Înțeles algae: classification of algae în dicționarul lui Collier. Clasificarea algelor
Manualul este scris în conformitate cu cerințele Standardului Educațional de Stat Federal pentru Învățământul Profesional Superior în domeniul „Educație Pedagogică” și completează cunoștințele studenților despre partea teoretică a cursului „Botanica” (sistematica plantelor și ciupercilor). Materialul din manual poate fi folosit de elevi atât pentru munca independentă, cât și pentru lucrul la clasă sub îndrumarea unui profesor.
* * *
Fragmentul introductiv dat al cărții Botanică. Taxonomia plantelor: manual (S. K. Pyatunina, 2013) oferit de partenerul nostru de carte - compania litri.
Alge (Alge)
Un grup mare și divers de plante cu talus inferior al căror habitat principal este apa. Algele combină mai multe diviziuni independente și, după toate probabilitățile, evoluate independent. Reprezentanții departamentelor diferă în setul de pigmenți, detaliile structurii fine a cromatoforilor, în produsele fotosintezei care se acumulează în celulă (substanțe de rezervă) și în structura aparatului flagelar. Plantele inferioare sunt organisme unicelulare, coloniale sau cenobiale și multicelulare. Coenobiile sunt colonii în care numărul de celule este determinat în stadiile incipiente de dezvoltare și nu se modifică până la următoarea etapă de reproducere (reproducție). Creșterea cenobiului are loc datorită creșterii dimensiunii celulelor, și nu a numărului acestora. Se disting următoarele tipuri de organizare morfologică a talului:
1. Monadic- celule care se misca activ cu ajutorul flagelilor.
2. Coccoid- celule nemobile.
3. Rizopodial (amoeboid)– celulele vegetative nu sunt acoperite cu membrane și pot dezvolta procese citoplasmatice – rizopodii.
4. Palmeloid, sau capsular, tipul de organizare este reprezentat de celulele imobile scufundate în mucus comun.
5. filamentos- celule legate în fire, simple sau ramificate.
6. Heterotric sau heterofilamentos,- o versiune complicată a structurii filamentoase, care se caracterizează prin două sisteme de fire: târâtoare de-a lungul substratului și fire verticale care se extind din ele.
7. Lamelar– tali sub formă de plăci.
8. Sifonală– talii, adesea mari ca mărime, reprezintă în mod formal o singură celulă, de obicei cu un număr mare de nuclei.
9. Sifonocladal organizarea este reprezentată de celule multinucleate legate în forme filamentoase sau alte forme de tali multicelulari. În primele etape ale formării talului, are o structură de tip sifonal.
Algele se pot reproduce în trei moduri: vegetativ, asexuat și sexual. Înmulțirea vegetativă presupune separarea unei părți din talul vegetativ de întreaga plantă, dând naștere unui nou talus. Reproducerea asexuată se realizează folosind celule specializate - disputa, format în sporangi. Sporii sunt mobili (zoospori) sau nemişcată (aplanospori). Ca formă pot fi identice cu talii părinte (autosporii alge unicelulare) sau diferă puternic de acestea (spori unicelulari ai algelor pluricelulare).
Reproducerea sexuală la alge este extrem de diversă. Cele mai simple forme ale procesului sexual - fuziunea indivizilor vegetativi care nu se pot distinge din punct de vedere morfologic - hologamieȘi conjugare.Într-o parte semnificativă a algelor, se formează celule germinale specializate - gameti. Se distinge următorul comportament al hemeților:
1. Izogamie - fuziunea gameților de formă și dimensiune identice.
2. Heterogamie - Ambele tipuri de gameți copulați au flageli, dar cel feminin este mai mare și mai puțin mobil decât cel masculin.
3. Oogamia - fuziunea unui ou de femelă staționar și a unei celule masculine mobile. Gameții care apar pe un individ (homotalism) sau pe diferiți indivizi (heterotalism) copulează. Heterotalismul se observă în orice formă de proces sexual. În formele izogame, gameții, deși sunt identici din punct de vedere morfologic, se dovedesc a fi diferiți din punct de vedere fiziologic și sunt desemnați prin semnele convenționale „+” și „-”. Gameții masculini care au flageli se numesc spermatozoizi neavând flageli, dar capabili să se miște folosind mișcări amiboide se numesc sperma. Ca rezultat al procesului sexual, se formează o celulă diploidă - zigot.
Ciclu de viață, sau ciclul de reproducere al algelor, include creșterea vegetativă, sporularea asexuată, procesul sexual, stadiile de repaus. Raportul dintre fazele diploide și haploide din ciclul de viață al algelor nu este același. În unele cazuri, germinarea zigotului este însoțită de diviziunea de reducere (meioza) a zigotului. (reducere zigotică),în acest caz, plantele în curs de dezvoltare se dovedesc a fi haploide. La multe alge verzi, zigotul este singurul stadiu diploid din ciclul de dezvoltare; întreaga fază vegetativă are loc în stare haploidă. Acest ciclu de viață se numește monohaplobiont. La unele alte alge, dimpotrivă, întreaga fază vegetativă este diploidă, faza haploidă este reprezentată doar de gameți, înainte de formarea cărora are loc diviziunea nucleară de reducere. (reducere gametică), ciclu de viață - monodiplobiont.În altele, diviziunea prin reducere a nucleului precede formarea sporilor care se dezvoltă pe talii diploizi (reducere sporică). Ele cresc în plante haploide care se reproduc sexual (gametofite). După fuziunea gameților, zigotul se dezvoltă într-o plantă diploidă care poartă organe de reproducere asexuată ( sporofite). Astfel, la aceste alge există o alternanță de generații (generații): diploide și haploide. Ciclu de viață - haploid-diploid. Ambele generații pot fi identice din punct de vedere morfologic ( schimbarea izomorfă a generațiilor) sau diferă puternic ca aspect (schimbarea heteromorfă a generațiilor).
La orele practice se studiază următoarele catedre: alge verzi (Chlorophyta), diatomee (Bacillariophyta sau Diatomeae), maro (Phaeophyta), roșii (Rhodophyta).
Departamentul de alge verzi (Chlorophyta)
Departamentul Alge verzi este cel mai mare din punct de vedere al numărului de specii (până la 20.000 de specii) și al departamentului de alge divers din punct de vedere morfologic. Există forme microscopice mici, unicelulare (monadă și cocoid) și forme destul de complexe filamentoase, heterotrice, sifonale, sifonoclade și lamelare, ajungând la câteva zeci de centimetri. Aria de distribuție a algelor verzi este, de asemenea, extinsă (se găsesc pe tot globul), iar amplitudinea lor ecologică este largă. Ei trăiesc în ape dulci și marine, unii trăiesc în apă. Dar, în ciuda diversității lor, algele verzi au o serie de caracteristici comune:
1) compoziția pigmentului: clorofilă AȘi V, carotenoide și xantofile;
2) principalul produs de rezervă de natură carbohidrată - amidonul, se depune în cromatofor în jurul pirenoidului;
3) ochi fotosensibil - stigmat, situat în stroma cromatoforului;
4) tilacoizii purtători de pigmenți tind să formeze stive;
5) flagelele sunt izomorfe (identice ca structură) și izocontuoase (egale ca lungime).
Clasa Alge verzi sau echiflagelate adecvate (Chlorophyceae, Isocantae)
Reprezentanții acestei clase se caracterizează prin reproducere asexuată folosind aplanospori imobili sau zoospori mobili cu doi până la patru, mai rar mulți flageli izoconți și izomorfi. Procese sexuale - hologamia sau copularea gameților - izogamie, heterogamie, oogamie. Zigotul trece de obicei printr-o stare de repaus și germinează atunci când apar condiții favorabile, iar nucleul său diploid se împarte imediat într-o manieră de reducere. În conformitate cu etapele de diferențiere morfologică a talului, clasa este împărțită în ordine.
Comanda Volvoxidae (Volvacale)
Ordinul include alge unicelulare, coloniale și cenobiene echipate cu flageli, adică o organizație monadică.
Genul Chlamydomonas (Chlamydomonas)
Chlamydomonas este un gen mare care include aproximativ 500 de specii și este larg răspândit în natură. Speciile sale pot fi găsite în rezervoare, bălți și șanțuri puțin adânci, bine încălzite. Când este dezvoltat în masă, provoacă înflorirea apei, în special în corpurile de apă poluate cu materie organică. Talul Chlamydomonas este unicelular, de organizare monadică, adică fiind în stare activă, Chlamydomonas se mișcă rapid cu ajutorul a doi flageli egali atașați la capătul anterior al corpului. Faza de mișcare activă este înlocuită cu o stare de repaus. Aceasta este așa-numita etapă palmelle, când celulele își pierd flagelul, membranele lor devin puternic mucoase și formează agregate de celule chlamydomonas scufundate în mucus comun. În această formă, celulele Chlamydomonas se reproduc prin diviziune. Aflându-se în condiții de viață favorabile, chlamydomonas produce din nou flageli și încep mișcarea activă.
Chlamydomonas are un perete celular de celuloză-pectină, un cromatofor în formă de cupă cu unul sau mai mulți pirenoizi localizați în partea inferioară și un ochi fotosensibil (stigmat) în partea superioară. Nucleul este situat în adâncitura cromatoforului, există o pereche de vacuole pulsatorii. Reproducerea asexuată prin zoospori are loc în condiții de mediu favorabile. Fiecare Chlamydomonas se poate reproduce atât vegetativ, cât și asexuat, precum și poate participa la procesul sexual. În timpul reproducerii asexuate, protoplastul este împărțit în 4 sau 8 părți și se formează zoospori. Procesul sexual la majoritatea speciilor este izogam. Gameții se formează în același mod ca și zoosporii, dar în număr mai mare (32 sau 64). Zigotul este bine adaptat să suporte condiții nefavorabile. Germinarea sa este însoțită de diviziunea de reducere. Ciclul de dezvoltare al chlamydomonas este monohaplobiont.
Rod Volvox (Volvox)
Genul Volvox este o alge coloniale sau cenobiale. Un mic gen de Volvox trăiește în rezervoare curate, în picioare, iazuri și lacuri mici. Acesta este cel mai bine organizat reprezentant al ordinului Volvox. Este o minge mare, care atinge 2–3 mm în diametru, acoperită cu un strat subțire de mucus (involucrum), sub care celulele biflagelate sunt situate într-un singur strat de-a lungul periferiei bilei. Numărul lor variază de la 500 la 60 000. Cavitatea internă a mingii este ocupată de mucus lichid. Celulele coloniei sunt similare ca structură cu celulele Chlamydomonas. Dar membrana fiecărei celule este foarte mucusată, astfel încât protoplastele celulelor învecinate sunt îndepărtate unele de altele, iar procesele citoplasmatice pătrund în grosimea membranei mucoase. Plasmodesmele se formează în punctele de contact.
Reproducerea asexuată implică 8-10 celule situate în partea posterioară a sferei în raport cu direcția de mișcare. Acestea sunt gonidii. Aceste celule se remarcă printre altele prin dimensiunile lor mai mari. Când se divid, se formează mai întâi o placă plată cu 16 celule (stadiul gonic), diviziunea ulterioară duce la formarea unei sfere deschise cu o mică gaură deschisă îndreptată spre suprafața exterioară a coloniei părinte. Celulele care se formează ale noului organism se confruntă cu flagelii lor în interiorul sferei. Orientarea normală a celulelor (cu capetele anterioare îndreptate spre exterior) se realizează prin întoarcerea completă a sferei deschise pe dos, numai după care deschiderea acesteia este închisă. Celulele reproductive se diferențiază foarte devreme, astfel încât nu numai coloniile fiice, ci și nepoții pot fi observate în corpul mamei. Coloniile tinere sunt eliberate după distrugerea coloniei mamă.
Celulele folosite pentru reproducerea sexuală sunt oogoniile și anteridiile. Oogoniile de culoare verde închis sunt mult mai mari decât alte celule și nu au flageli. Un ou mare se dezvoltă în oogonie. Anteridiile formează pachete de spermă. Procesul sexual în Volvox este oogam. Există specii bisexuale și dioice, precum și clone homo- și heterotalice. Se formează un zigot în repaus, care germinează într-o colonie fiică tânără după diviziunea de reducere a nucleilor diploizi. Ciclul de dezvoltare este monohaplobiont.
Obiecte: r. chlamydomonas, r. Volvox.
Progres
1. Examinați chlamydomonas mai întâi la mărire mică (m. mărire), apoi mai detaliat la mărire mare (b. mărire) studiați indivizii nemișcați, observați mișcarea chlamydomonas.
2. Faceți două desene:
a) aspectul Chlamydomonas. Etichetați învelișul, cromatofor;
b) diagrama structurii unei celule Chlamydomonas folosind un tabel. Etichetați membrana, citoplasma, nucleul, cromatoforul, ochiul (stigmat), pirenoid, flagelul, vacuolele pulsatorii.
3. Consideră la m. crescut. și schițați coenobia Volvox sferică cu colonii fiice din preparat.
4. Realizați un desen schematic folosind un tabel, reflectând caracteristicile structurale ale cenobiului. Etichetați protoplaste, procese citoplasmatice, plasmodesmate, flageli, oogonii, anteridii.
Comanda clorococic (Clorococali)
Ordinul include forme unicelulare și cenobiale cu organizare celulară cocoid.
Genul Chlorococcus (Clorococ)
Genul Chlorococcus conține 38 de specii și se găsește într-o varietate de habitate: în apă, atât în plancton, cât și în bentos; în sol, precum și pe scoarța copacilor, pe clădirile vechi din lemn. Clorococul face parte din licheni.
Este o alga cocoida unicelulara, imobila in stare vegetativa. Celulele au un cromatofor în formă de cupă cu un pirenoid, dar lipsesc flageli, oceli și vacuole pulsatorii. Nucleul este situat în adâncitura cromatoforului. La indivizii bătrâni pot fi observate mai multe nuclee; celulele sunt acoperite cu o membrană de celuloză groasă.
Chlorococcus se reproduce asexuat folosind zoospori biflagelați alungiți. Protoplastul celulei mamă se împarte și formează de la 8 până la 32 de zoospori, care sunt eliberați după distrugerea peretelui celulei mamă. Perioada de mișcare activă este scurtă; După ce înot un timp, zoosporii își pierd flagelul, își pun o coajă și cresc, atingând dimensiuni caracteristice unei anumite specii. Procesul sexual este izogam. Ciclul de dezvoltare este monohaplobiont.
Genul Hydrodicyon (Hidrodicție)
Hydrodicyon este un gen mic, dar răspândit. Se găsește în spatele râurilor, bălților și altor corpuri de apă stagnante îmbogățite cu azot. Aceasta este o algă ceenobiană macroscopică, compusă dintr-un număr mare (până la 20.000) de celule. Exemplarele vechi ajung la un metru în lungime, iar celulele lor sunt de până la un centimetru și jumătate.
Hidrodicția are aspectul unei rețele închise formată din celule 5-6-gonale formate din celule gigantice legate prin capete. În celulele reticulelor adulte există o singură vacuola gigantică, citoplasma este situată perete la perete și conține un cromatofor reticulat cu numeroși pirenoizi și un număr mare de nuclei mici. Învelișul este celuloză. Fiecare celulă îndeplinește toate funcțiile organismului (nutriție și reproducere).
Reproducerea rețelei de apă este asexuată și sexuală. Celulele care au atins deja o dimensiune destul de mare (0,2 mm) încep să se reproducă asexuat. Numărul de zoospori care este caracteristic acestui tip de plasă se formează în protoplastă. Zoosporii nu părăsesc celula mamă, ci se deplasează în interiorul celulei pentru o perioadă de timp.
Apoi flagelii sunt aruncați și pliați într-o plasă tânără, lipindu-se unul de celălalt în locurile unde trec firele de microtubuli. Celulele reticulului tânăr sunt mononucleare, cu un cromatofor lamelar purtând un pirenoid. De ceva timp, plasa tânără trăiește sub învelișul celulei mame, dar dimensiunea acesteia crește rapid și celulele se întind. În cele din urmă, coaja celulei mamă este distrusă, iar plasa începe să trăiască independent.
Reproducerea sexuală este izogamă; se formează mai mulți gameți decât zoospori și sunt mult mai mici. Zigotul este colorat în roșu cărămidă cu hematocrom. După o perioadă de odihnă, zigotul se împarte reducțional și germinează în patru zoospori mari. Sunt inactivi, își pierd în curând flagelul și sunt din nou acoperiți cu o coajă groasă, dar deja sculptată, transformându-se în așa-numita poliedru Poliedrele, ale căror cochilii poartă procese și conținutul bogat în incluziuni grase, se pare că sunt importante pentru răspândirea algelor. Poliedrele pot tolera în siguranță uscarea și sunt astfel a doua etapă de odihnă din ciclul de dezvoltare al rețelei de apă.
Genul Chlorella (Chlorella)
Chlorella este o algă foarte răspândită. În natură, se găsește în plancton și bentos din diferite corpuri de apă, pe sol, participă la formarea corpului de licheni și, de asemenea, trăiește în simbioză cu animale mici, formând așa-numita zoochlorella. Aceasta este una dintre algele cultivate. Datorită ratei sale ridicate de reproducere, Chlorella produce un randament mare de biomasă.
