzi sunt forme unicelulare, coloniale și pluricelulare, de structură diversă, de culoare verde. Produsul asimilării este amidonul, făina, uleiul. Există atât forme mobile cu flageli la capătul anterior al celulelor, cât și imobile, atașate sau plutitoare pasiv. Reproducerea este vegetativă, asexuată și sexuală. O serie de forme au o alternanță de reproducere asexuată și sexuală. Zoospori și gameți cu 2 sau 4 flageli localizați la capătul anterior. Alge de apă dulce și marine.
Cel mai mare departament de alge (13 mii de specii). Este caracteristică o mare varietate de forme: unicelulare, filamentoase, coloniale. Cel mai apropiat de plantele superioare. Sunt reprezentate toate tipurile de diferențiere a talului: monadic, cocoid, palmelloid, filamentos, lamelar, sifonal. Reprezentanții se caracterizează printr-o culoare verde pură, deoarece clorofila a și b predomină printre pigmenți. În plus, există piment: caroteni și xantofile. Peretele celular rigid este compus din celuloză și pectină. Substanțele de rezervă sunt amidonul și uleiul.
Reproducerea este vegetativă, asexuată și sexuală.
Ei trăiesc în principal în rezervoare de apă dulce, deși există și forme marine, solului și terestre.
Diviziunea include următoarele clase: volvox (Volvocophyceae), protococic (Protococcophyceae), ulotrix (Ulotrichophyceae), conjugate (Conjugatophyceae) și sifon (Siphonophyceae).
Clasa Volvox (Volvocophyceae)
Cei mai primitivi reprezentanți ai algelor verzi. Se găsesc ca forme unicelulare și coloniale. Un reprezentant tipic al unicelulare este Chlamydomonas (Chlamidomonas). Celulele Chlamydomonas au o formă sferică sau elipsoidală și sunt acoperite cu o teacă de substanțe hemiceluloză și pectină. La capătul anterior al celulei sunt doi flageli, la baza cărora există două vacuole pulsatorii. Întreaga parte interioară a celulei este ocupată de un protoplast cu un pirenoid mare cu o sferă de amidon. Chlamydomonas se reproduce asexuat cu ajutorul zoosporilor biflagelați. În plus, reproducerea sexuală este posibilă și prin diviziunea celulară meiotică cu formarea gameților biflagelați.
Un alt reprezentant tipic al lui Volvox este genul colonial Volvox. Coloniile Volvox au aspectul unor bile mucoase, de până la 2 mm în diametru, de-a lungul periferiei cărora există celule asemănătoare chlamydomonas conectate prin plasmodesmate. Celulele dintr-o colonie sunt de două tipuri - vegetative, mai mici și numeroase și generative mari, împrăștiate între celulele vegetative. Partenogonidiile (celule de reproducere asexuată) și oogoniile (gameți sexuali feminini) și anteridiile (celule sexuale masculine) sunt formate din celulele generative, care desfășoară procesul sexual.
Clasa de protococi (Protococcophyceae)
Acestea sunt celule imobile cu o înveliș dens și colonii de astfel de celule. Majoritatea reprezentanților clasei au o structură cocoidă. Membrana celulară este celuloză sau cu un amestec de pectină (la reprezentanții mai mici poate consta în întregime din pectină). Reproducerea asexuată se realizează cu ajutorul zoosporilor cu doi flagelați, procesul sexual - cu ajutorul izogameților mobili cu doi flagelați (izogamia este procesul de fuziune a gameților identici cu un singur nucleu într-un zigot.
Singura excepție este alga Chlorella (Chlorella), care nu are stadii mobile în timpul reproducerii asexuate și nu se caracterizează printr-un proces sexual.
Reprezentanți principali: chlorella (Chlorella), chlorococcus (Chlorococcum), protococcus (Protococcus).
