TAIMEDE PÕHIRÜHMAD.

(klamüdomoon, klorella). Vetikate paljundamine. Niitjad vetikad. Vetikate tähtsus looduses ja põllumajanduses.

Vetikaid leidub kõikjal kõigis elamiskõlblikes elupaikades. Vetikad on taksonoomiliselt mitmekesine rühm organisme, mis tekkisid ja arenesid üksteisest sõltumatult. Vetikad on fotosünteetiline organismid, mis sekreteerivad hapnik, nad elavad peamiselt vees. Kehaehituse järgi jaotatakse vetikad üherakulisteks, koloniaal- ja hulkrakulisteks. Esindatud on mitmerakulise vetika keha tallus või tallus , ei jagune mitmerakulisteks vegetatiivseteks organiteks.

Paljude vetikate rakud on oma ehituselt sarnased taimsete omadega, st neil on rakusein, rakumahlaga vakuool ja kloroplastid, mida vetikates nimetatakse kromatofoorideks. Kromatofoorid sisaldavad pigmendisüsteeme, mille hulka kuuluvad klorofüllid ja karotenoidid. Nende pigmentide kombinatsioonid määravad vetikate talli värvuse. Mõned vetikad on kaotanud võime fotosünteesida ja täielikult üle läinud heterotroofsele toitumisviisile.

Vetikates võib paljunemine toimuda kolmel viisil: vegetatiivne, aseksuaalne ja sugurakkude osalusel seksuaalne. Seksuaalne protsess vetikates on kolme tüüpi: isogaamia, milles toimub sama suuruse ja kujuga liikuvate sugurakkude sulandumine; heterogaamia, milles ühinevad sama kujuga, kuid erineva suurusega liikuvad sugurakud; oogaamia, kui liikumatu suur emassuguraat ühineb - munarakk väikese liikuva spermaga.

Üherakuliste vetikate ehitust ja elutegevust saab vaadelda Chlamydomonase ja Chlorella näitel.

Chlamydomonas- rohevetikas, kes elab lompides ja muudes väikestes veekogudes. Selle vetika rakukuju meenutab tilka. Chlamydomonase raku väliskülg on kaetud pektiinist koosneva rakuseinaga. Vetikad liiguvad vees, kasutades 2 identset lipukest, mis asuvad raku esiosas. Suurima osa hõivab tassikujuline kromatofoor. Esiotsa lähemal on valgust tajuv punane silm. Kromatofooris toimub fotosünteesi protsess ja ladestub varupolüsahhariid tärklis. Raku tsütoplasmas on tuum ja kaks kontraktiilset vakuooli. Chlamydomonasel puudub rakumahlaga vakuool. Chlamydomonase paljunemine on aseksuaalne ja seksuaalne. Mittesuguline paljunemine viiakse läbi zoospooride abil, mis moodustuvad emaraku sees. Levinuim moodustis on 2-4-8 biflagellate zoospoorid , millest igaüks kasvab pärast vette sattumist täiskasvanud inimese suuruseks. Sugulise paljunemise käigus moodustuvad emaraku koore all biflagellaadisugurakud, mis sulanduvad paarikaupa ja moodustuvad sügoot . Sügoot kattub paksu kestaga ja talvitub. Kevadel jaguneb selles olev tuum meiootiliselt ja selle tulemusena moodustub neli noort haploidset klamüdomooni. Seega toimub suurem osa Chlamydomonase elutsüklist haploidne staadium , diploidis on ainult sügoot.

Üherakulisi rohevetikaid leidub mage- ja soolaveekogudes, samuti pinnases ja selle pinnal. klorella. Selle rakk on sfäärilise kujuga ja kaetud tiheda tselluloosmembraaniga. Tsütoplasma sisaldab tuuma ja suurt tassikujulist kromatofoori. Klorella paljuneb ainult aseksuaalselt, kasutades ümaraid liikumatuid aplanospoore. Klorella on selle abiga mugav objekt teaduslikuks uurimiseks, aktiivselt uuritakse paljusid fotosünteetilistes rakkudes toimuvaid protsesse. Seda kasutati kosmoselaevadel õhu regenereerimiseks ja orgaaniliste jääkide kõrvaldamiseks suletud elu toetavates süsteemides.