Chlorella este o algă cocoidă sferică, unicelulară. Protoplastul conține un cromatofor în formă de clopot cu o depresiune mare. Un nucleu poate fi găsit în cavitatea cromatoforului. Chlorella se reproduce numai asexuat - prin autospori. Procesul de reproducere este necunoscut. Ciclul de dezvoltare este asexuat, monohaplobiont.
Obiecte: r. clorococ, p. plasă de apă, râu chlorella.
Progres
1. Luați în considerare la b. luat și schițați clorococul. Etichetați coaja groasă (adaptare la un stil de viață aerofil), cromatofor în formă de cupă.
2. Luați în considerare creșterea. un fragment din cenobiul reticulului apei și schițați-l, arătând celulele 5-6-gonale care formează cenobiul. Etichetați celula de coenobium și cromatoforii.
3. Luați în considerare la b. luat și schițați o celulă de cenobiu cu un cenobiu tânăr în interiorul celulei. Etichetați membrana celulei mamă, coenobium tânăr.
4. Schițați chlorella la b. luat Etichetați coaja groasă, cromatofor.
Comanda Ulotrix (Ulothrichales)
Ordinul unește algele care au un talus sub formă de fir neramificat compus din celule mononucleare, mai rar un talus lamelar sau tubular.
Rod Ulotrix (Ulothrix)
Ulothrix este un gen destul de mare, care se găsește în apele proaspete și ușor salmastre, preferând apa curgătoare curată. În zona de coastă a râurilor și pâraielor, în special în zonele cu o climă potrivită, se găsește Ulothrix zonata. Ulothrix benthic, o algă atașată, formează grupuri pe stâncile de coastă.
Ulotrix este o algă multicelulară, filamentoasă, neramificată. Toate celulele, cu excepția celei bazale, care servește pentru atașare, sunt de același tip. Ele sunt acoperite cu o coajă de celuloză subțire, uneori lipicioasă. Cromatofor de perete sub formă de centură închisă sau deschisă cu un număr mare de pirenoizi. Există un singur nucleu în celule. Numărul de celule din filamente este incert, deoarece în părțile superioare celulele se împart în mod constant în același plan. Ulotrix se reproduce vegetativ (prin fragmentare a filamentului), asexuat și sexual. Reproducerea asexuată este realizată de zoospori echipați cu patru flageli izoconți și izomorfi. Zoosporii, germinând, formează filamente ulotrix. Orice celulă, alta decât celula bazală a filamentului, poate deveni un zoosporangiu. Ulotrix formează izogameți biflagelați. După fuziune, se formează un planozigot (o celulă mobilă cu patru flageli), care apoi pierde flagelul și se diferențiază într-un sporofit unicelular - un corp expandat acoperit cu o membrană groasă pe o tulpină subțire. Zigotul-sporofit rămâne în această stare latentă pentru o perioadă de timp, apoi, după diviziunea de reducere, în el se formează zoospori cu numărul 4-16. Acest ciclu de viață este caracteristic pentru Ulothrix zonata. La unele specii, zigotul crește într-un filament diploid. Astfel, ciclul de dezvoltare la Ulothrix zonata este caracterizat printr-o modificare heteromorfă între un sporogametofit haploid filamentos multicelular și un sporofit diploid unicelular.
Rod Ulva (Ulva)
Genul Ulva este cunoscut sub numele de „Salata verde” și este larg răspândit, dar preferă apele puțin adânci. Ulva este o algă, dar tolerează bine desalinizarea. Trăiește în gurile de râu, estuare de mică adâncime și mlaștini marine; Tolerează bine și preferă parțial apele cu poluare organică semnificativă. Populația locală îl folosește pentru hrană, dar ulva nu are valoare comercială.
Talul ulvei este multicelular, lamelar, este format din două straturi de celule, marginile plăcii sunt ondulate din cauza diviziunilor celulare mai intense în zonele marginale, comparativ cu medii. La bază, placa se îngustează într-un pețiol scurt cu talpă, cu care este atașată de substratul solid. Diferențierea celulară în talul ulvei este scăzută. Nu există organe de reproducere speciale. Potenţial, fiecare celulă poate deveni un sporangiu într-o generaţie diploidă sau un gametangiu într-o generaţie haploidă. Unele celule au proiecții tubulare care coboară de-a lungul părții centrale a talului.
Reproducerea asexuată este realizată de zoospori cu patru flagelați formați pe plante diploide după diviziunea de reducere. Zoosporii germinează într-un fir de un singur rând, neramificat, dar chiar înainte de a începe diviziunea, polarizarea este detectată în zoosporul care și-a pierdut flagelul și s-a așezat pe sol. Capătul superior este mai gros, iar capătul inferior este subțire și alungit, din care se formează ulterior structurile de atașare. Procesul sexual este izo- sau heterogam, gameții sunt biflagelați. Ciclul de dezvoltare este haplodiplobiont cu o schimbare izomorfă a generațiilor.
Obiecte: r. ulothrix, r. ulva.
Progres
1. Luați în considerare la b. luat și schițați o secțiune a filamentului ulotrix, acordați atenție structurii cromotoforului. Etichetați celulele talului: membrana celulară, cromatofor, pirenoizi.
2. Schițați aspectul talului ulvei folosind o montură umedă.
Ordinul Chaetophoraceae (Chaetophorales)
Ordinul include forme filamentoase multicelulare de tip heterotric cu diferențierea talului într-un sistem orizontal de filamente, răspândit pe substrat și un sistem vertical de filamente.
Genul Draparnaldia (Draparnaldia)
Speciile din acest gen sunt exigente în ceea ce privește curățenia și aerarea rezervoarelor și preferă râurile și pâraiele cu curgere rapidă. Ele cresc în masă la adâncimi destul de semnificative (10 m), formând acolo desișuri întregi. Draparnaldia bentonică este o algă atașată cu o structură heterotrică filamentoasă. Are filamente lungi (creștere nelimitată) slab ramificate, cu un cromatofor în formă de centură cu margini zimțate. Cromatoforul din astfel de ramuri este mic în raport cu volumul total al celulei, astfel încât celulele filamentelor principale sunt palide. Ciorchini de ramuri scurte, foarte ramificate, cu creștere limitată, se extind din aceste fire în spirale; acestea sunt asimilatoare. Cromatoforii din ele sunt montați pe perete și mari; celule verzi. Fiecare fir scurt se termină într-un păr lung incolor. Organele de reproducere sunt situate printre asimilatori. Reproducere asexuată folosind zoospori cu patru flagelați. Procesul sexual este izogamie sau heterogamie. Ciclul de dezvoltare este monohaplobiont.
Genul Trentepolia (Trentepohlia)
Trentepoly este o algă terestră aerofilă bine adaptată lipsei de umiditate. Se așează pe scoarța copacilor, a pietrelor și a clădirilor din lemn. Mai ales multe specii din acest gen au fost găsite în regiunile tropicale și subtropicale umede, unde Trentepoly duce adesea un stil de viață epifit. Trentepoly este ușor de recunoscut printre alte alge terestre datorită hematocromului, un carotenoid solubil în ulei, care îi conferă o culoare roșu cărămiziu sau galben. Talus trentepolia filamentos heterotric. Filamentele care se răspândesc de-a lungul substratului constau din celule rotunde sau ovale acoperite cu o membrană stratificată groasă. Ele sunt conectate între ele prin pori cu plasmodesmate, dar, cu toate acestea, filamentele târâtoare se despart cu ușurință în fragmente scurte sau celule individuale. Aceste fragmente și celule în stare uscată sunt dispersate și purtate de vânt. Astfel, trentepoliul are un mecanism de propagare vegetativă destul de eficient, care este deosebit de important în condiții de lipsă de apă. Celulele conțin mai mulți cromatofori în formă de disc sau panglici, lipsiți de pirenoizi și un număr mare de nuclei, în special în celulele vechi. Pe lângă cel orizontal, există un sistem de fire verticale, format din celule mai alungite. Atât filamentele orizontale, cât și cele verticale se ramifică abundent datorită diviziunii celulelor apicale; pe acestea din urmă se formează capace stratificate.
Reproducerea asexuată are loc prin zoospori cu doi sau patru flagelați formați în celule apicale speciale - sporangi, așezate pe celule tubulare - tulpini. Sporangiile sunt separate și transportate în întregime de curenții de aer. Zoosporii se formează numai dacă sporangiul se află în apă. Apoi, conținutul multinuclear foarte rapid, în câteva minute, se dezintegrează în secțiuni mononucleare și se produc zoospori. Gametangia diferă și morfologic de celulele vegetative, dar sunt localizate predominant pe filamente târâtoare. Spre deosebire de sporangi, gametangiile sferice nu au picioare. Gametangiile sunt transportate și de curenții de aer. Odată ajunsi în apă, germinează cu izogameți biflagelați. Cu toate acestea, copulația are loc rar, iar gameții se dezvoltă partenogenetic (fără fertilizare). Dacă se formează zigoți, ei germinează ca zoospori după o perioadă de repaus. Ciclul de dezvoltare este monohaplobiont.
Obiecte: r. draparnaldia, r. Trentepoly.
Progres
1. Consideră la m. crescut. și schițați o secțiune a talusului filamentos heterotric al draparnaldia, observați caracteristicile structurale ale filamentelor și asimilatorilor „tulpina”, arată diferența în structura cromatoforilor în celulele filamentului axial și în celulele ramurilor laterale. Etichetați filetul axial și firele asimilatoare.
2. Luați în considerare la b. luat și schițați celula filetului axial și celula filetului asimilator. Etichetați membrana celulară, cromatofor.
3. Luați în considerare la b. luat și schițați o secțiune a firului de trentepoli. Etichetați membrana stratificată, substanțele de depozitare (sub formă de picături de ulei, colorate cu hematocrom) și cromatoforii în formă de disc.
Ordinul Cladophoraceae (Cladophorales)
Ordinea include alge cu o structură necelulară, filamentoase, ramificate, împărțite prin partiții transversale în segmente inegale, fiecare dintre ele conține multe nuclee. Septurile transversale apar independent de diviziunea nucleară.
Genul Cladophora (Cladophora)
Cladophora este un gen foarte mare și larg răspândit de alge în principal marine și parțial de apă dulce. Au fost descrise aproximativ 150 de specii. Se găsește în ape puțin adânci în surf, pe stânci care ies în mare, în lagune, iazuri și lacuri. Plantele tinere sunt atașate de pământ sau de diferite obiecte subacvatice, dar mai târziu se desprind și plutesc, formând bulgări mari sau noroi dur; precum și grupuri mari (10–15 cm în diametru) sferice. Talul este foarte ramificat, cu structură sifonocladă. Segmentele formate de septele transversale nu sunt celule în adevăratul sens. Formarea septelor transversale este diferită calitativ de citokineza și nu este asociată cu diviziunea nucleară. Segmentele nu au aceeași dimensiune și conțin un număr diferit de nuclee. Cromatoforul reticulat se formează și prin contactul și fuziunea cloroplastelor inițial libere. Învelișul exterior este gros, celuloză și nu se formează niciodată, așa că noroiul Cladophora este dur și nealunecos.
Reproducerea este asexuată și sexuală. Orice segment de alge poate deveni zoosporangiu sau gametangiu. Zoosporii cu patru flagelați ies din sporangiu printr-un por și cresc mai întâi într-un corp vezicular lipsit de septuri (stadiul sifonal); mai târziu apar septuri transversale și are loc ramificarea structurilor filamentoase. Procesul sexual este izogam. Zigotul crește într-o plantă diploidă. Majoritatea speciilor de Cladophora care trăiesc în mări au o schimbare izomorfă a generațiilor, caz în care zoosporii se formează după diviziunea de reducere (meiozoo-spori), dar speciile de apă dulce au un ciclu monodiplobiont, când diviziunea de reducere precede formarea gameților.
Obiecte: r. Cladophora.
Progres
Luați în considerare la b. luat și schițați o secțiune a talului ramificat al Cladophora cu zoosporangii. Etichetați celulele talului și zoosporangiile unicelulare.
Conjugate de clasă (Conjugatophyceae)
Reprezentanții acestei clase au un tip special de proces sexual - conjugare, nu există stadii flagelare și nu există reproducere asexuată prin spori.
Ordinul Zignemaceae (Zygnematales)
Ordinul Zygnema sunt alge multicelulare filamentoase, neramificate, coaja lor este lipicioasă și, prin urmare, sunt alunecoase la atingere. Zigotul germinează ca un răsad, celelalte trei nuclee formate în timpul procesului de diviziune de reducere mor.
Genul Spirogyra (Spirogyra)
Genul Spirogyra este unul dintre cele mai mari și mai răspândite de pe tot globul: se găsește chiar și în Antarctica. Un șanț, băltoacă, iaz sau lac rar este lipsit de mucus la atingere, plutind pe suprafața noroiului. Talul spirogyra este filamentos, neramificat, toate celulele din filament sunt egale și de același tip. Celula are unul sau mai mulți cromatofori de perete, spiralați, în formă de panglică, cu un număr mare de pirenoizi localizați de-a lungul axei longitudinale. Marginile cromatoforului sunt neuniforme. Celula conține una sau mai multe vacuole care conțin seva celulară. În primul caz, citoplasma ocupă o poziție de perete. În prezența mai multor vacuole, pe lângă stratul de perete al citoplasmei, există fire citoplasmatice și un sac citoplasmatic central, care conține un nucleu mare, clar vizibil fără colorare. Stratul interior al membranei celulare este celuloza, stratul exterior este pectina, ofera mucus si formarea unei invelisuri gelatinoase, oferind firelor o senzatie matasoasa. Spirogyra, care trăiește în corpuri de apă cu curenți puternici, produc diferite tipuri de rizoizi care țin algele în loc. Spirogyra, ca și alți conjugați, nu are un stadiu flagelar în ciclul de dezvoltare și nu formează spori. Se reproduce fie prin fragmentarea filamentelor vegetativ, fie sexual. În timpul conjugării se formează numeroși zigoți care, după o perioadă de repaus, germinează într-un singur fir. Dintre cele patru nuclee haploide formate în timpul procesului de diviziune de reducere, trei mici mor, lăsând un nucleu mare viabil. Toți nutrienții acumulați în zigot merg spre formarea unui răsad. Zigotele sunt bine adaptate pentru a suporta condiții nefavorabile. Sunt acoperite cu o coajă groasă sculptată în trei straturi. Structura cochiliei zigotului este o caracteristică taxonomică importantă.
Obiecte: r. spirogyra.
Progres
Consideră la m. crescută. și schițați aspectul talului multicelular al Spirogyra. Etichetați celula talului.
1. Luați în considerare la b. luat și schițați o celulă Spirogyra. Etichetați membrana celulară, cromatoforul, pirenoizii,
nucleu, fire de citoplasmă.
2. Observați și schițați diferitele etape ale procesului de conjugare.
Indicați etapele: formarea proceselor de conjugare, compresia și curgerea protoplastei, formarea zigotului.
Ordinul Desmidiaceae (Desmidiales)
Ordinul Desmidiaceae - organisme unicelulare sau colonii filamentoase. Celula este formată din două jumătăți egale - semi-celule. În timpul înmulțirii vegetative, fiecare semicelulă își completează a doua jumătate.
Genul Closterium (Closterium)
Closterium este o alge bentonice de apă dulce care necesită o iluminare bună; trăiește în rezervoare mici, iazuri, râuri liniștite și în murdărirea obiectelor subacvatice. Odată cu dezvoltarea în masă, se formează acumulări de mucoase. Closterium iubește apa curată, dar tolerează poluanții organici și se găsește uneori în apele uzate. Aceasta este o formă unicelulară, corpul său în formă de seceră este format din două jumătăți simetrice - semicelule. Nucleul este situat în centru, în sacul citoplasmatic. Closterium nu are constricția externă caracteristică altor alge desmidiene, dar structura internă corespunde caracteristicilor reprezentanților acestui ordin. Closterium are doi cromatofori axiali identici cu o structură unică. Mai multe plăci se extind radial de la tija centrală astfel încât într-o secțiune transversală cromatoforul are aspectul unei stele cu mai multe raze. Pirenoizii mari sunt localizați de-a lungul arborelui sau împrăștiați aleatoriu la bază. Baza cromatoforului, îndreptată spre centrul celulei, este largă; la capetele celulei, cromatoforul se îngustează conic. La polii celulei sunt două mici vacuole cu seva celulară, în care sunt scufundate mici cristale de gips, în mișcare continuă (mișcare browniană), și corpuri mucoase speciale. Învelișul cu trei straturi a closterului este pătruns de numeroși pori conici. Porii deosebit de mari sunt localizați la capetele celulelor. Acești pori secretă mucus, care permite algelor să se miște încet. În timp ce un capăt al corpului este atașat de substrat, celălalt efectuează mișcări oscilatorii. Algele sunt apoi atașate de substrat la celălalt capăt. Astfel, răsturnând, closteriul se deplasează spre sursa de lumină.