Clasa Ulotrix (Ulotrichophyceae)
Un grup foarte divers de alge filamentoase și lamelare care trăiesc în ape sărate și proaspete. Structura firelor poate fi simplă sau multifilamentară (heterotrichal). Formele plăcilor sunt cu un singur strat și cu două straturi.
Reproducerea asexuată este efectuată de zoospori mobili. Procesul sexual este izogam.
Principalii reprezentanți: ulorix (Ulothrix), ulva (Ulva), monostoroma (Monostroma), etc.
Clasa combină forme unicelulare și filamentoase cu un tip special de proces sexual - conjugarea.
Conjugarea (lat. conjugatio - fuziune, conexiune) - procesul de fuziune a protoplastelor a două celule vegetative care îndeplinesc funcția de gameți.
Fuziunea are loc printr-un canal special de conjugare. Uneori este destul de dificil să separați celulele în masculin și feminin și este posibil doar după ce a trecut ceva timp: o celulă cu potență feminină va fi o celulă care conține un zigot. Dar adesea fuziunea protoplastelor are loc în canalul de conjugare, care crește odată cu zigotul până la pereții celulelor mamă. Acest fenomen se observă atunci când protoplastele se deplasează de-a lungul canalului cu aceeași viteză. În acest caz, ei vorbesc despre izogamie. La cei mai dezvoltați reprezentanți ai celulelor de împerechere, conținutul unei celule se varsă în alta cu formarea unui zigot. Acest fenomen se numește heterogamie sau anizogamie (din Gr. Hetero - altul, anisos - inegal + gamos - căsătorie). După o perioadă de repaus, zigotul germinează și dă naștere unuia sau mai multor puieți. Pentru cursul normal al conjugării, sunt necesare condiții favorabile: apă caldă (de la +15 la +24 0С) și iluminare intensă. Conjugarea durează nu mai mult de 14 zile, de la formarea canalelor de conjugare până la maturizarea zigotului.
De asemenea, o caracteristică distinctivă a clasei este absența completă a stadiilor mobile în ciclul lor de viață. Cromatoforii sunt întotdeauna pirenoizi, lamelari și de formă foarte variabilă. Conjugatele sunt cosmopolite și pot fi găsite oriunde în lume, până în Antarctica. Cuplajele trăiesc în apă dulce și ușor sărată, dar nu există forme marine tipice printre ele. În plus, există reprezentanți ai clasei pe sol - în mușchi, pe roci, pământ umed și chiar pe ghețari.
Principalii reprezentanți: spirogyra (Spirogyra), zygnema (Zygnema), muzhotia (Mougeotia) etc.
Clasa sifonului (Siphonophyceae)
Reprezentanții acestei clase nu au o structură celulară. Talul acestor alge este o celulă gigantică cu unul sau mai mulți nuclei. Uneori, o astfel de celulă este împărțită în segmente prin partiții. O astfel de structură se numește sifon.
Sifon - cel mai vechi grup de alge verzi. Peste 90% dintre reprezentanții grupului trăiesc în mări, dar există și forme de apă dulce.
Cei mai tipici reprezentanți: kaulerpa (Caulerpa), codium (Codium), dasikladus (Dasycladus), acetobularia (Acetobularia).