Niitvetikate esindajad on Ulotrix ja Spirogyra.

niitjad rohevetikad ulothrix elab peamiselt mageveekogudes ja moodustab veealustele objektidele rohelise katte. Ulothriksi hõõgniit kinnitatakse aluspinnale ühe värvitu basaalraku (risoid) abil. Ulotrixi niidid ei hargne ja koosnevad lühikestest identsetest rakkudest. Raku tsütoplasmas on tuum ja kromatofoor avatud rõnga kujul. Suurema osa rakust hõivab rakumahlaga vakuool. Ulotrix paljuneb vegetatiivselt, aseksuaalselt ja suguliselt. Ulothriksi rakkude sees moodustuvad neljalipulised zoospoorid, mis sisenevad vette, ujuvad, kinnituvad seejärel veealuste objektide külge ja hakkavad jagunema, moodustades uusi filamente. Esimese jagunemise tulemusena moodustab rakk kaks erineva kvaliteediga rakku: üks värvitu (risoid), teine ​​roheline. Kui see rakk jaguneb, kasvab vetikate keha niit. Sugulise paljunemise käigus moodustuvad rakkudes biflagellate sugurakud. Pärast emarakust lahkumist sulanduvad sugurakud vees, moodustades neljalipulise sügoodi, mis pärast teatud aja ujumist kattub kestaga. Peale puhkeperioodi sügoodis moodustub meiootilise jagunemise tulemusena 4 haploidset zoospoori, mis pärast vette sattumist idanevad uuteks filamentideks, seega veedab ulotriks suurema osa oma elutsüklist haploidses olekus, ainult selle sügoot on diploidne.

Teine laialt levinud roheline niitvetikas on spirogyra moodustab mageveekogudes rohelise muda kuhju. Selle niidid ei hargne ja koosnevad suurtest silindrilistest rakkudest, mis on kaetud tselluloosmembraani ja limaga. Raku keskel on suur rakumahlaga vakuool, tuum. Kromatofoor on spiraalselt keerdunud. Spirogyra paljuneb vegetatiivselt (kui niidid katkevad) ja seksuaalselt. Seksuaalne protsess: kahe külgneva filamendi vegetatiivsete rakkude sisu ühineb. Saadud diploidne sügoot kaetakse membraanidega ja muutub talveunefaasiks. Kevadel toimub tuum meiootiline jagunemine, kolm haploidset tuuma surevad ja kasvab ainult üks uus haploidne Spirogyra filament.

Meredes elavad vetikad võivad olla üherakulised, koloniaal- ja mitmerakulised. Suurimad tallid on pruun-, puna- ja rohevetikad. Pruunvetikad on kollakaspruuni värvusega mitmerakulised organismid, mis on tingitud suurest hulgast kollaste ja pruunide pigmentide olemasolust. Pruunvetikate kõige tihedamad tihnikud tekivad 15 m sügavusele, kuigi põhja- ja parasvöötme laiuskraadidel võivad need ulatuda 40–100 (200) m sügavusele pruunvetikad - pruunvetikas või merevetikad, mille tallus võib ulatuda 20 m pikkuseks Tema tallus sisaldab palju aminohapet metioniini, joodi, süsivesikuid, mineraalaineid ja vitamiine, mille sisaldus võib ületada paljusid köögivilju ja söödakõrrelisi. Vetikate elutsüklis toimub aseksuaalsete ja seksuaalsete põlvkondade vaheldumine. Seda vetikaid kasvatatakse Venemaa põhjameres ja Kagu-Aasia riikides.

Punased vetikad ehk lillad vetikad, elavad peamiselt meredes. Neid nimetatakse nii talluse värvi tõttu, mis varieerub sõltuvalt pigmentide suhtest tumedast karmiinpunasest, roosast kuni sinakasrohelise või kollaseni. Punase pigmendi olemasolu võimaldab punavetikatel elada suurel sügavusel (kuni 200 m). Need on sügavaimad merevetikad. Nende mitmerakulised tallid näevad välja kaunid, keerukalt tükeldatud plaadid, mõnikord korallid meenutavad põõsad, kuid mõned esindajad võivad koosneda ühest rakust või moodustada kolooniaid. Punavetikate rakusein sisaldab lisaks tselluloosile agarit. Paljud punakaspunased seened on söödavad.

Vetikate tähtsus looduses ja põllumajanduses on mitmekesine . Vetikad on fotosünteesi käigus võimelised sünteesima orgaanilisi aineid anorgaanilistest. Veeökosüsteemides täidavad nad enamasti tootja rolli, see tähendab, et nad täidavad sama funktsiooni kui rohelised taimed maismaal. See on toiduahela esialgne lüli.

Fotosünteesi käigus eraldavad nad suures koguses hapnikku. Hapnik lahustub vees ja seda kasutavad hingamiseks teised veeorganismid.