Înmulțirea Closterium este vegetativă. Celulele se divid transversal. Fiecare celulă fiică primește jumătate din celula mamă cu un cromatofor. A doua jumătate, adică semicelulă, este construită din nou. La început, semicelulă tânără nu are un cloroplast și abia apoi cromatoforul semicelulei vechi se împarte și o jumătate din acesta trece în semicelulă nouă. Astfel, fiecare individ closterium este format din două jumătăți de vârste diferite: una mai în vârstă și cealaltă mai tânără. Procesul sexual este conjugarea a doi indivizi scufundați în mucus comun. Zigotul este acoperit cu o membrană stratificată groasă și este bine adaptat pentru a rezista la condiții nefavorabile. Zigoții rămân latenți pe tot parcursul iernii, iar nucleii rămân nefuzionați pentru o lungă perioadă de timp. Din zigot se formează două closterie tinere, fiecare primind doi nuclei meiotici haploizi. Unul, mic, degenerează curând. În al doilea rând, devine nucleul unui nou individ. Ciclul de dezvoltare este monohaplobiont.
Obiecte: r. closterium.
Progres
1. Luați în considerare closterium la mărire. și urmăriți-i mișcarea.
2. Examinați celula closterium la b. luat și schițați-l. Etichetați membrana celulară, nucleul, cromatoforii, pirenoizii, vacuolele terminale cu cristale de gips.
Întrebări și sarcini
1. Enumeraţi principalele tipuri de organizare morfologică la algele verzi. Descrieți fiecare tip. Dă exemple.
2. Ce semne sunt caracteristice reprezentanților departamentului de alge verzi?
3. În ce clase sunt împărțite algele verzi? Care sunt diferențele dintre reprezentanții fiecărei clase?
4. Ce sunt coloniile și cenobiile la algele verzi? Dați exemple de alge verzi coloniale și cenobiene. Care sunt diferențele dintre organismele coloniale și cele multicelulare?
5. Cum are loc reproducerea vegetativă la algele verzi? Dă exemple.
6. Cum are loc reproducerea asexuată la algele verzi? Dă exemple.
7. Ce procese sexuale sunt caracteristice algelor verzi? Dă exemple.
8. Schițați ciclul de viață al Chlamydomonda, Ulotrix, Ulva, Spirogyra. Etichetați pe diagramă care generație este un sporofit și care este un gametofit, setul de cromozomi (haploizi sau diploizi) pentru fiecare generație și celulele folosite pentru reproducere, tipul de diviziune de reducere și procesul sexual. Indicați tipul de ciclu de viață caracteristic acestor alge.
9. Completați tabelul:
Caracteristici comparative ale claselor și ordinelor
10. Descrieți rolul algelor verzi în viața corpurilor de apă. Dați exemple de alge verzi care trăiesc pe uscat.
Diviziune Diatomee (Bacillariophyta, Diatomeae)
Un departament extins de organisme unicelulare și coloniale, care reunește peste 10.000 de specii. Celulele de diatomee sunt acoperite cu o înveliș de silice, constând din două jumătăți care se potrivesc una peste alta, ca un capac pe o cutie. Jumătatea mai mare este epiteca, iar jumătatea mai mică este ipoteca. Fiecare jumătate este alcătuită dintr-o clapă (inferioară) și un inel de centură (curea) sudate pe ea. Mai mult, centura de epitecă este suprapusă centurii de hipotecă. Sub coajă există o coajă de pectină. Diatomeele aparțin grupului de alge de culoare maro, care se caracterizează prin prezența clorofilelor. AȘi Cu, mascat de pigmentul galben fucoxantina. Un produs de rezervă de natură carbohidrată este crisolamina. Celulele monadei sunt spermatozoizi cu un flagel plujos. Diatomeele se reproduc vegetativ, prin diviziunea celulară longitudinală cu completarea unei valve - ipoteca. Procese sexuale - conjugare și oogamie. După procesul sexual, se formează un zigot cu capacitatea de a crește (auxospor). Diatomeele trăiesc în stare diploidă și numai gameții lor sunt haploizi.
Centric de clasă (Centrophyceae)
Clasa Centric combină algele cu o înveliș simetrică radial și absența unui aparat sutură-nodular. Toate algele centrice sunt imobile. Procesul sexual este oogamie.
Genul Melosira (Melosira)
Melosira este o algă colonială filamentoasă, constând din celule cilindrice asemănătoare legate între ele prin contactul unor spini mici localizați pe suprafețele rotunjite ale valvelor. Carapacea Melosira are centuri largi, așa că cel mai adesea algele sunt privite de pe suprafața sa laterală. Celulele au mai mulți cromatofori lobati dispuși perete la perete; centrul celulei este ocupat de o vacuola mare cu seva celulară.
Melosira nu are o structură cu nod de sutură și, prin urmare, este imobil.
Se reproduce prin diviziune și sexual. Procesul sexual este oogamie. În unele celule, după diviziunea de reducere, se formează un ou, în altele - patru spermatozoizi cu un flagel. Zigotul este acoperit cu o coajă de pectină subțire, foarte extensibilă. Zigoții în creștere intensivă se numesc auxospori. Deoarece procesul sexual implică celule zdrobite după diviziuni repetate, auxosporul le restabilește volumul inițial. După ce a ajuns la o anumită dimensiune, auxosporul își produce propria coajă. Ciclul de dezvoltare al Melosira este monodiplobiont.
Obiecte: r. melosira.
Progres
1. Examinați o secțiune a coloniei de melosira la b. luat și schițați algele din lateralul brâului și din lateralul cercevei. Etichetați celula coloniei, epiteca, ipoteca.
2. Găsiți și schițați auxosporul.
Clasa Pennate (Pennatophyceae)
Clasa Pennate include alge cu o coajă simetrică bilateral, un aparat de sutură-nodular și capacitatea de mișcare. Procesul sexual este conjugarea.
Genul Pinnularia (Pinularia)
Genul Pinnularia include peste 150 de specii. Trăiește în corpuri de apă proaspete, sărace în var. Conduce un stil de viață bentonic pe fund sau în murdărirea obiectelor subacvatice. Pinnularia, ca și alte diatomee, este de mare importanță ca sursă de hrană pentru animalele mici și este veriga inițială a lanțurilor trofice din ecosistemele acvatice. Aceasta este o algă unicelulară care are o structură sutură-nodulară și, ca urmare, este mobilă. Printre alte diatomee unicelulare, Pinnularia are dimensiuni mari și, prin urmare, convenabil pentru studiu. De la brâu, carcasa are un contur dreptunghiular, iar valvele variază de la liniare la eliptice. Capetele supapelor sunt în mare parte rotunjite, dar pot fi retractate și captate. În centrul și la capetele valvei, sunt vizibili în mod clar nodulii și două deschideri (sutură) în formă de S, care merg de la nodulii periferici la cel central. De-a lungul marginilor supapei, este clar vizibil un model clar de partiții paralele, în special pe carcasele goale - sept, neatingând cusătura. Celulele pinularei sunt mononucleare cu doi cromatofori lamelari, cu margini curbate. Partea lată și plată a cromatoforului este orientată către brâu, iar marginile sale sunt îndreptate spre lateralul supapei. Celulele vii active de pinnularia sunt colorate în maro-gălbui, deoarece fucoxantina maschează pigmenții verzi, dar în celulele moarte fucoxantina este spălată și cromatoforul devine verde. Celulele au două vacuole separate printr-o punte citoplasmatică centrală. Conține miezul. Pinnularia stochează volutina, vizibilă la un microscop cu lumină sub formă de corpuri sferice lucioase și plictisitoare și picături de ulei. Sub înveliș, celula este acoperită cu o înveliș de pectină limoasă. Pinnularia, care are un aparat cu noduri de sutură, se mișcă activ, târându-se de-a lungul substratului.
Pinularia se reproduce prin diviziune paralelă cu valvele. Fiecare supapă fiică primește o supapă mamă, în timp ce a doua supapă, completată, este întotdeauna o ipotecă. Datorită acestei caracteristici, cu fiecare diviziune, o celulă fiică este întotdeauna puțin mai mică decât celula mamă, iar în populație pot fi găsiți indivizi de dimensiuni diferite. Procesul sexual nu a fost detectat în Pinnularia și nu se formează auxospori. Se poate presupune că celulele mari se divid mai des decât cele mici, iar cele mai mici nu se divid deloc. Ciclul de viață – monodiplobiont.
Obiect: r. Pinularia.
Progres
1. Luați în considerare pinularia la b. luat Schițați cușca din partea laterală a cercevei. Etichetați membrana celulară, sutură, noduli, septuri, cromatofor.
2. Schițați cușca din partea laterală a centurii. Etichetați epitheca, hypotheca.
Întrebări și sarcini
1. Ce niveluri și tipuri de organizare morfologică sunt caracteristice reprezentanților diatomeelor?
2. Care sunt caracteristicile structurale ale celulelor de diatomee?
3. Care este structura învelișului de diatomee?
4. Care sunt principiile de clasificare a diatomeelor?
5. Ce metode de reproducere sunt tipice pentru diatomee?
6. Cum se desfășoară procesele sexuale la diatomee? Ce este un auxospor?
7. Unde trăiesc diatomeele? Ce caracteristici de adaptare la stilurile de viață planctonice și bentonice au diatomeele? Dați exemple de diatomee planctonice și bentonice.
8. Schițați ciclul de viață al Pinnularia și Melosira. Etichetați pe diagramă care generație este un sporofit și care este un gametofit, setul de cromozomi (haploizi sau diploizi) pentru fiecare generație și celulele folosite pentru reproducere, tipul de diviziune de reducere și procesul sexual. Indicați tipul de ciclu de viață caracteristic acestor alge.
Departamentul Alge brune (Phaeophyta)
Principalii pigmenți ai algelor brune sunt clorofilele AȘi Cu, carotenoide și xantofile, inclusiv fucoxantina, care maschează pigmenții verzi și conferă algelor o culoare maronie caracteristică. Produse de rezervă – laminarina (o substanță de natură carbohidrată); manitolul este un alcool de zahăr și o cantitate mică de grăsime. Feoplastele sunt lamelare sau mai des numeroase în formă de disc (cromatofor granular), situate în spațiul perinuclear de sub membrana exterioară a nucleului, care acoperă fiecare feoplast, formând reticulul endoplasmatic feoplastic. Pirenoizii ies deasupra suprafeței sub formă de rinichi. Celulele au un singur nucleu, vacuole mari cu seva celulară și vacuole mici care conțin taninuri și numite fizode.
Învelișul este format din două straturi: stratul exterior de mucilagiu, care conține acid alginic, și stratul interior, format dintr-un tip special de celuloză - alguloză. Celulele monadelor cu doi heterokont și flageli heteromorfi sunt situate pe partea laterală a celulei. Cel anterior este lung, penos, acoperit cu mastigoneme, cel posterior este scurt, neted. Gama de structuri morfologice este mare: de la heterotric filamentos la forme de țesut lamelar diferențiat. La toate algele brune, cu excepția reprezentanților ordinului Fucus, care nu au reproducere asexuată și sunt diplobionte, se observă o schimbare a generațiilor: la unele este izomorfă, la altele este heteromorfă. Aceste tipuri diferite de ciclu de viață formează baza diviziunii moderne a diviziunii algelor brune în trei clase.
Cu puține excepții, algele brune sunt alge marine, abundente mai ales în apele reci din emisferele nordice și sudice.
Clasa Izogenată (Isogeneratophyceae)
Clasa Isogenerate include alge cu o alternanță izomorfă de generații sau cu una heteromorfă, dar cu dominație a gametofitului.
Comanda Ectocarpales include forme heterotrice.
Genul Ectocarpus (Ectocarpus)
Ectocarpus este o alge marine bentonice larg răspândite, găsite în toate latitudinile în fâșia de coastă a mărilor și oceanelor. Algele se aseaza pe pietre si alte obiecte subacvatice, inclusiv pe plante. Fiind tolerant la diferite salinități ale apei, ectocarpii sunt implicați în murdărirea navelor. Intervalul de temperatură al habitatelor ectocarpului este, de asemenea, larg. Crește atât în mările reci, cât și în cele calde și este activ atât vara, cât și iarna. Ectocarpusul este o algă macroscopică (până la 60 cm), heterotrică filamentoasă, având aspect de tufe ramificate.
La bază există rizoizi târâtori orizontali care atașează algele de substrat. Ramurile verticale de la baza talului, acoperite cu o scoarță de filamente rizoidale, devin mai subțiri spre vârf și se termină în celule lungi incolore. Creșterea are loc datorită diviziunii celulelor situate în diferite părți ale talului. Celulele ectocarpului conțin vacuole mici cu seva celulară, un nucleu în stratul de perete al citoplasmei și mai mulți cromatofori în formă de panglică cu pirenoizi. În celulele îmbătrânite, cromatoforul devine în formă de disc.
Reproducerea ectocarpului este asexuată și sexuală. Sporii meiozoo, în formă de rinichi, cu doi flageli inegale atașați de suprafața laterală, se formează în sporangii unicelulare așezate pe o tulpină unicelulară. Astfel de sporangii se formează pe plante sporofite diploide. Plantele haploide dezvoltă organe de reproducere multiloculare. Fiecare cuib produce o celulă reproductivă a organizației monadice. Cel mai adesea, aceste celule se comportă ca gameți și fuzionează pentru a forma un zigot. Din punct de vedere morfologic, sunt de același tip, dar comportamentul lor diferă: fiziologic, gameții feminini sunt mai puțin mobili și se așează rapid în fund; fiziologic, bărbații sunt mai activi. Din zigot crește un sporofit diploid. Ciclul descris mai sus corespunde tipului diplo-haplobiont cu o alternanță izomorfă de generații, dar ectocarpul are abateri de la acest ciclu, de exemplu, gameții pot germina partenogenetic fără fertilizare, dând noi indivizi haploizi. Astfel, aparent, se realizează adaptarea completă a ectocarpului la condițiile de existență și se explică amplitudinea lui ecologică largă.
Obiecte: r. ectocarpus (exemplare de herbar, micropreparate).
Progres
1. Examinați exemplarele de herbar de ectocarp. Schițați aspectul talului heterotric al ectocarpului.
2. Luați în considerare la b. luat și schiță din zonele de pregătire a talului ectocarpului cu gametangii multicamerale și sporangii monocamerale. Etichetați celulele talului, gametangiului și sporangiului.
Clasă eterogenă (Heterogeneratophyceae)
Clasa eterogenă se caracterizează printr-o alternanță heteromorfă a generațiilor cu predominanța sporofiților și gametofiților mici microscopici.
Include alge cu un talus complex având o structură tisulară. Creșterea se realizează datorită diviziunii celulelor situate în punctul de tranziție a părții în formă de frunză a talului în pețiol (creștere intercalară).
Genul Laminaria (Laminaria)
Două tipuri de alge sunt cunoscute și larg răspândite în mările nordice: sugar laminaria (L. saccharina (L.) Lamour) și finger laminaria (L. digitata (Hudz.Lam)), care formează plantații întregi în zona sublitorală superioară și sunt alge comerciale. Laminaria se numește „alge marine” și este un produs alimentar valoros folosit în hrana animalelor, precum și în fabricarea diferitelor produse alimentare și medicamente pentru oameni.
Laminaria este o algă mare, complex diferențiată, atașată bentonic, cu o structură tisulară adevărată. Celulele sale meristematice sunt capabile să se împartă în trei direcții reciproc perpendiculare și să formeze structuri tridimensionale în care toate celulele sunt conectate între ele prin plasmodesmate. Talul de varec este diferențiat în trei părți clar distinse: rizoizi puternici în formă de gheare, cu care este atașat de substrat, o parte simetrică radial, așa-numitul pețiol și o placă aplatizată. Primele două structuri sunt perene, iar placa moare și crește din nou datorită meristemului intercalar situat în partea superioară a pețiolului. Organizarea internă a corpului de varec este, de asemenea, destul de complexă. Suprafața pețiolului are celule strâns închise care conțin boabe de feoplast. În straturile mai profunde, celulele sunt incolore și alungite pe direcția longitudinală. În centru, celulele sunt situate liber și formează un miez. Pețiolul crește treptat în grosime, iar pe o secțiune transversală sunt clar vizibile straturi asemănătoare inelelor de creștere. În structura anatomică a plăcii se distinge și un cortex celular mic. În centru există o „venă”, ale cărei celule seamănă în structura lor cu celulele de sită ale plantelor superioare.
Laminarii se reproduc sexual și asexuat. Sporangiile sunt situate pe suprafața plăcii, formând zone sau câmpuri întregi purtătoare de spori, pe care sporangi în formă de sac și procese-parafize sterile alungite sunt situate într-un strat de palisadă. În sporangi, după diviziunea de reducere, se formează meiozoospori biflagelați, în formă de rinichi, care germinează în organisme haploide. Gametofitele feminine și masculine sunt diferite de sporofit. Acestea sunt plante microscopice subdezvoltate (protalate). Sunt de scurtă durată, funcția lor principală este producerea de gameți. Procesul sexual este oogamie. Zigotul germinează fără o perioadă de repaus și se dezvoltă într-un sporofit diploid. Astfel, aproape toată viața activă a kelpului are loc în stare diploidă. Ciclul de dezvoltare este diplogaplobiont cu alternanță heterotrofică a generațiilor, cu dominanță sporofită.