Indicați asemănările și diferențele dintre algele galben-verzi și verzi:
Alge galben-verziCloroplaste de alge verziCloroplastul are o structură tipică ocrofitelor. De obicei, în celulă există mai multe plastide discoide verzi sau galben-verzui. Colorarea lor este asociată cu absența fucoxantinei, care este responsabilă pentru culoarea aurie și maro a altor ocrofite. Dintre carotenoidele din Tribophytaceae, există α - și β- caroteni (predominant), vosheriaxantina, diatoxantina, diadinoxantina, heteroxantina, luteina, violaxantina, neoxantina etc. Clorofile - Ași c. Pe lângă celulele discoide, în celulele tribofitice se mai găsesc plastide de alte forme: lamelare, în jgheab, în formă de panglică, în formă de cupă, stelate etc. La câteva specii s-au găsit pirenoizi de tip semipresat. Ocelul este format dintr-un număr de globule lipidice, situate la capătul anterior al corpului în cloroplast, orientate spre tumefacția bazală a flagelului. Cloroplastele algelor verzi variază ca formă și dimensiune. La reprezentanții unicelulari, ei sunt adesea în formă de cupă, cu o bază îngroșată. La reprezentanții filamentoși, acestea pot fi inelare, reticulate, sub formă de disc, sub formă de panglici răsucite spiralat etc. Cloroplastele conțin unul sau mai mulți pirenoizi. Pirenoizii sunt încorporați în cloroplast și străpunși de tilacoizi. În cloroplaste, tilacoizii sunt grupați câte 2-6 sub formă de plăci, ca la plantele superioare. În structura lor, cloroplastele algelor verzi sunt apropiate de cele ale plantelor superioare. Pigmenti - clorofile Ași b, unii prasinoficiani au clorofila c. Dintre carotenoizi sunt întotdeauna prezenți: β- caroten, luteina (cel mai important), zeaxantina, violaxantina, anteraxantina, neoxantina. La briopside, luteina poate fi absentă sau prezentă într-o cantitate mică, iar apoi sifonoxantina, loroxantina și sifonina devin cele mai importante, la unii prasinoficieni luteina poate fi înlocuită cu prasinoxantină. Sifonoxantina și loroxantina se găsesc, de asemenea, într-un număr de specii de Cladophoran, sifonoxantina în unele Ulva. Celulele unor reprezentanți ai algelor verzi ( Chlamydomonas nivales, Haematococcus pluvialis, Trentepohlia) sunt colorate în roșu sau portocaliu, ceea ce este asociat cu acumularea pigmenților carotenoizi și a derivaților acestora în afara cloroplastului (acest complex era denumit anterior hematocrom). Unele alge sifon au amiloplaste incolore în care se depune amidon. Marea majoritate a algelor verzi conțin cel puțin un cloroplast și sunt capabile de nutriție autotrofă. Dar, în același timp, printre ei se numără reprezentanți incolori - heterotrofi obligați, cum ar fi Protothecași Polytoma. Un număr de alge verzi sunt mixotrofe și, împreună cu fotosinteza, sunt capabile să utilizeze compuși organici dizolvați în apă, cum ar fi zaharuri, aminoacizi și alte molecule mici (absorbție osmotrofică), și sunt, de asemenea, capabile de absorbția fagotrofică a particulelor de alimente (un număr de prazinofice). Moleculele circulare ale ADN-ului cloroplastului arată ca niște bile mici (nucleoizi) și sunt distribuite în întregul cloroplast. ADN-ul nu este niciodată organizat ca un singur nucleoid circular FlageliiReprezentanții monadei (zoospori și gameți) au doi flageli inegale ca lungime și morfologie: pe flagelul principal sunt peri ciliați pinnați, flagelul lateral este flagel. Excepția sunt sinzoosporii. Vaucheria, în care de-a lungul suprafeței se află numeroase perechi de flageli netezi ușor diferite ca lungime. Flagelii sunt atașați de celulă subapical (în spermatozoid Vaucheriaatașarea laterală). Mastigonomele sunt sintetizate în cisterne ale reticulului endoplasmatic. Un flagel scurt se termină cu un acronemă. Corpurile bazale ale flagelilor