Vetikate tihnikud on paljude loomade elupaigaks, varjupaigaks ja paljunemispaigaks, see tähendab, et vetikad moodustavad mitmesuguseid veebiotoope.

Soodsate välistingimuste ilmnemisel võivad mõned vetikad suurel hulgal areneda ja põhjustada veeõitsengut. Vee rohelist õitsemist kraavides, lompides ja lohkudes põhjustab kõige sagedamini eugleena vetikate vohamine. Punased looded – mitmete mikroskoopiliste üherakuliste vetikate (sellest ka nimi – Punane meri) põhjustatud mereõitsengud põhjustavad kalandusele suurt kahju. Punaseid tõuse põhjustavad vetikad eraldavad loomadele ja inimestele mürgiseid aineid.

Mullavetikad osalevad mulla struktuuri kujunemises, tagavad osaliselt selle viljakuse, küllastavad mulda hapnikuga ning osalevad mitmete kivimite ja settekivimite tekkes.

Vetikaid tarbitakse laialdaselt toiduna (perekonna Porphyra, Laminaria, Undaria liigid). Mitmeid liike kasvatatakse edukalt.

Tarretavate omadustega agari tootmiseks kasutatakse punavetikaid. Agarit kasutatakse tarretise, pastilli, suflee, mitmete maiustuste ja toodete valmistamisel ning mikrobioloogias mikroorganismide kasvatamiseks kasutatava söötme valmistamiseks.

Pruunvetikas on ainuke alginaatide – algiinhappeühendite allikas, mida kasutatakse toiduainetööstuses.

Vetikaid kasutatakse meditsiinis mitmete haiguste raviks. Viimastel aastatel on radionukliidide eemaldamiseks kasutatud preparaate vetikatest.

Osa vetikaid kasutatakse indikaatororganismidena veekogude reostusastme määramiseks. Neid kasutatakse ka reovee puhastamiseks.

Paljud vetikad on teadusliku uurimistöö objektid.

Vetikad on suur rühm iidseid taimi. Nende kehaehitust ja suurust iseloomustab tohutu mitmekesisus. On mikroskoopilisi üherakulisi, mitmerakulisi ja koloniaalvorme (1-2 mikronit) ja suuri, talluse erineva struktuuriga, ulatudes 30-45 m-ni. Vaatame vetikate üldisi omadusi.

Kõigi vetikate ühine omadus on klorofülli olemasolu. Lisaks klorofüllile võivad vetikad sisaldada ka teisi pigmente (fükotsüaan, fükoerütriin, karoteen, ksantofüll, fükoksantiini). Need pigmendid annavad vetikatele punase, pruuni, kollakasrohelise värvuse, varjates peamist rohelist värvi.

üldised omadused

Toitumine. Pigmentide olemasolu vetikarakkudes tagab autotroofse toitumise. Paljudel vetikatel on aga teatud tingimustel võime minna üle heterotroofsele toitumisele (euglena – pimedas) või kombineerida seda fotosünteesiga.

Vetikate klassifikatsioon. Vetikaliikide arv ületab 40 tuhat. Kuid nende klassifikatsioon ei ole täielik, kuna kõiki vorme pole piisavalt hästi uuritud. Meie riigis on tavaks jagada vetikad 10 jaotuseks: sinakasroheline, pürofüüt, kuldne, ränivetikad, kollakasroheline, pruun, punane, euglenofüüt, roheline, šarofüüt. Kõige rohkem liike on rohelisi (13-20 tuhat) ja ränivetikat (10 tuhat).

Vetikate jagunemine osadeks langeb tavaliselt kokku nende värvusega, mida tavaliselt seostatakse rakkude ja talluse struktuuriliste iseärasustega.

Vetikarakkude struktuur. Vetikad on ainus organismide rühm, mille hulgas leidub prokarüoote (sinine-roheline) ja eukarüoote (kõik teised). Eukarüootsete vetikate tuumades paljastuvad kõik teiste eukarüootide tuumadele iseloomulikud struktuurid: membraanid, tuumamahl, nukleoolid, kromosoomid.

Vetikate ülejäänud rakuliste komponentide struktuuri, koostist ja omadusi iseloomustab suur mitmekesisus. Evolutsiooniprotsessis on looduslik valik säilitanud kõige lootustandvamad vormid, sealhulgas teatud tüüpi rakuline korraldus, mis võimaldas taimedel üle minna maapealsele elustiilile.

Vetikate paljundamine See võib olla vegetatiivne, aseksuaalne (kasutades eoseid) ja seksuaalne. Sama liigi puhul on olenevalt tingimustest ja aastaajast erinevad paljunemisviisid. Sel juhul täheldatakse tuumafaaside muutumist - haploidset ja diploidset.