Sfârșitul fragmentului introductiv.
ALGE: CLASIFICAREA ALGELOR
La articolul ALGAE
În trecut, algele erau considerate plante primitive (fără țesuturi conducătoare sau vasculare specializate); au fost alocate subdiviziunii algelor (Algae), care, împreună cu subdiviziunea ciupercilor (Fungi), constituiau departamentul talilor (straturi) sau al plantelor inferioare (Thallophyta), - una dintre cele patru diviziuni ale regnului vegetal. (unii autori folosesc termenul zoologic în loc de termenul de tip „diviziune”). Apoi, algele au fost împărțite după culoare - verde, roșu, maro etc. Culoarea este o bază destul de puternică, dar nu singura pentru clasificarea generală a acestor organisme. Mai importante pentru identificarea diferitelor grupe de alge sunt tipurile de formare a coloniilor lor, metodele de reproducere, caracteristicile cloroplastelor, pereții celulari, substanțele de rezervă etc. Sistemele vechi recunoșteau de obicei aproximativ zece astfel de grupuri, considerate clase. Unul dintre sistemele moderne clasifică opt tipuri (diviziuni) ale regatului protista (Protista) drept „alge” (acest termen și-a pierdut sensul de clasificare); totuși, această abordare nu este recunoscută de toți oamenii de știință.
Algele verzi constituie diviziunea (filul) Chlorophyta a regnului protiștilor. De obicei, sunt de culoarea verdelui ierbii (deși culoarea poate varia de la galben pal la aproape negru), iar pigmenții lor fotosintetici sunt la fel ca cei ai plantelor obișnuite. Cele mai multe sunt forme microscopice de apă dulce. Multe specii cresc pe sol, formând acoperiri asemănătoare cu pâslă pe suprafața umedă. Ele pot fi unice sau multicelulare, formează filamente, colonii sferice, structuri asemănătoare frunzelor etc. Celulele sunt mobile (cu doi flageli) sau imobile. Reproducerea sexuală are diferite niveluri de complexitate în funcție de specie. Au fost descrise câteva mii de specii. Celulele conțin un nucleu și câteva cloroplaste clar definite. Un gen binecunoscut este Pleurococcus, o algă unicelulară care produce creșteri verzi des întâlnite pe scoarța copacilor. Genul Spirogyra este larg răspândit - 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 ca „tufe” moi, foarte ramificate, care se atașează de stâncile din apropierea malurilor râului. 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. Desmidiaceae sunt alge verzi unicelulare care preferă apa moale de mlaștină; celulele lor se disting prin forma lor bizară și suprafața frumos ornamentată. La unele specii, celulele sunt conectate în colonii filamentoase. În alga colonială Scenedesmus, care înotă liber, celulele în formă de seceră sau alungite sunt combinate în lanțuri scurte. Acest gen este comun în acvarii, unde reproducerea sa în masă are ca rezultat o „ceață” verde care apare în apă. Cea mai mare alge verzi este salata verde (Ulva), un macrofit în formă de frunză.
Algele roșii (algele violete) constituie diviziunea (filul) Rhodophyta regatului protiștilor. Majoritatea sunt macrofite marine cu frunze, stufoase sau încrustate, care trăiesc sub linia mareei joase. Culoarea lor este predominant roșie din cauza prezenței pigmentului ficoeritrina, dar poate fi violet sau albăstrui. Unii pești stacojii se găsesc în apă dulce, în principal în râuri și râuri limpezi și rapide. Batrachospermum este o algă gelatinoasă, foarte ramificată, constând din celule asemănătoare mărgele maronii sau roșiatice. Lemanea este o formă asemănătoare cu perii care crește adesea în râurile și cascadele cu curgere rapidă, unde talii săi sunt atașați de roci. Audouinella este o algă filamentoasă care se găsește în râurile mici. Mușchiul irlandez (Chondrus cripus) este un macrofit marin comun. Plantele violet nu formează celule mobile. Procesul lor sexual este foarte complex, iar un ciclu de viață include mai multe faze.
Algele brune constituie diviziunea (filul) Phaeophyta a regnului protiștilor. Aproape toți sunt locuitori ai mării. Doar câteva specii sunt microscopice, iar printre macrofite se găsesc cele mai mari alge din lume. Ultimul grup include kelp, macrocystis, fucus, sargassum și lessonia („palmii de mare”), care sunt 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 este cauzată de pigmentul fucoxantina. Reproducerea sexuală este asociată cu formarea gameților mobili cu doi flageli laterali. Specimenele care formează gameți sunt adesea complet diferite de organismele din aceeași specie care se reproduc doar prin spori.
Diatomeele sunt grupate în clasa Bacillariophyceae, care în clasificarea folosită aici este inclusă, împreună cu algele aurii și galben-verzui, în diviziunea (filul) Chrysophyta din regnul protist. Diatomeele sunt un grup foarte mare de specii marine și de apă dulce unicelulare. Culoarea lor variază de la galben 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 lovituri, tuberculi, gropi și creste caracteristice speciei. Aceste cochilii sunt printre cele mai frumoase obiecte microscopice, iar claritatea modelului lor este uneori folosită pentru a testa puterea de rezoluție a microscopului. De obicei, supapele sunt pătrunse cu pori sau au un spațiu numit sutură. Celula conține un nucleu. 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 prin picioare slimoase. Uneori celulele sunt unite în fire, lanțuri sau colonii. Există două tipuri de diatomee: pinnate cu celule alungite, simetrice bilateral (cele mai abundente în apele dulci) și centrice, ale căror celule, văzute din supapă, arată rotunde sau poligonale (sunt cele mai abundente în mări).
După cum sa menționat deja, cojile acestor alge sunt conservate după moartea celulelor și se așează pe fundul rezervoarelor. De-a lungul timpului, acumulările lor puternice sunt compactate în rocă poroasă - diatomit.
Flagelate. Aceste organisme, datorită capacității lor de nutriție „animală” și a unui număr de alte caracteristici importante, sunt acum adesea clasificate ca subregnul protozoarelor (Protozoare) din regnul protozoarelor, dar pot fi considerate și ca un departament (tip) de Euglenophyta din același regn care nu este inclus în Protozoa. Toate flagelatele sunt unicelulare și mobile. Celulele sunt verzi, roșii sau incolore. Unele specii sunt capabile de fotosinteză, în timp ce altele (saprofitele) absorb materia organică dizolvată sau chiar ingerează particule solide. Reproducerea sexuală este cunoscută doar la unele specii. Un locuitor comun al iazurilor este Euglena, o algă verde cu „ochiul” roșu. Înoată cu ajutorul unui singur flagel și este capabil atât de fotosinteză, cât și de hrănire cu materie organică gata preparată. La sfârșitul verii, Euglena sanguinea poate înroși apa din iaz.
Dinoflagelate. Aceste organisme flagelate unicelulare sunt adesea clasificate ca protozoare, dar pot fi, de asemenea, clasificate ca un departament independent (filum) Pyrrophyta din regnul protist. Sunt în mare parte galben-maro, dar pot fi și incolore. Celulele lor sunt de obicei mobile; Peretele celular la unele specii este absent și uneori are o formă foarte bizară. Reproducerea sexuală este cunoscută doar la câteva specii. Genul marin Gonyaulax este una dintre cauzele „mareelor roșii”: lângă coastă poate fi atât de abundent încât apa capătă o culoare neobișnuită. Această algă produce substanțe toxice care uneori duc la moartea peștilor și crustaceelor. Unele dinoflagelate provoacă fosforescență în mările tropicale.
Algele aurii sunt incluse, alături de altele, în departamentul (filul) Chrysophyta din regatul protiștilor. Culoarea lor este galben-brun, iar celulele sunt mobile (flagelate) sau imobile. Reproducerea este asexuată, producând chisturi impregnate cu silice.
Acum se obișnuiește să se combine algele galben-verzui cu alge aurii în diviziunea (filul) Chrysophyta, dar pot fi considerate și o diviziune independentă (filul) Xanthophyta a regnului protist. Ele sunt asemănătoare ca formă cu algele verzi, dar diferă prin predominanța pigmenților galbeni specifici. Pereții lor celulari sunt uneori formați din două jumătăți care se potrivesc una în cealaltă, iar la speciile filamentoase aceste valve sunt în formă de H în secțiune longitudinală. Reproducerea sexuală este cunoscută doar sub câteva forme.
Characeae (razele) sunt alge multicelulare care alcătuiesc diviziunea (filul) Charophyta din regnul protiștilor. Culoarea lor variază de la gri-verde la gri. Pereții celulari sunt adesea încrusați cu carbonat de calciu, astfel încât characeaele moarte sunt implicate în formarea depozitelor de marne. Aceste alge au o axă principală cilindrică, asemănătoare tulpinii, din care procesele laterale, asemănătoare cu frunzele plantelor, se extind în spirale. Characeae cresc pe verticală în ape puțin adânci, atingând o înălțime de 2,5-10 cm.Reproducția este sexuală. Este puțin probabil ca Characeae să fie strâns înrudite cu oricare dintre grupurile de mai sus, deși unii botanici cred că au provenit din algele verzi. Vezi și SISTEMATICA PLANTELOR.
Collier. Dicţionarul lui Collier. 2012
Vezi, de asemenea, interpretări, sinonime, semnificații ale cuvântului și ce este ALGE: CLASIFICAREA ALGELOR în limba rusă în dicționare, enciclopedii și cărți de referință:
- ALGE în Enciclopedia Biologie:
, un grup mare de organisme fotosintetice, uneori clasificate ca un regn special de plante. Include 12 diviziuni (alge albastre-verzi, alge brune, alge verzi,... - ALGE
(Algele) sunt organisme vegetale inferioare clasificate ca aparținând subregnului plantelor cu spori sau secretogame (Sporophyta s. Kryptogamae). Împreună cu ciuperci și licheni... - ALGE
(Alge) ? organisme vegetale inferioare clasificate ca aparținând subregnului plantelor cu spori sau secretogame (Sporophyta s. Kryptogamae). Împreună cu ciuperci și licheni... - ALGE în dicționarul lui Collier:
(Alge), un grup mare și eterogen de organisme primitive, asemănătoare plantelor. Cu câteva excepții, acestea conțin clorofila pigmentului verde, care este esențial pentru... - CLASIFICARE în cel mai nou dicționar filozofic:
(Latina classis - rang, clasă și f acio - I do, I lay out) - o împărțire în mai multe etape a volumului logic al unui concept (logic) sau al oricărui... - CLASIFICARE
MARFURI - atribuirea de către autoritățile vamale ale Federației Ruse a unor mărfuri specifice pe pozițiile specificate în Nomenclatorul de mărfuri a activității economice străine (TN FEA). ... - CLASIFICARE în Dicționarul de termeni economici:
ACTIVE FIXE - o grupare de mijloace fixe stabilite de Comitetul de Stat de Statistică al URSS și care include 12 tipuri: clădiri; structuri; dispozitive de transfer; mașini și echipamente; transport... - CLASIFICARE în Dicționarul de termeni economici:
BUGET - vezi CLASIFICAREA BUGETARĂ... - CLASIFICARE în Dicționarul de termeni economici:
- repartizarea, clasificarea obiectelor, conceptelor, numelor în clase, grupuri, categorii, în care obiectele care au anumite proprietăți se încadrează într-o singură grupă. general... - CLASIFICARE în Enciclopedia Biologie:
în biologie, distribuția diversității organismelor vii într-o ordine specifică conform unui sistem. Clasificarea se bazează pe un set de caracteristici care fac posibilă... - ALGE în Enciclopedia Biblică a lui Nikephoros:
sau IARBA DE MARE (Ion 2:6) iarba de mare, de apă, după cum se citește în traducerea rusă din citatul de mai sus. Era acoperit cu iarbă de mare... - ALGE in termeni medicali:
(alge) un grup de plante autotrofe, purtătoare de clorofilă, de obicei acvatice, inferioare, neîmpărțite în rădăcini, tulpini și frunze, capabile să asimileze dioxidul de carbon în... - CLASIFICARE
(din latină classis - categorie de clasă și...ficare), în logică - un sistem de concepte subordonate (clase de obiecte) din orice domeniu de cunoaștere sau... - ALGE în Marele Dicționar Enciclopedic:
un grup de plante acvatice inferioare care conțin de obicei clorofilă și produc materie organică prin procesul de fotosinteză. Corpul algei este un talus care nu are... - ALGE în Marea Enciclopedie Sovietică, TSB:
(Alge), un grup de plante inferioare, autotrofe, de obicei acvatice; conțin clorofilă și alți pigmenți și produc substanțe organice prin procesul de fotosinteză. ... - CLASIFICARE în Dicționarul Enciclopedic al lui Brockhaus și Euphron:
o tehnică logică foarte importantă care se folosește la studierea unui subiect și care se bazează pe împărțirea logică a conceptelor. Într-adevăr, nu există o clasificare... - CLASIFICARE în dicționarul enciclopedic modern:
- CLASIFICARE
(din latină classis - rang, clasă și...ficare) (în logică), un sistem de concepte subordonate (clase de obiecte) din orice domeniu de cunoaștere sau activitate... - CLASIFICARE în dicționarul enciclopedic:
și, f. 1. pl. Nu. Repartizarea anumitor obiecte în clase în funcție de proprietățile lor.||Cf. RUBRICARE. 2. ... - CLASIFICARE în dicționarul enciclopedic:
, -i, w. 1. vezi clasifica. 2. Un sistem bazat pe ceva. .clasificat. K. Științe. Cartea bibliotecii II adj. clasificare, -aya, ... - CLASIFICARE
CLASIFICAREA LIMBILOR, studiul și gruparea limbilor lumii în funcție de diferite tipuri. semne: genetice. K.ya. (genealogic) - bazat pe rudenie, i.e. origine comuna... - CLASIFICARE în Marele Dicționar Enciclopedic Rus:
CLASIFICAREA ȘTIINȚELOR, dezvăluirea legăturii reciproce a științelor pe baza definiției. principii (obiectiv, subiectiv, coordonare, subordonare etc.) și exprimarea conexiunii lor... - CLASIFICARE în Marele Dicționar Enciclopedic Rus:
CLASIFICARE (mineral), împărțirea particulelor de minerale zdrobite în omogene ca mărime, densitate și alte produse (clase). K. este produs în... - CLASIFICARE în Marele Dicționar Enciclopedic Rus:
CLASIFICARE (din latină classis - rang, clasă și...ificare) (în logică), un sistem de concepte subordonate (clase de obiecte) k.-l. zone... - ALGE în Marele Dicționar Enciclopedic Rus:
ALGE, grup preem. apă organisme care conțin de obicei clorofilă și produc organic. substanțe aflate în procesul de fotosinteză. Corpul lui V. este un talus care nu are... - CLASIFICARE în Enciclopedia Brockhaus și Efron:
? o tehnică logică foarte importantă care se folosește la studierea unui subiect și care se bazează pe împărțirea logică a conceptelor. Într-adevăr, există o clasificare... - CLASIFICARE
clasificare, clasificare, clasificare, clasificare, clasificare, clasificare, clasificare, clasificare, clasificare, clasificare, clasificare, clasificare, … - ALGE în paradigma completă cu accent după Zaliznyak:
în"creștere, în"creștere, în"creștere, în"creștere, în"creștere,... - CLASIFICARE în Dicționarul de termeni lingvistici:
(din latină classis - rang + facere - a loc) vocale, vezi sunetele vocale ... - CLASIFICARE în Dicționarul enciclopedic explicativ popular al limbii ruse:
-dacă. 1) Un sistem de concepte subordonate (clase de obiecte) într-un fel. ramuri de cunoștințe compilate pe baza luării în considerare a proprietăților obiectelor și naturale... - CLASIFICARE în Tezaurul Vocabularului de afaceri rusesc:
- CLASIFICARE în noul dicționar al cuvintelor străine:
(lat.; vezi clasifica) 1) un sistem de concepte subordonate (clase de obiecte, fenomene) în unele. ramuri de cunoștințe compilate pe baza... - CLASIFICARE în dicționarul expresiilor străine:
[lat.; vezi clasifica] 1. un sistem de concepte subordonate (clase de obiecte, fenomene) la unele. ramuri de cunoștințe compilate pe baza luării în considerare a generalului... - CLASIFICARE în tezaurul limbii ruse:
Sin: clasificare, sistematizare, sistematizare, taxonomie, grupare, sortare, plasare, ... - CLASIFICARE în Dicționarul de Sinonime al lui Abramov:
cm. … - CLASIFICARE în dicționarul de sinonime din rusă:
Sin: clasificare, sistematizare, sistematizare, taxonomie, grupare, sortare, plasare, ... - CLASIFICARE în Noul Dicționar explicativ al limbii ruse de Efremova:
și. 1) La fel ca: clasificare. 2) Sistemul de distribuție al smb. obiecte sau concepte omogene după clasă, categorie etc. conform …
3.2. Alge (Alge)
3.2.1. Principalele caracteristici și taxonomia algelor
Algele sunt un grup imens de plante care au o mare semnificație biologică și sunt foarte importante pentru umanitate (secțiunea 3.2.8). Sunt cele mai primitive dintre plante și nu au nicio diviziune a corpului în tulpină, rădăcină și frunze. Prin urmare, au fost inițial combinate 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 combinate și că au foarte puține caracteristici comune. Cel mai bine este probabil să considerați algele ca fiind toate organisme fotosintetice, producătoare de oxigen, care au evoluat într-un mediu acvatic și l-au stăpânit complet. Adevărat, unele alge au ajuns și pe uscat, dar la scară planetară, productivitatea formelor de coastă și terestre este neglijabilă în comparație cu productivitatea algelor oceanice și de apă dulce. Dacă aderăm la acest punct de vedere, atunci și algele albastre-verzi (Cyanophyta) ar trebui incluse în grupul de alge. Cu toate acestea, deoarece aceste alge sunt procariote, s-a propus să le numim cianobacterie 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 fie împărțită în hidrogen și oxigen, este necesară prezența clorofilei și a fotosistemului II (Secțiunea 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 au fost descoperite unele forme 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).