tribofitici sunt de structură tipică, situate în unghi drept unul față de celălalt. Sistemul radicular este reprezentat de o rădăcină striată în cruce - un rizoplast și trei rădăcini microtubulare, fiecare dintre acestea fiind formată din 3-4 microtubuli. Celulele monadelor și stadiile algelor verzi sunt izocont, rareori heterocont. Numărul de flageli pe celulă poate fi diferit - 1,2,4,8,16 sau mai mult (până la 120). La edogoniaceae și unele briopside, numeroși flageli sunt colectați sub formă de corolă la capătul anterior al celulei; astfel de celule se numesc stephanocont. O trăsătură caracteristică a zonei de tranziție a flagelului algelor verzi este prezența unui corp stelat în ea. Flagelele algelor verzi nu au mastigoneme (spre deosebire de heteroconți), dar pot avea fire de păr fine sau solzi. Conform aranjamentului rădăcinilor microtubulilor, aparatul flagelar al algelor verzi poate fi împărțit în două grupe, care corespund celor două grupuri principale principale de alge verzi. Pentru prima grupă, care include cursuri Chlorophyceae, Trebuxiophyceaeși Ulvophyceae, este caracteristic un aranjament cruciform al rădăcinilor de microtubuli, cu două rădăcini de microtubuli situate perpendicular pe rădăcini, în care numărul de microtubuli poate varia. Acest aranjament al rădăcinilor microtubulilor se numește X-2-X-2. Această intrare reflectă faptul că două rădăcini conțin de obicei doi microtubuli, în timp ce celelalte două rădăcini pot avea un număr diferit de microtubuli (de la 3 la 8 în taxoni diferiți). La algele din acest grup, există trei opțiuni pentru localizarea corpurilor bazale ale flagelului: corpurile bazale sunt situate unul față de celălalt (12-6 ore) (clasa Chlorophyceae); corpurile bazale sunt deplasate în sensul acelor de ceasornic (1-7 ore) și nu se suprapun (clasa Chlorophyceae); corpurile bazale sunt deplasate în sens invers acelor de ceasornic (ora 11-5) și se suprapun (clasele Trebuxiophyceași Ulvophyceae). Pentru al doilea grup, care include Charophyta, sunt caracterizate printr-un aranjament asimetric al rădăcinilor flagelare și prezența unei structuri multistrat, care este un grup complex organizat de microtubuli localizați în apropierea corpurilor bazale. O structură multistrat foarte asemănătoare este cunoscută pentru spermatozoizii flagelari ai plantelor superioare. Se găsește și în zooizi din Trentepoliaceae, în algele Trebuxiane. Myrmecia israeliensissi niste prasinoficiani. Structura multistratificată a apărut sporadic în alte grupuri de alge, de exemplu, la glaucocistofite, euglena Eutreptiella, la unele dinofite. Pe lângă rădăcinile microtubulilor, algele verzi pot avea un rizoplast care se extinde de la corpurile bazale până la nucleu. Peretele celular La speciile cu organizare ameboidă, monadală și palmeloidă, peretele celular este absent, ele sunt acoperite doar de o membrană citoplasmatică și își pot schimba cu ușurință forma. Uneori celulele „goale” se află în interiorul caselor, ai căror pereți pot fi vopsiți maro cu mangan și săruri de fier. Marea majoritate a tribofitiilor au un perete celular care este solid sau este format din două părți. În compoziția sa, studiat în Tribonemași Vaucheria, predomină celuloza și conține polizaharide, formate în principal din glucoză și acizi uronici. În celulele tinere, membrana este subțire, cu vârsta se îngroașă. În ea se pot depune săruri de fier, compușii cărora îl colorează în diverse nuanțe de tonuri maro și roșu. Cel mai adesea, siliciul este prezent în peretele celular, dându-i duritate și strălucire. De asemenea, poate fi incrustat cu var si sculptat in diverse moduri (copi, celule, negi, peri, denticule etc.). În formele atașate, se poate forma o excrescență a cochiliei - un picior cu o talpă