Vetikate elutingimused ja elupaigad. Soodsad tingimused vetikate eksisteerimiseks on: valguse, süsinikuallikate ja mineraalsoolade olemasolu ning nende peamiseks elupaigaks on vesi. Vetikate eluiga mõjutavad suuresti temperatuur, vee soolsus jne.

Enamik vetikaid on mage- ja merevee elanikud. Nad võivad asustada veesammas, ujuda selles vabalt, moodustades fütoplanktoni, või asuda põhja, kinnitudes mitmesuguste objektide, elavate ja surnud organismide külge, moodustades põhjataime. Nad asustavad vetikaid ja kuumaveeallikaid, samuti kõrge soolsusega veekogusid.

Umbes 20. sajandi keskpaigani jagunesid kõik taimed kehvem Ja kõrgemale. TO kõige madalamale omistati taimi bakterid, seened, limahallitus, vetikad, samblikud. Nende rühmade esindajad on äärmiselt heterogeensed, kuid neid iseloomustavad mõned ühised tunnused: kudede puudumine ja keha diferentseerumine juurteks, varteks, lehtedeks (st elundite puudumine).

Praegu bakterid Ja seened eraldatud iseseisvateks elusorganismide kuningriikideks ja lima hallitus Ja samblikud peetakse kuningriigis eraldi rühmadeks (divisjonideks). seened.

Taimi iseloomustavad järgmised omadused:

- aeroobne fotosüntees;

– kloroplastide olemasolu rakkudes;

– varuaine – tärklis;

– tihe tselluloosi rakumembraan;

- suhteline liikumatus.

Ühe klassifikatsiooni järgi kuningriik Taimed jagatud kolmeks alamkuningriigiks: Bagryanka(punavetikad), Tõeline merevetikas Ja Kõrgemad taimed.

Vegetatiivne keha helepunane Ja tõelised vetikad ei ole jagatud elunditeks ja kudedeks. Neid nimetatakse sageli vanaviisi madalamad taimed. Nüüd aga helepunane Ja tõeline merevetikas kuuluvad kuningriiki Protista.

Kõrgemad taimed, erinevalt madalamatest on need keerukad, mitmerakulised elunditeks ja kudedeks diferentseerunud organismid, mis on kohanenud elama maapealses keskkonnas.

merevetikad - valdavalt vees elavate fotosünteetiliste protistide kollektiivne rühm. Need tekkisid proterosoikumis ~800–900 miljonit aastat tagasi.

Mõiste "vetikad" kannatab teaduslikus mõttes suure ebakindluse all. Sõna "vetikad" tähendab ainult seda, et nad on kõige lihtsamad vees elavad organismid. Kuid seemnetaimi võib leida ka veest ( vesiroos, pardlill), kõrgemad eosed (sammal fontinalis, Korte jõgi, poloshniku ​​järv, sõnajalg salviinia) sekundaarsed veetaimed. Lisaks elavad veekogudes ka fotosünteesivad bakterid ( tsüanobakterid), mis ei ole taimed ega protistid, kuid on võimelised aeroobseks fotosünteesiks (mida sageli nimetatakse sinine Roheline vetikad). Teisest küljest kasvab märkimisväärne hulk mikroskoopilisi vetikaid ka maismaal (erinevalt “vee-” vetikatest taluvad need “maismaa” vetikad kergesti kuivamist ja ärkavad väga kiiresti ellu väikseimagi niiskuse korral).

Teada on enam kui 40 000 vetikaliiki, mis olid varem rühmitatud 9 ossa: punane, kobediatomiitne, roheline, pruun, pürofüütne, kollakasroheline, kuldne, karofüütne, eugleenne. Praegu ei ole lõplikult lahendatud küsimus vetikate divisjonide kui Protista kuningriigi esindajate arvu ja koosseisu kohta. Vetikatel on ühine võime omada autotroofset toitumismeetodit tänu fotosünteesiaparaadi olemasolule (mõnel vetikatel on aga heterotroofne toitumine koos autotroofse toitumisega). Erinevad vetikate rühmad erinevad pigmentide komplekti, kloroplastide struktuuri, fotosünteesiproduktide ning lippude arvu ja struktuuri poolest. Arvatakse, et vetikate jagunemised tekkisid erinevatest üherakuliste organismide rühmadest, s.o. ei ole omavahel otseselt seotud. Tõenäoliselt on neilt pärit maismaa klorofülli kandvad taimed.