Pentru a rezuma, putem spune că termenul „alge” este convenabil în sine, dar utilizarea lui în taxonomie introduce complicații inutile. Algele albastre-verzi ar trebui clasificate ca procariote, iar toate celelalte alge ar trebui clasificate ca eucariote.
Din fericire, algele eucariote se încadrează în mod destul de natural în grupuri clar deosebibile, principala trăsătură distinctivă fiind un set de pigmenți fotosintetici. În taxonomia modernă, astfel de grupuri au primit statutul de departamente. Relațiile aferente dintre departamente nu au fost încă clarificate, iar această întrebare 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 diviziuni sunt prezentate în tabel. 3.4.
3.2.2. Reproducerea asexuată a algelor
Algele prezintă 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.
Înmulțirea vegetativă. În unele forme coloniale, coloniile se pot împărți 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 pe lungime și se formează două fire noi. Acest fenomen poate fi considerat una dintre formele de înmulțire vegetativă.
Fisiune binară. În acest caz, un organism unicelular se împarte în două jumătăți egale, cu nucleul împărțindu-se mitotic. Diviziunea longitudinală de acest tip se observă la Euglena.
Zoospori. Aceștia sunt spori mobili cu flageli. Ele se formează în multe alge, de exemplu în Chlamydomonas, și în unele ciuperci (vezi Oomycota, Tabelul 3.2).
Aplanospori. Acești spori nemotili se formează, de exemplu, în unele alge brune.
3.2.3. Reproducerea sexuală a algelor
În reproducerea sexuală, materialul genetic a doi indivizi separati din aceeași specie este combinat. Cea mai simplă metodă de reproducere este în alge; constă în fuziunea a doi gameți identici din punct de vedere morfologic (adică structural). Acest proces se numește izogamie, și gameți - izogamete. Spirogyra și unele specii de Chlamydomonas sunt izogame.
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, iar celălalt este imobil. Aceasta poate fi considerată 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 și unele specii de Chlamydomonas sunt oogame. 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 membrii Phaeophyta. Oogamia este singura metodă 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 de bază.
La ciuperci și plante inferioare (alge, briofite și pteridofite), gameții se formează în structuri speciale numite gametangia. Gametangul masculin se numește anteridiu, iar gametangul feminin se numește oogonie sau arhegonium.
Oogonia* este un gametangiu feminin simplu care se găsește în multe alge și ciuperci, iar gameții sau gameții feminini care se găsesc în el se numesc oosfere. Se numește oosfera fertilizată oospora; se transformă într-un spor de repaus cu pereți groși care poate supraviețui în condiții nefavorabile. Numele comun pentru gametul feminin este ou sau ou, deși termenul „oosferă” este uneori 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- acesta este un gametangiu feminin mai complex, care este caracteristic briofitelor, pteridofitelor și multor gimnosperme; arhegoniul va fi descris mai târziu în acest capitol.
ÎN anteridii se produc gameți masculini, care se numesc anterozoide sau spermatozoizi. Sunt mobili deoarece sunt echipate cu unul sau mai mulți flageli. Astfel de gameți sunt caracteristici ciupercilor, algelor, briofitelor, pteridofitelor și unor gimnosperme. La animale, gameții masculini sunt numiți spermatozoizi sau sperma. Numele enumerate sunt prezentate în Fig. 3.13.
Pentru scopurile cu care ne confruntăm în acest capitol, nu este atât de important cum să numim gameți diferiți de același sex, așa că este suficient să facem distincția între spermatozoizi, adică toți gameții masculini, și ouă, adică toți femeile. gameti .
Ca și ciupercile, 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 principalele caracteristici ale unor grupuri principale de alge 1)
1) (O caracteristică sistematică este marcată cu un asterisc.)
Chlamydomonas (chlamydomonas) este o algă unicelulară, mobilă, care trăiește în principal în apă 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 în număr atât de mare încât apa devine verde. Unele specii trăiesc în apa de mare 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 prezintă organele tipice eucariotelor: aparatul Golgi, mitocondriile, ribozomii și vacuolele mici. O structură specială a fost identificată în cloroplastele multor alge - pirenoid. Aceasta este o formațiune proteică constând în principal din ribuloză bisfosfat carboxilază, o enzimă care fixează dioxidul de carbon. Pyrenoid este implicat în stocarea carbohidraților, cum ar fi amidonul. ochi roșii simte 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 sale longitudinale.
Orez. 3.14. A. Chlamydomonas într-un 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 folosind zoospori. Celula părinte își pierde flagelul, iar 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 formează pereți celulari noi, ochi noi și flageli noi. Centriolii (corpii bazali) participă la formarea de noi flageli. Apar peretele celular al celulelor părinte și celulele fiice, numite acum zoospori. Fiecare zoospor crește într-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; Mai mult, diferite 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 Chlomydomonas eliberate pot fi numite zoospori până când sunt complet mature.
O altă algă, alga filamentoasă neramificată Spirogyra, trăiește în iazuri și alte corpuri de apă cu apă stagnantă, dar curată. Majoritatea speciilor de spirogyra sunt forme plutitoare, iar filamentele lor sunt slipoase și alunecoase.
Structura
Celulele cilindrice ale Spirogyra sunt conectate cap la cap și formează firul prezentat în Fig. 3.17. Toate celulele sunt identice și nu există o divizare 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. Astfel de fire țin nucleul în centrul celulei. Unul sau mai multe cloroplaste în formă de spirală se află într-un strat subțire de perete de citoplasmă.
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 fire sunt situate unul lângă altul, iar celulele opuse ale ambelor fire sunt conectate prin procese 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 altă celulă prin tubul de legătură. Acest proces se numește conjugare.
3.2.5. Divizia Phaeophyta
Personajele principale ale Phaeophyta sunt enumerate în tabel. 3.4.
Diferite alge din genul Fucus se găsesc adesea de-a lungul țărmurilor stâncoase ale coastei britanice. S-au adaptat foarte bine la condițiile destul de dure ale zonei litorale, adică zona care este expusă alternativ la reflux și apoi acoperită din nou cu apă.
Cele mai faimoase sunt trei specii de Fucus, care se găsesc cel mai adesea în largul coastei în trei zone diferite la adâncimi diferite; acest fenomen se numește distribuţie zonală. Aceste alge sunt distribuite în zone în funcție de capacitatea lor de a rezista la expunerea la aer. Enumerăm principalele semne după care pot fi recunoscute și locurile de pe mal în care pot fi găsite:
F. spiralis (aceste alge plate sunt aruncate la mal de mare) - in punctul cel mai inalt al mareei. Când este scufundat, talul este ușor răsucit într-o spirală.
F. serratus (ceea ce se numește alge comune, zimțate sau zimțate) - în zona mijlocie a mareelor. Marginile talului sunt zimțate.
F. vesiculosus (așa-numitele alge cu bule) - în punctul cel mai înalt al valului scăzut. Există bule de aer care oferă flotabilitate. În fig. 3.18 se pot observa semnele externe caracteristice ale F. vesiculosus, iar în Fig. Figura 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 deschideri înguste. Capetele fertile ale plantelor femele sunt de culoare verde închis, în timp ce cele ale plantelor masculine sunt portocalii. Bule de aer de obicei împerecheate și dau flotabilitate algelor. Ramuri suplimentare(uneori se desprind; aceasta este una dintre formele de înmulțire vegetativă). Celula apicala reprezintă punctul de creștere în care are loc diviziunea celulară. Margine- Aceasta este o formațiune rigidă care îndeplinește funcții mecanice și poate fi implicată în transferul anumitor substanțe. Farfurie plat și elastic (de piele); 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 fixează foarte ferm talul de roci 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- practic este o coastă; pețiolul este flexibil și de aceea rezistă cu succes la valuri
În corpul algelor, sau al talului, există o oarecare diviziune a funcțiilor între diferite țesuturi. Această tendință este observată mai bine 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 plante dioice, adică au atât specii masculine, cât și femele. F. spiralis este un hermafrodit, în care atât organele reproducătoare masculine, cât și feminine sunt situate pe aceeași plantă în aceleași recipiente - scafidia, sau conceptacles. Organele de reproducere se dezvoltă în interiorul scafidiilor pe vârfurile „fertile” ale unor tali. Fiecare scaphidia are o deschidere îngustă (por), prin care organele de reproducere sunt ulterior eliberate. Structura lor este prezentată în Fig. 3.19.
Plantele mature sunt diploide, iar gameții se formează ca urmare a diviziunii meiotice.
Adaptări la mediu
Înainte de a ne uita la adaptările lui Fucus la mediul său, ar trebui spuse câteva cuvinte despre mediul în sine, care este destul de ostil. Ca plante intertidale, diferitele alge sunt expuse în grade diferite la aer la fluxul scăzut. Prin urmare, trebuie să aibă protecție împotriva uscării. În plus, temperatura se schimbă foarte brusc atunci când valurile reci ale mării se varsă în bălțile încălzite rămase după marea joasă. Plantele trebuie adaptate si la un alt factor, si anume, schimbarile bruste ale salinitatii apei, fie ca aceasta creste datorita evaporarii din corpurile mici de apa formate dupa reflux, fie ca scade in timpul ploii. Pentru a rezista la factori precum mareele, surfurile și impactul valurilor, este necesară o rezistență mecanică suficientă. Valurile mari încep să se rostogolească peste pietre, iar acest lucru poate deteriora foarte mult plantele.
Adaptări morfologice (structură generală)
Talul algelor este ferm atașat de pământ parte de înrădăcinare a talului(rizoizi sau disc bazal) (Fig. 3.18). Se leagă atât de ferm de sol (de obicei pietre), încât algele sunt extrem de greu de îndepărtat din el. De regulă, piatra eșuează prima, nu partea de rădăcină a talului.
Talul algelor nu este continuu, ci disecat; se ramifică dihotomic într-un singur plan, iar acest lucru permite reducerea la minimum a rezistenței coloanei de apă. În plus, este durabil și elastic, dar nu dur. Coastele talului sunt puternice și flexibile.
Alga plutitoare F. vesiculosus are bule de aer speciale care țin talul la suprafața apei, adică în condiții care maximizează captarea luminii pentru fotosinteză.
Adaptări fiziologice
Dintre pigmenții fotosintetici predomină pigmentul maro - fucoxantina. Aceasta este una dintre adaptările pentru fotosinteza sub apă, deoarece fucoxantina absoarbe puternic lumina albastră, care pătrunde mult mai mult în coloana de apă decât razele cu lungime de undă mai mare, cum ar fi roșul.
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 ridicat, pereții organelor de reproducere se dizolvă, eliberând gameți. Gameții masculini sunt mobili și au chemotaxie pozitivă față de substanțele secretate de gameții feminini.
Dezvoltarea zigotului are loc imediat după fertilizare, ceea ce reduce la minimum riscul de a fi măturat în ocean.
3.2.6. Divizia Euglenophyta
Caracterele principale ale Euglenophyta sunt prezentate în tabel. 3.4. Această diviziune este caracterizată de caracteristici atât ale plantelor, cât și ale animalelor, ceea ce complică foarte mult clasificarea organismelor aparținând acestui grup. Din acest motiv, ei sunt de obicei incluși în schemele lor sistematice atât de botanici, cât și de zoologi. Vom discuta despre aceste probleme mai târziu, după ce am descris genul Euglena.
Euglena este o algă obișnuită unicelulară care trăiește în iazuri de apă dulce, șanțuri 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 pigmenții euglenei sunt dominați de clorofilă. 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; Nu există nicio peliculă aici, ceea ce permite particulelor mici să fie înghițite. Vizor(stigmatizarea) este roșie; participă la 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 ascuns. 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; pe măsură ce se deplasează înainte, celula se rotește în jurul axei sale, lăsând în spate o urmă în formă de tirbușon. Vacuolă pulsatorieînconjurat de vacuole auxiliare; participă la osmoreglare, pompând în rezervor excesul de apă care a intrat în celulă ca urmare a osmozei. Flagel scurt nu este implicat în locomoție. Granule de paramilon format dintr-un polimer al glucozei, asemanator amidonului si care este un carbohidrat de stocare. Peliculă situat sub membrană plasmatică; flexibil. Cloroplaste conțin pigmenți fotosintetici. ÎN citoplasmă există fibre contractile care provoacă unde peristaltice de deformare celulară; această mișcare se numește euglenoid
Euglena nu are perete celular. Exteriorul celulei este acoperit cu o membrană plasmatică, imediat sub care se află o membrană proteică. peliculă. Pelicula este destul de flexibilă, iar acest lucru permite celulei să ia forme diferite. Pelicula înconjoară complet citoplasma și poate fi considerată ca un fel de exoschelet. Este format dintr-un număr de benzi longitudinale îngroșate și microfibrile împletite între ele. Când au sunat fibrile minuscule mioneme, benzile de peliculă încep să alunece una față de alta, drept urmare forma corpului se modifică. Acest fenomen se numește mișcare euglenoidiană. O altă metodă mai comună de mișcare a euglenei datorită rotației unui flagel lung este prezentată în Fig. 3.20 (luați în considerare ocelul, fotoreceptorul și flagelul lung) și este descris în detaliu în Sect. 17.6.3.
Reproducerea asexuată are loc prin diviziunea celulară longitudinală 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 de vitaminele B1 și B12 din exterior, pe care nu le pot sintetiza singuri. În acest sens, Euglena nu este diferită de animale, deși această nevoie de vitamine este tipică și pentru multe alte alge.
Câteva specii de Euglena sunt lipsite de clorofilă și, prin urmare, sunt necolorate și incapabile să fotosintetizeze (adică, heterotrofe). Se hrănesc ca niște saprofite; digestia are loc în afara celulei. Când un corp de apă este poluat, ele prosperă 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 „gât” unde nu există peliculă. Aceste particule sunt apoi digerate în interiorul celulei (nutriția holozoică, secțiunea 10.1.1). Alimentele sunt forțate în faringe prin mișcarea flagelilor. Aceste specii amintesc în multe privințe de protozoarul Perapema (Secțiunea 4.1.1).
Dacă celulele verzi de Euglena sunt ținute în întuneric mult timp, cloroplastele dispar și celulele devin incolore. Dacă există suficiente substanțe organice în mediu, atunci celulele pot trăi mult timp ca saprofite. Când sunt expuse la lumină, clorofila apare din nou.
Probleme de taxonomie Euglena
După cum am spus deja și după cum urmează din Tabel. 3.1, Euglena se caracterizează prin caracteristici atât ale plantelor, cât și ale animalelor. Una dintre aceste caracteristici animale pe care încă nu le-am luat în considerare este prezența în ochi astaxantina- pigment caracteristic animalelor.
Ușurința cu care unele euglene se pot schimba de la o formă verde la una incoloră și invers sugerează că speciile permanent incolore par să fi evoluat din cele verzi. Dacă mai târziu formele incolore au dezvoltat adaptări speciale pentru hrănirea holozoică, similare cu cele găsite în Peranema, atunci este foarte posibil ca strămoșii protozoarelor să fi fost asemănători cu plantele. Nu trebuie să uităm, însă, că evoluția ar putea 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 caracteristici animale și, totuși, este de obicei clasificată ca plantă. Principalele dificultăți ale taxonomiștilor sunt legate de metoda de nutriție. Aparent, euglena ar trebui încă clasificată ca plantă, 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. Realizați un tabel cu caracteristicile plantelor și animalelor Euglenei. Folosiți tabelul pentru asta. 3.1, fig. 3.20 și informațiile menționate mai sus.
3.2.7. Direcții de evoluție a algelor
Chiar și cele câteva exemple pe care le-am analizat 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 corpul este diferențiat și există o anumită diviziune.funcții între țesuturi individuale. Unele alge brune mari au chiar și țesuturi conductoare, deși nu au țesut conducător adevărat - 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, ar trebui să fim foarte atenți atunci când folosiți una sau alta tendință pentru a explica relațiile evolutive dintre grupurile individuale de alge. Astfel de relații nu au fost încă pe deplin elucidate, iar grupul Chlorophyta (alge verzi), din care se crede că au provenit plantele terestre, este foarte divers: conține atât forme simple unicelulare, cât și altele mult mai complexe, precum și reproducerea sexuală. variază de la izogamie la oogamie.