de atașare. La algele filamentoase cu membrane bivalve, atunci când filamentele se descompun, membranele celulare se destramă în fragmente în formă de H, care sunt jumătăți strâns legate ale membranelor a două celule învecinate. În timpul creșterii filamentelor, un fragment în formă de H din peretele celular a două celule fiice vecine este încorporat între cele două jumătăți ale membranei celulei mamă. Ca urmare, fiecare dintre celulele fiice este acoperită pe jumătate cu vechea membrană a celulei mamă și pe jumătate cu membrana nou formată. În clasele Clorofice și Prazinofice, există alge în care celulele sunt goale și lipsite de perete celular. În mezosstigmati și multe prazinoficii, solzii organici sunt depuse deasupra plasmalemei. Se găsesc în celulele mobile ale unui număr de ulve și carofite. Prezența solzilor organici pe celulele mobile este aparent o caracteristică primitivă. Apariția tecii în Prasinophycia și apoi în Chlorophycia este considerată a fi mai progresivă. Teca din Chlorophycia este compusă din glicoproteine bogate în hidroxiprolină și asociate cu diverse oligozaharide. În algele sifon, celuloza fie este absentă în peretele celular, apoi componenta principală este xilanul (de exemplu, Halimeda), sau disponibil ca amestec cu manal sau xilan. Compoziția părții fibrilare a peretelui celular poate varia în funcție de faza de dezvoltare. De exemplu, în coaja unui sporofit Bryopsismananul este prezent, iar xilanul și celuloza sunt prezente în gametofit. Compoziția chimică a cochiliei se poate modifica și în diferite părți ale talului. De exemplu, la Codiumîn părțile vechi, mananul este prezent în coajă, iar în părțile tinere, nediferențiate, glucanul. La majoritatea algelor verzi, componenta principală a peretelui celular este celuloza. Este sintetizat de enzima celuloză sintetaza, care este încorporată în membrana plasmatică a celulei. De la 6 la 10 molecule de celuloză sintetază sunt grupate în subunități, care sunt apoi combinate în complexe terminale. La algele verzi se cunosc două tipuri de complexe terminale - rozetă (la carofite) și liniare (la clorofite, ulvofite). Complexele de rozete, ca și în plantele superioare, constau din 6-8 subunități. Printre carofite, astfel de complexe au fost găsite în Spirogyra, Micrasterias, Nitellași Coleochaete. Unele alge verzi cocoide au un strat suplimentar în coajă, constând dintr-o substanță asemănătoare sporopoleninei Reproducere Majoritatea algelor galben-verzi se știe că se reproduc vegetativ și asexuat. Reproducerea vegetativă se realizează prin diviziunea celulară în jumătate, prăbușirea coloniilor și a talilor multicelulari în părți. În timpul reproducerii asexuate, se pot forma ameboizi, zoospori, sinzoospori, hemisoospori, hemiautospori, autospori, aplanospori. Zoosporii sunt „gozi” și de obicei în formă de pară, cu doi flageli. Procesul sexual (izo-, hetero- și oogam) este descris în câțiva reprezentanți. Când apar condiții nefavorabile, se observă formarea de chisturi. Chisturile (statosporii) sunt endogene, mononucleare, rareori multinucleare. Peretele lor conține adesea silice și este format din două părți inegale sau mai rar egale. Reproducerea algelor verzi este vegetativă, asexuată și sexuală. Vegetativreproducerea unicelulară, lipsită de membrană, are loc prin împărțirea celulei în jumătate (de exemplu, Dunaliella), la organismele coloniale și pluricelulare - fragmente de talus, la characee - noduli speciali rizoidali și tulpinilor. asexuatReproducerea în algele verzi este larg reprezentată. În timpul reproducerii asexuate, zoosporii rezultați pot fi goi sau acoperiți cu un perete celular rigid. Acoperirea solzilor, cum ar fi în multe celule reproductive mobile prazinofizice, multe celule ulvofitice și