3.2.8. Semnificația 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 enormă pe care o ocupă oceanul, este de așteptat ca productivitatea acestuia să fie și mai mare, dar nu trebuie să uităm că fotosinteza este posibilă doar în straturile de suprafață în care pătrunde lumina și unde factorul limitativ este disponibilitatea nutrienților, în special azot și fosfor.
Algele sunt producători primari foarte importanți (Capitolul 12), unde încep majoritatea lanțurilor trofice, incluzând practic 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 plutesc liber în straturile de suprafață ale oceanelor și lacurilor. Planctonul are o foarte mare importanță economică și de mediu.)
Fixarea carbonului este doar una dintre consecințele fotosintezei (Secțiunea 9.2). În plus, fotosinteza menține nivelurile de oxigen în atmosferă, algele producând cel puțin jumătate din tot oxigenul, 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 medie și pereții celulari ai algelor brune precum Laminaria, Ascophyllum și Macrocystis. Algele se găsesc în cantități mari în apele de coastă puțin adânci; Macrocystis, de exemplu, este colectat de-a lungul coastei Californiei. Alginații purificați sunt netoxici și formează ușor geluri. Sunt folosiți pe scară largă ca întăritori și agenți de gelifiere pentru producția de produse industriale (de exemplu, în cosmetică - pentru producția de creme de mâini); ca emulgatori - pentru fabricarea înghețatei; ca agenți de gelifiere - în industria cofetăriei; în fabricarea de lacuri, vopsele și medicamente; pentru producerea articolelor ceramice glazurate.
Agar- o polizaharidă obținută din alge roșii. Formează geluri similare cu alginații, dar este probabil mai cunoscut pentru că este un mediu foarte potrivit pentru creșterea bacteriilor și ciupercilor. În acest scop, se prepară o soluție de agar diluată, apoi i se adaugă diverși nutrienți, se sterilizează și se lasă să se întărească, 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 se obține în principal din alga roșie Chondrus crispus. Structura sa chimică este foarte asemănătoare cu agar-ul și este folosită în aceleași scopuri.
Diatomită (kieselguhr)
Algele aparținând departamentului Bacillariophyta sunt în principal unicelulare; ei sunt numiti, cunoscuti diatomee. Aceste alge se caracterizează printr-o structură specială a peretelui celular, care conține siliciu. După ce celulele mor, rămășițele de diatomee cad pe fundul mărilor și al lacurilor, iar sedimentele mari se acumulează treptat acolo. „Pământul de diatomee” format astfel conține mult (până la 90%) siliciu. Odată purificat corespunzător, acest „pământ” poate fi folosit ca material de filtrare excelent (de exemplu, în producția de zahăr sau pentru limpezirea berii), ca umplutură în fabricarea vopselelor sau hârtiei și ca material izolator care poate rezista. schimbări bruște de temperatură.
Îngrăşământ
În fermele situate în apropiere de coastă, algele mari (roșii și maro) sunt folosite în mod tradițional ca îngrășământ, deși la scară mică. Algele sunt bogate în potasiu, dar au mult mai puțin azot și fosfor decât gunoiul de grajd simplu. Prin urmare, efectul lor fertilizant nu este foarte mare. Un rol mai semnificativ îl joacă 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. Algele roșii Porphyra, considerate o delicatesă, și algele brune mari Laminaria sunt de obicei consumate crude sau preparate în diverse feluri de mâncare. În Țara Galilor de Sud, Porphyra este folosită într-unul dintre mâncărurile tradiționale, 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 și, până în prezent, orice succes semnificativ în acest domeniu a fost obținut prin cultivarea bacteriilor și ciupercilor. Dintre algele albastre-verzi, Spirulina este considerată promițătoare.
Curățarea canalelor de scurgere
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 timpul fotosintezei, algele eliberează oxigen și astfel asigură activitatea vitală a altor microorganisme aerobe care cresc în apele uzate. Din când în când, algele marine sunt colectate și procesate în 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 cantități mari în condiții strict definite și, în al doilea rând, acest lucru nu necesită foarte mult spațiu. Un exemplu de astfel de alge este Chlorella, care are pe bună dreptate un loc de cinste în cercetarea fotosintezei (Secțiunea 9.4.3). Algele sunt, de asemenea, folosite pentru a studia absorbția ionilor. De asemenea, au fost de mare beneficiu 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” are loc pe vreme destul de caldă, când există o mulțime de nutrienți în apă. Această situație este de foarte multe ori creată artificial de om, atunci când deșeurile industriale sunt deversate în apă sau când îngrășămintele din câmpuri pătrund în râuri și lacuri. Ca urmare, începe o reproducere explozivă a producătorilor primari (alge), iar aceștia, încălcând toate legile naturii, încep să moară înainte de a avea timp să fie mâncați. Odată cu descompunerea ulterioară a reziduurilor, are loc o proliferare la fel de intensă 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. Creșterea concentrației de nutrienți în apă care declanșează acest întreg proces se numește eutrofizare rezervor, iar dacă se întâmplă rapid, atunci putem considera că aceasta este o altă formă de poluare a mediului.
Toxinele produse de înflorirea apei, în special de algele albastre-verzi, cresc mortalitatea animalelor. Astfel de explozii de alge reprezintă o problemă serioasă pentru fermele piscicole, mai ales acolo unde transportul intensiv de îngrășăminte către câmpuri crește și mai mult eutrofizarea. Complicații similare apar atunci când apa înflorește în ocean. În plus, toxinele, care se acumulează în organismul moluștelor și crustaceelor care se hrănesc cu alge, iar apoi intră în corpul uman, provoacă diverse intoxicații și paralizii.
Algele sunt, de asemenea, asociate cu multe dificultăți la depozitarea apei potabile în rezervoarele de rezervă, atunci când se contaminează cu deșeuri de alge sau când algele încep să crească pe filtrele de nisip, înfundându-le complet.
3.4. Dificultățile despre care tocmai am vorbit apar mai des în lacurile de acumulare situate în zonele joase. Explicați de ce ar trebui să fie așa.
3.5. Spre deosebire de multe ciuperci și bacterii, algele nu provoacă boli. Cu ce este legat asta?
Pagina 1
În trecut, algele erau considerate plante primitive (fără țesuturi conducătoare sau vasculare specializate); au fost alocate subdiviziunii algelor (Algae), care, împreună cu subdiviziunea ciupercilor (Fungi), constituiau departamentul talilor (straturi) sau al plantelor inferioare (Thallophyta), - una dintre cele patru diviziuni ale regnului vegetal. (unii autori folosesc termenul zoologic în loc de termenul de tip „diviziune”). Apoi, algele au fost împărțite după culoare - verde, roșu, maro etc. Culoarea este o bază destul de puternică, dar nu singura pentru clasificarea generală a acestor organisme. Mai importante pentru identificarea diferitelor grupe de alge sunt tipurile de formare a coloniilor lor, metodele de reproducere, caracteristicile cloroplastelor, pereții celulari, substanțele de rezervă etc. Sistemele vechi recunoșteau de obicei aproximativ zece astfel de grupuri, considerate clase. Unul dintre sistemele moderne clasifică opt tipuri (diviziuni) ale regatului protista (Protista) drept „alge” (acest termen și-a pierdut sensul de clasificare); totuși, această abordare nu este recunoscută de toți oamenii de știință.
Diviziunea algelor verzi (filul) Chlorophyta din regnul protistilor
De obicei, sunt de culoarea verdelui ierbii (deși culoarea poate varia de la galben pal la aproape negru), iar pigmenții lor fotosintetici sunt la fel ca cei ai plantelor obișnuite.
Cele mai multe sunt forme microscopice de apă dulce. Multe specii cresc pe sol, formând acoperiri asemănătoare cu pâslă pe suprafața umedă. Ele pot fi unice sau multicelulare, formează filamente, colonii sferice, structuri asemănătoare frunzelor etc.
Celulele sunt mobile (cu doi flageli) sau imobile. Reproducerea sexuală are diferite niveluri de complexitate în funcție de specie. Au fost descrise câteva mii de specii. Celulele conțin un nucleu și câteva cloroplaste clar definite.
Un gen binecunoscut este Pleurococcus, o algă unicelulară care produce creșteri verzi des întâlnite pe scoarța copacilor.
Genul Spirogyra este larg răspândit - 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 ca „tufe” moi, foarte ramificate, care se atașează de stâncile din apropierea malurilor râului.
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.
Desmidiaceae sunt alge verzi unicelulare care preferă apa moale de mlaștină; celulele lor se disting prin forma lor bizară și suprafața frumos ornamentată.
La unele specii, celulele sunt conectate în colonii filamentoase. În alga colonială Scenedesmus, care înotă liber, celulele în formă de seceră sau alungite sunt combinate în lanțuri scurte. Acest gen este comun în acvarii, unde reproducerea sa în masă are ca rezultat o „ceață” verde care apare în apă.
Cea mai mare alge verzi este salata verde (Ulva), un macrofit în formă de frunză.
Algele roșii (algele violete) constituie departamentul (filul) Rhodophyta al regatului protiștilor
Majoritatea sunt macrofite marine cu frunze, stufoase sau încrustate, care trăiesc sub linia mareei joase. Culoarea lor este predominant roșie din cauza prezenței pigmentului ficoeritrina, dar poate fi violet sau albăstrui. Unii pești stacojii se găsesc în apă dulce, în principal în râuri și râuri limpezi și rapide. Batrachospermum este o algă gelatinoasă, foarte ramificată, constând din celule asemănătoare mărgele maronii sau roșiatice. Lemanea este o formă asemănătoare cu perii care crește adesea în râurile și cascadele cu curgere rapidă, unde talii săi sunt atașați de roci. Audouinella este o algă filamentoasă care se găsește în râurile mici. Mușchiul irlandez (Chondrus cripus) este un macrofit marin comun. Plantele violet nu formează celule mobile. Procesul lor sexual este foarte complex, iar un ciclu de viață include mai multe faze.
Algele brune constituie diviziunea (filul) Phaeophyta regnului protiștilor
Aproape toți sunt locuitori ai mării. Doar câteva specii sunt microscopice, iar printre macrofite se găsesc cele mai mari alge din lume. Ultimul grup include kelp, macrocystis, fucus, sargassum și lessonia („palmii de mare”), care sunt 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 este cauzată de pigmentul fucoxantina. Reproducerea sexuală este asociată cu formarea gameților mobili cu doi flageli laterali. Specimenele care formează gameți sunt adesea complet diferite de organismele din aceeași specie care se reproduc doar prin spori.
diatomee (diatomee)
Sunt uniți în clasa Bacillariophyceae, care în clasificarea folosită aici este inclusă, împreună cu algele aurii și galben-verzui, în departamentul (filul) Chrysophyta din regnul protist. Diatomeele sunt un grup foarte mare de specii marine și de apă dulce unicelulare. Culoarea lor variază de la galben 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 lovituri, tuberculi, gropi și creste caracteristice speciei. Aceste cochilii sunt printre cele mai frumoase obiecte microscopice, iar claritatea modelului lor este uneori folosită pentru a testa puterea de rezoluție a microscopului. De obicei, supapele sunt pătrunse cu pori sau au un spațiu numit sutură. Celula conține un nucleu. 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 prin picioare slimoase. Uneori celulele sunt unite în fire, lanțuri sau colonii. Există două tipuri de diatomee: pinnate cu celule alungite, simetrice bilateral (cele mai abundente în apele dulci) și centrice, ale căror celule, văzute din supapă, arată rotunde sau poligonale (sunt cele mai abundente în mări).
Vezi de asemenea:
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 unele față de altele, dau o varietate de senzații, în principal din organele interne, din muschi...
Caracteristicile fiziografice ale zonei
Dinspre nord, nord-est și est, regiunea Zeya este limitată de structuri geografice muntoase. Este separată de Republica Sakha Yakutia de puternica creasta Stanovoy și de Teritoriul Khabarovsk de Dzhugdyr și Maysky. În sud-est, sud și vest se învecinează cu Selemdzhinsky, ...
Analizor tactil
Analizorul tactil este folosit pentru a analiza toate influențele mecanice care acționează asupra corpului uman. Receptorii destinați pentru aceasta se găsesc în piele, în special în epidermă, derm și parțial în țesutul subcutanat. Există 3 tipuri principale de receptori: 1. Receptori...
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 colectiv 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. Ceea ce au în comun algele este capacitatea lor de a se hrăni autotrof 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 grupate 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 - peste 300 în fiecare departament, euglenaceae - aproximativ 840 de specii. Potrivit celebrului algolog belarus T.M. Mikheeva (1999) a identificat 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 sau multicelular. Dimensiunile lor în fiecare dintre aceste forme diferă într-un interval uriaș - de la microscopic (1 micrometru) la gigantic (există specii care ating câteva zeci de metri). Ținând cont de marea diversitate morfologică a corpului vegetativ, algele pot fi împărțite după structură în mai multe categorii, formând cele mai importante etape ale evoluției morfologice.
Structura monadelor (flagelare) este caracteristică organismelor unicelulare și coloniale și se caracterizează prin prezența celulelor unuia, doi sau mai multor flageli, care determină mișcarea activă în apă. Această structură predomină în algele dinofite și criptofite, aurii și euglene. La algele mai bine organizate, celulele care servesc pentru reproducerea asexuată (zoospori) sau sexuale (gameți) au o structură de monad.
Structura amoeboid (rizopodială) se caracterizează prin absența unei forme permanente a celulei, a unei membrane dense și a flagelilor. Aceste alge, asemenea amibelor, se deplasează cu ajutorul pseudopodelor, care se păstrează în alge dinofite, aurii și galben-verzui.
Structura palmelloidă (hemimonadă sau capsală) este o combinație de mai multe celule imobile scufundate în 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 se caracterizează prin celule imobile de diverse forme și dimensiuni, cu un perete celular dens, solitare sau unite în colonii (coenobia). Această structură se găsește în aproape toate departamentele (cu excepția euglenei) de alge, iar la 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 legătură de celule imobile într-un fir, între care interacțiunea fiziologică are loc cu ajutorul plasmodesmelor. Firele pot fi simple sau ramificate, cu viață liberă, atașate și cel mai adesea unite în colonii mucoase. Structura filamentoasă este reprezentată printre algele verzi, aurii, galben-verzui și roșii.
Structura heterotrică (heterotrică) este o versiune mai complexă a structurii filamentoase, care se caracterizează prin două sisteme de filamente: târâind de-a lungul substratului și extinzându-se vertical de la acestea.
Structura heterotrică este caracteristică multor alge albastre-verzi, verzi, carofite, aurii, galben-verzui, roșii și maro și poate fi o formă permanentă sau temporară.
Structura pseudoparenchimatoasă (țesut fals) se caracterizează prin formarea de tali volumetrici mari ca urmare a fuziunii filamentelor de talus heterofilamentos, uneori însoțite de diferențierea „țesuturilor”. Deoarece acestea din urmă diferă în metoda de formare de cele reale, se numesc țesuturi false. Găsit în unele alge roșii.
Structura sifonală (sifon) - 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 de segregare a celulelor multinucleate: protoplasta se descompune în părți rotunjite înconjurate de o membrană, dând naștere la noi segmente ale talului.
Structura celulară. Organizarea celulei majorității algelor (cu excepția algelor albastre-verzi) diferă puțin de organizarea celulelor tipice ale plantelor superioare, dar are și propriile sale caracteristici. Celula majorității algelor este acoperită cu 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. Multe alge 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 înveliș, mai întâi a pectinei și apoi a fracțiilor de celuloză, care asigură funcții de susținere și protecție, precum și capacitatea de permeabilitate și creștere. Membrana celulară poate fi solidă sau poate fi formată din două sau mai multe părți, pătrunsă cu pori și poate suporta diverse excrescențe. Sub coajă există un protoplast, care include citoplasma și nucleul.
Algele sunt singurul grup în care există toate cele trei tipuri de organizare celulară: procariote (alge albastre-verzi, unde nu există nuclee, rolul lor este jucat de nucleoid); mezocariote (dinofite, există un nucleu, dar primitiv) și eucariote (algele altor departamente 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 al algelor monadice (în formele monadice de apă dulce se notează vacuole pulsatorii). În citoplasma algelor eucariote sunt clar vizibile elementele reticulului endoplasmatic, ribozomii, mitocondriile, aparatul Golgi, cromatoforii și nucleii celulari; Există, de asemenea, lizozomi, peroxizomi și sferozomi.
În celulele algelor (cu excepția celor albastru-verzi), cele mai vizibile organele sunt cromatoforele (cloroplastele), care, spre deosebire de cloroplastele plantelor superioare, sunt variate ca formă, culoare, număr, structură și locație în celulă. . Pot fi în formă de cupă (Chlamydomonas), spiralate (Spirogyra), lamelare (Diatomee Pennate), cilindrice (Edogonium). La multe alge, cromatoforii sunt numerosi si au forma unor boabe sau discuri situate in citoplasma peretelui (verde cu organizare sifon, maro, rosu). Cromatoforele sunt înconjurate de o membrană și constau din stromă, structuri lamelare care seamănă cu saci turtiți și se numesc tilacoizi. În ele sunt concentrați pigmenti. În plus, matricea cromatoforului conține ribozomi, ADN, ARN, granule lipidice și incluziuni speciale pirenoide. Un pirenoid este o formațiune specifică inerentă tuturor algelor (cu excepția algelor albastre-verzi) și a unui grup mic de mușchi.
Propagarea algelor. Reproducerea asexuată în algele unicelulare se realizează prin diviziune celulară, în algele coloniale și filamentoase - ca urmare a dezintegrarii 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 cele verzi etc. O astfel de reproducere este adesea numită vegetativă.
Reproducerea asexuată are loc și prin spori imobili (aplanospori) sau zoospori (spori cu flageli), formați prin diviziunea protoplastului de celule obișnuite sau speciale numite sporangi. Într-un număr de reprezentanți ai algelor verzi, aplanosporii deja în celula mamă capătă uneori toate trăsăturile distinctive ale acestei celule. În astfel de cazuri se vorbește despre dispute auto. Reproducerea folosind spori se numește reproducere asexuată.
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 caracteristici ereditare, care devine strămoșul unui nou organism.
La alge se disting următoarele forme ale procesului sexual: hologamia - fuziunea a doi indivizi unicelulari; izogamia - fuziunea gameților mobili de aceeași 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 spermatium imobil lipsit de membrană (în algele roșii); conjugarea - 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 perioada anului 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 al algelor.
1. Tipul haplofazic se caracterizează prin absența alternanței generațiilor. Întreaga viață vegetativă a algelor are loc în stare haploidă, adică sunt haplonte. Numai zigotul este diploid, a cărui germinare este însoțită de diviziunea prin reducere a nucleului (reducerea zigotică). Plantele în curs de dezvoltare se dovedesc a fi haploide. Exemple sunt multe alge verzi (Volvoxaceae, majoritatea Chlorococciaceae, conjugate) și Characeae.
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 care au o structură de sifon, toate diatomeele și unii reprezentanți ai algelor brune (ordine Fucal).
3. Tipul diplogaplofază 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. Oul fertilizat - zigotul - crește 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 pot diferi puternic în caracteristicile morfologice (modificarea heteromorfă a generațiilor). O schimbare izomorfă a generațiilor este caracteristică unui număr de alge verzi (Ulva, Enteromorpha, Cladophora), brune și roșii. Schimbarea heteromorfă a generațiilor are loc cu predominanța atât a gametofitului, cât și a sporofitului (caracteristică în principal algelor brune, mai rar verzi și roșii).
Principalul mediu de viață al algelor este apa. În plus, factori precum lumina, temperatura, salinitatea apei, compoziția chimică a substratului etc joacă un rol extrem de important în activitatea lor de viață.În funcție de condițiile de mediu, algele formează diverse grupuri sau comunități (cenoze), fiecare dintre ele. se caracterizează prin compoziţia speciei mai mult sau mai puţin specifică.
1.2 METODE DE COLECTARE, DEPOZITARE ȘI STUDIUL ALGELOR
Algele pot fi colectate de la începutul primăverii până la sfârșitul toamnei, iar cele terestre pot fi colectate în locuri neacoperite cu zăpadă pe tot parcursul anului. Pentru a le colecta, trebuie să luați borcane cu gât larg și dopuri bine potrivite, o pungă pentru ele, un cuțit, o racletă ascuțită, o plasă de plancton, o sticlă de formaldehidă, cutii sau pungi de plastic pentru colectarea algelor terestre, scris hârtie pentru etichete, un blocnotes pentru note și 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 rezervoare în scopul cercetării floristic-sistematice și parțial hidrobiologice.
Colecția de fitoplancton. Alegerea metodei de prelevare a fitoplanctonului depinde de tipul rezervorului, gradul de dezvoltare al algelor, obiectivele cercetării, instrumentele disponibile, echipamentele etc. Pentru a studia compoziția speciei a fitoplanctonului, atunci când acesta din urmă se dezvoltă intens, este suficient să scoateți apă din rezervor, iar atunci când este slabă, se folosesc diverse metode de concentrare 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 instrumente pentru colectarea algelor).
La colectarea planctonului din straturile de suprafață ale unui rezervor, plasa de plancton este coborâtă în apă, astfel încât orificiul superior al plasei să fie la o distanță de 5-10 cm deasupra suprafeței apei. Folosind un vas de un anumit volum, apa este culeasă din stratul de suprafață (până la 15-20 cm adâncime) și turnată în rețea, filtrăndu-se astfel 50-100 litri de apă. În corpurile mari de apă, probele de plancton sunt prelevate dintr-o barcă: plasa de plancton este trasă pe o frânghie subțire în spatele unei bărci în mișcare timp de 5-10 minute. Pentru colectarea verticală a planctonului se folosesc plase special concepute. În corpuri mici de apă, probele de plancton pot fi colectate de pe țărm prin scoaterea cu grijă a apei cu un vas în fața ta și filtrarea acesteia printr-o plasă sau aruncând o plasă pe o frânghie subțire în apă și trăgând-o cu grijă afară. . Pentru înregistrarea cantitativă a fitoplanctonului, volumele de probe sunt efectuate folosind dispozitive speciale - batometre - de diferite modele. Batometrul sistemului Rutner a fost utilizat pe scară 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. Batometrul este coborât sub apă cu capacele deschise. Când se atinge adâncimea necesară, ca urmare a scuturării puternice a frânghiei, capacele închid orificiile cilindrului, care, închis, este scos la suprafață. Apa conținută în cilindru este evacuată printr-o conductă laterală echipată cu robinet în vasul pregătit. Când se studiază fitoplanctonul straturilor de apă de la suprafață, probele sunt prelevate fără ajutorul unui batometru prin introducerea apei într-un vas de un anumit volum.
Colecția de fitobentos. Pentru a studia compoziția speciei a fitobentosului pe suprafața unui rezervor, este suficient să extragi 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 sau un sifon coborât în fund - un furtun de cauciuc cu tuburi de sticlă la capete, în care este aspirat fluidul. La adâncimi, se prelevează probe de înaltă calitate folosind o găleată sau o sticlă atașată de un băț, precum și diverse greble, „pisici”, drage, prinderi de fund, ventuze de nămol etc.
Colecția de perifiton. Pentru a studia compoziția speciei a perifitonului, placa de pe suprafața diferitelor obiecte subacvatice (pietricele, piatră zdrobită, pietre, tulpini și frunze ale plantelor superioare, cochilii de moluște, părți din lemn și beton ale structurilor hidraulice etc.) este îndepărtată folosind un cuțit obișnuit sau răzuitoare speciale. Cu toate acestea, acest lucru ucide multe organisme interesante; Unele dintre ele sunt duse de curenții de apă, organele de atașare a algelor la substrat sunt distruse și modelul de plasare reciprocă a componentelor biocenozei este perturbat. 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 în scopul studierii în continuare a materialului colectat în stare de viață sau cu un 4 % soluție de formaldehidă. Algele sol sau aeriene sunt colectate, dacă este posibil, împreună cu substratul în pungi sterile de hârtie sau recipiente 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 se pune în vase sterile de sticlă (eprubete, baloane, borcane), închise cu dopuri de bumbac, fără a le umple până la vârf, sau în pungi sterile de hârtie. Pentru a păstra mai bine algele vii în condiții de expediție, mostrele acvatice sunt ambalate în hârtie de ambalaj umedă și plasate în cutii. Probele trebuie despachetate periodic și expuse la lumină difuză pentru a menține 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 recoltării, instrumentul de colectare și numele colectorului. Aceleași date sunt înregistrate într-un jurnal 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 înregistrează observațiile.
Studiu calitativ al materialului colectat. Materialul este examinat preliminar la microscop în stare de viață în ziua recoltării pentru a se observa starea calitativă a algelor înainte de apariția modificărilor cauzate de depozitarea materialului viu sau de fixarea probelor (formarea de celule reproductive, colonii, pierderea flagelilor și a motilității etc.). În viitor, este studiat în paralel într-o stare de viață și fixă. Pentru studiul microscopic al algelor se prepară preparate: o picătură din lichidul studiat este plasată pe o lamă de sticlă și acoperită cu o sticlă de acoperire. Dacă algele trăiesc în afara apei, ele 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 de lichid de testare este aplicată pe o sticlă de acoperire curată, după care sticla 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 într-o cameră umedă în pauzele dintre muncă. La identificarea algelor, ar trebui să se străduiască pentru acuratețea identificării lor. Când se studiază materialul original, este necesar să se noteze orice abateri, chiar minore, de dimensiune, formă și alte caracteristici morfologice și să le înregistreze în descrieri, desene și microfotografii.
Metodologia de contabilizare cantitativă a algelor. Probele de fitoplancton, fitobentos și perifiton pot fi numărate cantitativ. Datele privind numărul de alge reprezintă punctul de plecare 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, bucăți de fire de o anumită lungime etc. Numărul de alge planctonice se numără folosind camere de numărare (Fuchs-Rosenthal, Nageotte, Goryaev etc.) cu un microscop mărire de 420 de ori. Cantitatea medie de alge obținută din cel puțin trei calcule 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 unitatea de suprafață, în altele - pe unitatea de masă.
1.3 POZIȚIA ALGELOR ÎN SISTEMUL MODERN 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 pe baza resturilor 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.
Un sistem general acceptat al lumii organice nu a fost încă creat. Până acum, numărul de imperii, regate, subregate și tipuri (diviziuni) identificate de diferiți autori nu este același. Un punct fundamental nou în acest sistem al lumii organice în comparație cu cel anterior este separarea regatului Protista. Numele „regatul 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 poziția, deși au exclus bacteriile și bureții din acesta, dar au completat-o cu alte protozoare, 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 pre-țesut (și nu unicelular) permite diverșilor autori de sisteme să includă în compoziția lor (în funcție de ceea ce înțelege autorul prin țesut) toate sau unele grupuri de alge multicelulare (verzi, roșii, maro), asemănătoare ciupercilor. organisme sau „pseudo-ciuperci” - hifochitride ( Hyphochytridiomycota), oomicete ( Oomycota) și labirintule ( Labyrinthulomycota). Drept urmare, regnul Protists a unit un grup extrem de divers de organisme, dintre care unele au fost incluse anterior în regnul Animalia (Protozoare), regnul Fungi (acrazia și mixomicetele plasmodiale, majoritatea ciupercilor inferioare - chitridiomicete și oomicete), ca precum și în regnul Plante (euglena, dinophyta, cryptophyta , diatomee, alge aurii, galben-verzui, verzi).
Astfel, sistematica modernă a algelor se caracterizează prin prezența multor sisteme care diferă între ele într-o măsură mai mare sau mai mică nu numai la nivelul taxonilor mici (genuri, familii, ordine, clase) ci și la cele mai înalte niveluri taxonomice ( diviziuni, subregate, regate) . De exemplu, algele Characeae din același volum sunt considerate de diferiți autori ca un departament, clasă sau chiar ordine. Mai mult, într-un sistem ele sunt atribuite regnului Plantelor, în altul - regnului Protista sau Chromista. În același timp, pentru o serie de caracteristici esențiale (prezența clorofilei, ca la plantele verzi A, carotenoidele, precum și ficobilinele precum 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 cursurile de algologie.
2. CARACTERISTICILE ALGELOR
2.1 DEPARTAMENT GALBEN-VERDE ( XANTOFITA)
Departamentul Alge galben-verzi include organisme aflate în diferite stadii de diferențiere morfologică a talului - unicelular, colonial și multicelular. 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 bici și anterior - lungi cu mastigoneme) și o culoare galben-verde a cromatoforilor, datorită prezenței. de clorofilele a și c, carotenii b și e, xantofilele (anteraxantină, luteină, zeaxantina, voucheriaxantina, 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 crisolamină. În formele primitive, conținutul celular este înconjurat de un periplast subțire, în timp ce la reprezentanții mai bine organizați există o înveliș de pectină sau celuloză (solidă sau bicuspidă). Membrana celulară este adesea impregnată cu săruri de fier, silice, var și are diverse decorațiuni sculpturale.
Protoplastul unei celule conține mai mulți cromatofori, care pot fi în formă de disc, în formă de placă, în formă de panglică sau cupă sau în formă de stea. Unul sau mai multe nuclee. Unele specii au pirenoizi. Stigmatul este observat în formele mobile. Algele galben-verzui se pot reproduce prin diviziunea celulară longitudinală, dezintegrarea coloniilor sau filamentelor în secțiuni separate, precum și zoo- sau aplanospori. Procesul sexual (izo- sau oogamie) este cunoscut de puțini. Pentru a rezista la condiții nefavorabile, unele specii formează chisturi cu învelișul de bivalve ușor silicificat. Algele din acest departament se găsesc în principal în rezervoarele de apă dulce curată, mai rar în mări și în apele salmastre și în sol.
2.1.1 Clasa Xanthophyaceae ( Xanthophyceae)
Această clasă include organisme unicelulare și multicelulare, predominant cu o structură cocoidă; mai rar, se observă o structură a corpului monadică, rizopodială, palmeloidă, filamentoasă, heterofilamentoasă sau sifonică. Forme și stadii monadice cu doi flageli inegale și un stigmat situat la marginea anterioară a cromatoforului, sub învelișul 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: heteroclorid ( Heterocloridali), rizoclorid ( Rizocloridali), heterogleal ( Heterogloeales), mischococic ( Mischococcales), ambele ( Botrydiales) și tribonemale ( 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 reprezintă o celulă multinucleată gigantică. De regulă, talul este diferențiat în părți supraterane colorate și subterane incolore. Reprezentanți tipici ai ordinului sunt genurile Botridium și Vaucheria.
Genul bothridium ( Botrydium) unește alge sifonale atașate terestre care au o formă sferică, în formă de pară sau de club. Partea lor subterană reprezintă un sistem dihotomic ramificat de rizoizi incolori. Celula este acoperită cu o coajă de pectină, care, saturată cu var, devine mai grosieră cu vârsta. În stratul de perete al citoplasmei există cromatofori în formă de placă sau disc și numeroase picături de ulei. Miezurile mici sunt vizibile numai după colorare.
Botridium se reproduce prin zoospori, uneori prin auto- sau aplanospori. În condiții nefavorabile (uscare prelungită), conținutul părții supraterane (minge) se mută în rizoizi și se dezintegrează 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. granulosa ( B. granulatum) - în Belarus. Se dezvoltă pe depozitele argilo-lâmoșioase ale malurilor lacurilor de acumulare, pe fundul iazurilor de uscare, în șoselele drumurilor de țară și forestiere, pe soluri umede și bogate în nutrienți cu conținut ridicat de var.
Genul Vaucheria ( Vaucheria) include alge, al căror talus sunt fire neregulate și puțin ramificate de o culoare verde deschis delicată, cu rizoizi ramificați incolori. Aceasta este o celulă multinucleată gigantică. Partea sa centrală este ocupată de o vacuolă mare cu seva celulară. În stratul de perete al citoplasmei există numeroși cromatofori în formă de disc fără pirenoizi și picături de ulei.
Reproducerea asexuată se realizează prin zoo-și aplanospori multiflagelați și multinucleați. În acest caz, conținutul de la capetele ramurilor devine mai dens și mai întunecat, este separat de 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 Vaucheria este oogam. Pe un fir sau pe ramuri scurte speciale se formează un anteridiu și una sau două sau mai multe oogonii. Când oul se maturizează, o picătură de conținut iese din gura oogoniei, atrăgând spermatozoizi. Unul dintre ei (cu doi flageli de lungime inegală) pătrunde în oogium prin orificiul rezultat și fecundează ovulul. După fertilizare, în oogonie se dezvoltă un oospor cu o coajă groasă, care conține mult ulei și hematocrom. După o perioadă de odihnă, în el are loc o diviziune de reducere a nucleului și crește într-un nou fir haploid.
Există 62 de specii cunoscute distribuite pe tot globul. 1 specie a fost înregistrată în Belarus - Vaucheria De Candolle sp.
Comanda Tribonemal ( Tribonematales). Combină forme caracterizate printr-o structură filamentoasă a talului. Aceștia sunt cei mai bine organizați reprezentanți ai algelor galben-verzui. În aparență, sunt asemănătoare cu ulothrix din departamentul de alge verzi și cu multe specii din departamentul de alge aurii. Un reprezentant tipic al acestui ordin este genul Tribonema.