carofite, este rară în celulele reproductive clorofitice. Zoosporii după o perioadă de mișcare se opresc, își pierd flagelul, rotunzi (în cazul zoosporilor goi) și se dezvoltă în indivizi vegetativi. Aplanosporii (spori nemotili) sunt spori asexuați care nu au flageli, dar au vacuole contractile. Aplanosporii sunt considerați celule în care dezvoltarea ulterioară în zoospori este suspendată. Autosporii, care sunt copii mai mici ale celulelor vegetative imobile, nu au vacuole contractile. Formarea autosporilor se corelează cu cucerirea condițiilor terestre în care apa nu poate fi întotdeauna prezentă în cantitate suficientă. proces sexualreprezentată prin diverse forme: cologamie, conjugare, izogamie, heterogamie, oogamie. De obicei sunt 1-2 pe celulă, uneori mai multe. Aparatul Golgi cu o structură particulară. Dictiozomii sunt mici, conțin 3-7 cisterne. Nutrienții de rezervă sunt uleiurile, în unele - volutina, crisolaminarina și leucosină. Numai reprezentanții monadici și palmelloizi de apă dulce au vacuole contractile (pulsante). Deoarece concentrația de săruri în celulă este mai mare decât în rezervor, apa pătrunde în celulă, iar excesul ei este îndepărtat de vacuolele contractile. De obicei, celula conține două vacuole contractile situate la baza flagelului. Sunt reduse unul câte unul. Nucleul Nucleul este unul singur, mai rar sunt mulți nuclei, la reprezentanții cenotici celulele sunt întotdeauna multinucleate. Detaliile mitozei au fost studiate în detaliu numai în Vaucheria. Mitoza ei este închisă, cu centrioli localizați la polii din afara nucleului. Kinetochore nu au fost găsite. În timpul anafazei, microtubulii interpolari ai fusului sunt foarte alungiți, ceea ce duce la o distanță semnificativă a nucleilor fiice unul de celălalt. Membrana nucleară este păstrată, prin urmare, în telofază, nucleii fiice arată ca o gantere. Se crede că o astfel de mitoză nu este tipică pentru întregul grup de Tribophytaceae. nucleul (uneori mai mulți nuclei) este situat de obicei în stratul de perete al protoplasmei sau, suspendat pe filamente de plasmă, este situat în partea centrală a celulei. mitoza poate fi închisă, adică membrana nucleară rămâne intactă în timpul mitozei. Algele trebuxiane au o formă neobișnuită de mitoză semiînchisă. Aceasta este așa-numita mitoză metacentrică. Cu acesta, centriolii în timpul metafazei sunt localizați în regiunea plăcii metafazei și nu la polii fusului. La carofite, mitoza este deschisă, membrana nucleară dispare la începutul mitozei și apoi apare în telofază, ca la plantele superioare. În coloanele tabelului, introduceți numele generice ale celor mai faimoase forme de alge din diferite diviziuni de distribuție în diferite condiții de mediu: structură de colorare verde alge marine Diverse condiții ecologice Rezervoare de apă dulceMări reciMări calde Izvoare termale Coaja de copac Pământ Nume generice ale celor mai faimoase forme de alge din diferite departamente Chlorella, sclipici flexibil,ulotrix, microcystis, oscillatoriaceae, volvox, vosheria, cladophora, nitela, spirogyra, scenedesmus, chlamydomonas, pandorina, spirulina, lingbia, nostoc, anabena, aphanizomenonrivularia, gleotrichia, stigonema, paranema, astasia, facus, tracheomananaeds, dermoagle, euforia proclotrix VarecOscillatoria, Anfeltia, Cladophora, Fucus, Cystoseira, Prochloronmerismopedia, Dermocarpaspirulina, Lingbia, Anabena, Aphanizomenon, Rivularia Ulva Cystosira Phyllophora Oscillatoria Acetabularia Caulerpa Cladophora Macrocystis Porphyra Prochloron Merismopedia Dermocarulina Merismopedia Dermocarulina OscilatoareMastigocladus PleurococChlorella Oscillatorium GleocapsMacrocystis Oscillatorium Gleocaps Calotrix stigonema OscilatoareLingbia vosheria Chlorella Gleokaps Nostok stigonema