Genul tribonema ( Tribonema) include algele ale căror fire sunt neramificate. Inițial, ele sunt atașate de un substrat cu ajutorul unei celule bazale, apoi, datorită morții acesteia, plutesc la suprafața rezervorului și se găsesc ca plutitoare libere, formând un noroi galben-verzui. O trăsătură caracteristică prin care filamentele Tribonema pot fi distinse cu ușurință de alte alge filamentoase este conturul deosebit al capetelor lor sub forma a două coarne. Acest lucru se datorează faptului că membrana celulară a lui Tribonema este puternică, bicuspidă și este formată din două jumătăți identice. Marginea unei jumătăți se întâlnește cu marginea celeilalte în mijlocul celulei. Când o celulă se divide, din partea sa din mijloc se formează o secțiune cilindrică a unei noi membrane, în care se formează o partiție transversală. Astfel, jumătățile celulelor învecinate sunt ferm conectate între ele, iar când firul se rupe în bucăți sau se dezintegrează în celule individuale, se formează fragmente caracteristice în formă de H ale membranei. Există de obicei mai mulți cromatofori în fiecare celulă de tribonem, în formă de disc, fără pirenoizi. În timpul reproducerii, în celule se formează unul sau doi zoospori heteroflagelați sau aplanospori, la eliberarea cărora valvele diverg și filamentul de alge se dezintegrează. Pentru a rezista la condiții nefavorabile, se folosesc akinete cu perete celular gros sau chisturi. Există 22 de specii cunoscute de triboneme, dintre care 6 sunt în Belarus. Distribuit în principal în zona de coastă a diferitelor rezervoare pe plante acvatice, pietre, unele - în sol; formează adesea gazon de culoare galben-verde, nemucus, asemănător vatei.
2.2 DEPARTAMENTUL ALGE MARE ( PHAEOPHYTA)
Departamentul de alge brune include 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 pe tulpină - și organe asemănătoare frunzelor. Talii unor mari reprezentanți au bule de aer care țin ramurile în poziție verticală în apă. Pentru atașarea la sol se folosesc rizoizi sau o creștere în formă de disc la baza talului - discul bazal.
În ceea ce privește diferențierea morfologică și anatomică a talului, algele brune sunt la un nivel mai ridicat 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 de țesut fals sau adevărat (există țesuturi de asimilare, depozitare, mecanice și conductoare).
Membrana celulară este asemănătoare mucusului la exterior și constă din substanțe pectinice și un strat intern de celuloză. Mucusul protejează celulele de influențele mecanice, uscarea în timpul valului scăzut etc. Citoplasma conține un nucleu și cromatofori ai unui discoid, mai rar sub formă de panglică sau lamelară, vacuole și, la multe specii, pirenoide.
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 de rezervă sunt laminarina polizaharidă, alcoolul hexahidric manitol și lipidele. Algele brune au ambele forme de reproducere: asexuată și sexuală.
Reproducerea asexuată se realizează prin secțiuni ale talului. Unele alge au ramuri specializate (muguri de puiet) care se separă cu ușurință și dau naștere la noi plante. În plus, la majoritatea algelor brune, reproducerea asexuată are loc prin zoospori, la unii reprezentanți - tetraspori, iar la câteva specii - monospori. Zoosporii se dezvoltă în sporangii unice sau multiloculare. Formarea sporilor este precedată de meioză (excepție fac ciclosporanii, în care meioza are loc înainte de formarea gameților).
Procesul sexual este izo-, hetero- și oogam. În izo- sau heterogamie, gameții se formează în gametangii multiloculare, cu mai multe camere, care se pot dezvolta din una sau mai multe celule. La cele mai bine organizate alge brune, procesul sexual este oogam. Ovulul este fertilizat în afara oogiului. Zigotul crește într-o plantă diploidă fără o perioadă de repaus.
Majoritatea algelor brune se caracterizează printr-o schimbare a formelor de dezvoltare: pentru unii - izomorfe, pentru alții - heteromorfe. Aceste diferite tipuri de ciclu de viață au fost folosite anterior ca bază pentru împărțirea departamentului Algele brune în 3 clase: izogenerate cu ciclu de dezvoltare izomorf, heterogenere cu ciclu de dezvoltare heteromorf și ciclosporoase cu un singur ordin Fucal, unde nu există alternanță de generații. Cu toate acestea, împărțirea algelor brune în izogenerate și heterogenerate este destul de arbitrară, deoarece în ambele clase există reprezentanți cu tipul opus de schimbare a formelor de dezvoltare. Prin urmare, o abordare mai corectă a clasificării algelor brune este împărțirea lor în două clase - Phaeozoospores ( PhaeozOosporophyceae) și Cyclospora ( Cyclosporophyceae).
Aproape toate algele brune trăiesc în mări ca organisme bentonice, epifite sau planctonice secundare. Desișurile de alge brune sunt hrană, un loc de reproducere și 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 Pheozoosporophyceae ( PhaeozoOsporophyceae)
Majoritatea algelor din clasa Pheozoosporophyceae se caracterizează prin 2 forme independente de dezvoltare - sporofit și gametofit sau gametosporophyte, care pot fi similare ca aspect, structură și dimensiune sau diferite, de exemplu. are loc o modificare izomorfă şi heteromorfă a formelor de dezvoltare. La reprezentanții primitivi nu există nicio schimbare a formelor de dezvoltare.
Clasa Pheozoosporophyceae este împărțită în 11 ordine, dintre care 5 sunt prezentate mai jos.
Comanda ectocarnal ( Ectocarpale). Include alge brune, ale căror talii (atât sporofit, cât și gametofit) sunt construite din filamente cu un singur rând capabile să se ramifice. Dimensiunile lor variază de la microscopic la 30 sau mai mult de centimetri. Aceste alge formează plăci sau aglomerări pe roci sau alte alge. Se reproduc asexuat și sexual. Organele de reproducere sunt recipiente cu o singură și mai multe cavități. Cele uniloculare sunt întotdeauna sporangii, iar cele multiloculare 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 filamentelor este intercalară sau difuză. Atașarea la substrat se realizează prin rizoizi, care la exemplarele mari formează un fel de scoarță la baza ramurilor. Spre vârful ramurilor, celulele se îngustează și se termină într-un păr lung și incolor.
Sporangiile și gametangiile sunt localizate ca excrescențe laterale ale ramurilor. Meioza și mitoza apar în interiorul sporangiilor uniceloculare, urmate de formarea de zoospori biflagelați. Zoosporii cresc în organisme dioice haploide cu gametangie multiloculară. Gameții sunt izomorfi, dar diferă ca comportament: cel feminin își pierde mobilitatea și secretă o substanță mirositoare care atrage gameții masculini, dintre care unul îl fecundează. Zigotul fără perioadă de repaus crește într-un sporofit diploid.
Ordinul Sphacelarial ( Sphacelariales). Include alge cu tali tari, stufoase, cu înălțimea de la câțiva milimetri până la 30 cm; ramurile sunt cilindrice. Spre deosebire de alte alge brune, în algele sfacelariale fiecare ramură se termină într-o celulă mare, datorită diviziunii căreia algele au creștere strict apicală. Talul lor este caracterizat de o bază sub forma unei plăci corticale din mai multe straturi de celule.
Înmulțirea vegetativă are loc prin stoloni (fire de mai multe rânduri de celule răspândite de-a lungul solului) sau muguri speciali de puiet care se despart de ramuri. La sphacelials există o modificare izomorfă a formelor de dezvoltare.
Alge genul Sphacellaria (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 filamentului la vârf poartă o celulă mare, care se împarte numai în direcția transversală și determină creșterea talului în lungime. Celulele separate în acest fel se divid ulterior în direcția longitudinală, datorită cărora se formează celule înguste, iar talul devine multistratificat și constă în exterior din segmente.
Comanda tacamuri ( Cutleriales). Include alge brune, care se caracterizează printr-o structură tricotalică a talului datorită zonei de creștere situate în partea bazală a firelor de păr multicelulare, care sunt situate la marginile talului lamelar sau în partea superioară a ramurilor talului stufos. . Celulele zonei de creștere se divid, separând celulele spre periferie și spre tal.
Comanda Dictyotal ( Poveștile dictate). Unește 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, Dilophus și Padina) și japoneze (Dictyota).
feluri un fel de dictyota (Dictyota) se caracterizează printr-un talus bifurcat-ramificat cu ramuri plate, situat de obicei în același plan, 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 sporofiți, sorii de sporangi uniloculare se dezvoltă din celulele de suprafață, unde se formează patru tetraspori imobili. Tetrasporii germinează în gametofite. Dictyota este o algă dioică: sori de oogonii uniloculare cu câte un ou în fiecare se formează pe gametofitele feminine. Anteridiile se formează pe gametofitele masculine. Ouăle cad din oogium și sunt fertilizate de spermatozoizi în apă. Zigotul crește imediat într-un nou organism - un sporofit. Cea mai răspândită dictyota este dihotomică (D. dihotom).
Genul Laminaria (Laminaria) include specii al căror talus este împărțit într-o lamă în formă de frunză, trunchi și rizoizi . Plăcile în formă de frunze sunt netede sau încrețite, întregi sau disecate. Trunchiul și rizoizii sunt perene; limbul frunzei se schimbă anual. Secțiunile longitudinale ale pețiolului și ale organelor de atașare 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 țesut de stocare cu celule mari și, în final, stratul interior (miezul) este conductiv și mecanic. Sistemul conducător include filamente tubulare cu prelungiri în formă de pâlnie la locurile despărțirilor celulare. Aceste partiții au pori și sunt numite plăci de sită și fire - tuburi de sită . Pețiolul crește în grosime datorită diviziunii celulelor de scoarță, care are loc periodic, ca urmare a faptului că pe secțiunea transversală a pețiolului sunt clar vizibile straturi concentrice care amintesc de inelele de creștere ale plantelor superioare.
La înmulțirea pe suprafața plăcii în formă de frunză din celule corticale în grupuri (sori), se formează zoosporangii unice-loculare, în fiecare dintre care se formează de la 16 la 128 de zoospori biflagelați. În condiții favorabile, zoosporii germinează în creșteri filamentoase mici microscopic - gametofite masculine și feminine.
Procesul sexual la alge este oogam. Oul matur iese din oogium și se atașează de capătul său superior. În această poziție, are loc fertilizarea. Zigotul fără perioadă de odihnă crește într-un sporofit. Gametofitul feminin asigură nu numai formarea celulelor germinale, ci și locul de atașare pentru viitorul sporofit.
2.2.2 Clasa Cyclosporophyceae ( CUyclosporophyceae)
Clasa Cyclosporophyceae reunește algele în care nu există alternanță de generații în ciclul lor de dezvoltare. Talii lor diploizi poartă numai organe sexuale de reproducere, dezvoltându-se în recipiente rotunde speciale - conceptacles sau scafidia. Meioza la Cyclosporans apare înainte de formarea gameților. Nu există reproducere asexuată prin spori. Toate Cyclosporophyceae sunt alge mari. Ordine fucal (Fucales). Combină alge care se caracterizează printr-un talus stufos cu creștere apicală. Celulele părților axiale ale talului se divid slab. Sunt alungite și formează miezul. Genul fucus (Fucus) include specii cu un talus plat, în formă de centură, ramificat dihotomic, de până la 1 m lungime. De-a lungul lobilor talului cu margini netede sau zimțate trece o nervură mediană, care trece 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. Oogoniile se formează între parafizele de pe pereții scafidiului feminin și anteridiile scafidiului masculin. Zigotul germinează fără o perioadă de repaus. Speciile de fucus sunt comune în largul coastelor mărilor reci și temperate ale emisferei nordice, formând adesea desișuri mari în zona intertidale, ceea ce le face mai ușor de colectat și utilizat. Speciile Fucus sunt folosite ca îngrășăminte, hrană pentru animale, făină pentru furaje, alginați și alte substanțe chimice. Cinci specii din acest gen se găsesc în mările Rusiei. Cele mai cunoscute sunt F. vesicularis (F. veziculos) şi F. bilateral (F. distichus).
2.3 Departamentul Alge roșii sau alge violete (RHODOPHYTA)
Majoritatea covârșitoare a reprezentanților departamentului sunt organisme multicelulare cu o structură morfologică și anatomică complexă, iar doar câțiva, cei mai primitivi, 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.
În formă, algele roșii vin sub formă de fire, tufișuri, farfurii, bule, cruste, corali etc. Formele plăcilor ajung într-o mare varietate. Există plăci care sunt solide și complex disecate, cu excrescențe suplimentare de-a lungul marginii și la suprafață. Unele cicatrici sunt foarte calcificate și seamănă cu fosile.
Cu toată diversitatea formelor externe, algele roșii sunt caracterizate de o singură structură a talului - se bazează pe o structură heterotrică în toate algele violete 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 plantei, 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 virici, sau rizoizi, care servesc pentru atașare sau aderență suplimentară unul la celălalt. Tipul de organizare parenchimatos este practic absent. Singurul exemplu de astfel de talus este un reprezentant al clasei Banguiaceae (porfir). Majoritatea talilor violet au un tip pseudoparenchimatos (datorită împleterii ramurilor unei axe - o structură cu o singură axă sau mai multe - o structură multi-axială). Creșterea dimensiunii talilor în formele primitive se datorează 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 un strat intern, celulozic și exterior, pectină, mucilagiu. Agar-agarul obținut din acesta din urmă conține, pe lângă pectină, zaharuri și proteine. Învelișul poate fi impregnat cu var, magneziu sau săruri de fier. Citoplasma se caracterizează printr-o vâscozitate crescută, aderă strâns la pereți și este sensibilă la modificările salinității mediului. Algele foarte organizate au celule multinucleate, în timp ce algele mai puțin organizate au celule mononucleate.
Forma cromatoforelor depinde de intensitatea luminii, mărimea și vârsta celulelor. Cu toate acestea, cu cât organizarea algelor este mai mare, cu atât sunt mai mulți cromatofori în celulele sale și forma lor este mai constantă (în principal în formă de lentilă). Multe specii nu dispun de pirenoizi. 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 albastru oțel (cu un exces de ficocianină). Metodele de reproducere a algelor roșii sunt foarte diverse. Reproducerea vegetativă este caracteristică doar speciilor primitive. Se realizează datorită formării de lăstari suplimentari, creșterii unui talus nou de la baza 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. Carpogonul constă de obicei dintr-o porțiune bazală extinsă - abdomen (cu un nucleu în interior) și o excrescență tubulară - trichoginul, care primește spermatozoizi. Spermatangia sunt celule mici, incolore, al căror conținut este eliberat sub formă de gameți masculini mici, goi, fără flageli - spermacia.
Fertilizarea ovulului se realizează prin mișcarea 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 stacojii. La unele alge roșii, conținutul zigotului este împărțit pentru a forma spori goi imobili - carpospori; în altele, un sistem de fire speciale se formează din carpogonul fertilizat - gonimoblaste, ale căror celule se transformă în carposporangii, producând un carpospor la o dată. timp. În majoritatea purpureilor, 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, filamentele conjunctive (ooblastice) cresc din abdomenul acestuia după fertilizare; celulele lor sunt diploide. Filamentele oblastice cresc spre celulele auxiliare iar în punctul de contact membranele se dizolvă, după care apare plasmogamia, rezultând dezvoltarea unui gonimoblast cu carpospori - un carposporofit. În consecință, celulele auxiliare îndeplinesc o funcție auxiliară - stimulează diviziunea nucleului celulei filamentului conjunctiv și furnizează nutriție suplimentară. La cele mai bine organizate alge roșii (Floridaephyceae), celulele auxiliare se dezvoltă după fecundarea carpogonului din 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 floridefiților, există o schimbare în trei forme de dezvoltare: gametofit haploid, carpo- diploid și tetrasporofit. În acest caz, zigotul se divide fără a reduce numărul de cromozomi, formând un sporofit, pe care, în urma 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, iar uneori gametofitul este redus (se formează pe sporofit).
...Documente similare
Studiul tipurilor și caracteristicilor algelor - organisme primitive care nu au organe, țesuturi și vase de sânge complexe. Trecerea în revistă a proceselor fiziologice de bază ale algelor: creștere, reproducere, nutriție. Clasificarea și evoluția solului și algelor acvatice.
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. Alge din habitatele acvatice, zăpadă, gheață.
prezentare, adaugat 25.11.2011
Algele ca reprezentanți ai organismelor fotoautotrofe ale planetei noastre, originea și etapele lor de dezvoltare. Metode și condiții pentru hrănirea 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 de mare. Reproducerea lor, structura și metodele de hrănire, compoziția chimică. Descrierea celor mai comune tipuri de alge marine 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. Membranele celulare ale algelor. Reproducerea asexuată și sexuală a algelor. Asemănări și diferențe între algele galben-verzi și verzi.
rezumat, adăugat 06.09.2011
Diviziunea algelor albastre-verzi (Cyanophyta). Clase și tipuri de alge. Structura celulară. Protoplast. Componentele protoplastelor. Plasmodesmate. Pseudovacuole. Rezistența algelor albastre-verzi la efectele întunericului prelungit. Reproducere.
prelegere, adăugată 06/01/2008
Metode de nutriție și structura celulelor de alge. 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 curs, adaugat 12.05.2014
Metode de hrănire și principalele tipuri de structura 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 curs, adaugat 12.11.2014
Lanțul trofic al unui ecosistem de rezervor. Clasificarea algelor, distribuția lor în funcție de adâncime, distribuție și rol în biogeocenoze. Utilizarea algelor de către oameni. 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.