Teadus, mis uurib vetikaid, on algoloogia(alates lat. vetikad- merevetikad).

Raku struktuur. Enamiku vetikate raku struktuur erineb vähe tüüpiliste taimerakkude struktuurist, kuid sellel on ka oma eripärad (joon. 4.7.).

Enamiku vetikate rakk on kaetud tiheda kest, mis koosneb peamiselt tselluloosist ja pektiinainetest.

Vetikate kest on kihiline (heterogeenne, 2-3 kihti). Sisemised kihid on reeglina tselluloos ja välimised pektiin, mis kaitseb rakku hapete ja muude reaktiivide kahjuliku mõju eest.

Paljudes vetikates ladestuvad kesta lisakomponendid: kaltsiumkarbonaat ( characeae), algiinhape ( pruun), raud ( punane, volvox). U ränivetikad Tselluloosi asemel sisaldab rakumembraan räni(see tugevdab kesta maatriksit, luues kestalaadse struktuuri).

Ainult vähesed vetikad on "paljad" (st ilma kestata, ümbritsetud ainult plasmalemmaga). pelliikul - tihe elastne valgukiht ( Euglena) ja suudavad kergesti muuta oma keha kuju.

KOOS

Riis. 4.7. Vetikaraku struktuur.

A - klamüdomoonid; B – spirogyra(osa niidist).

väljaspool kesta on mõnedel vetikatel küünenaha (porfüür, endogoonium, pruunvetikad), limaskesta kapsel(paljudes ainuraksetes roheline vetikad) on kesta elulise aktiivsuse saadus. Samuti on paljude vetikate kestad varustatud erinevat tüüpi vetikatega väljakasvud harjaste, ogade ja soomuste kujul (täitvad kaitsefunktsiooni, soodustavad keha hõljumist veesambas jne).

Kesta all on protoplast, mis sisaldab tsütoplasma Ja tuum(tuumad). Enamikul vetikatel paikneb tsütoplasma õhukese seinakihina, ümbritsedes suurt tsentraalne vakuool rakumahlaga.

Enamikul vetikatel on raku kohta ainult 1 tuum, kuid näiteks kladofoorid neid on mitukümmend ja vesivõrk (hüdrodiktsioon) – mitusada. Nimetatakse suure hulga tuumadega rakke koenotsüütiline.

Vetikarakud sisaldavad kõike organoidid tüüpiline taimerakkudele: endoplasmaatiline retikulum, ribosoomid, Golgi kompleks, mitokondrid, kloroplastid ja teised.

Kuid, kloroplastid vetikad ( kromatofoorid) erinevad taimsetest kloroplastidest väga erineva kuju, asukoha rakus ja pigmentide komplekti poolest.

Need võivad olla tassikujulised ( klamüdomoonid), spiraal ( spirogyra), lamell ( melosira), silindriline ( ulothrix), tähtkuju ( zygnema) jne (joonis 4.7., 4.8.).

IN kloroplastid on erinevaid pigmendid: klorofüllid a, b, c, d; karotenoidid(oranž), fukoksantiin(pruun), fükotsüaniin(sinine), fükoerütriin(punane).

IN

Riis. 4.8. Mõned vormid

vetikate kloroplastid.

1 – tähekujuline zygnema; 2 – silindriline ulotrix; 3 – lamell Melosiirid.

kloroplastid vetikatel on spetsiaalsed moodustised - pürenoidid - reservainete sünteesi ja akumulatsiooni tsoonid ( tärklis roheliste ja sarvede seas ning ülejäänud hulgas - Laminarina (pruun), Paramüloon (Euglenaceae), lilla tärklis (punane) jne.). Kõige sagedamini sisaldab kloroplast ainult 1 pürenoidi, kuid mõnes vetikas ( spirogyra, cladophora) nende arv ulatub mitmekümneni.

Üherakulistel vetikatel on ka valgustundlik punasilm - häbimärgistamine(püüab ja muudab valgust, vajalik ruumis orienteerumiseks) , pulseerivad vakuoolid(eemaldada rakust liigne vesi, täita eritusfunktsiooni) Ja flagella(kasutatakse liikumiseks) . Peaaegu kõik vetikad, v.a punane, võivad moodustada liikuvaid rakke.

Keha struktuur. Vetikad võivad olla üherakuline (Chlamydomonas, Chlorella), koloniaalne (vesivõrk, Volvox, Pandorina) Ja mitmerakuline(filamentne - spirogyra, cladophora; lamell- pruunvetikas; karofüütne - hara, nitella). Nende suurus on mikroskoopiline (1 mikron – klorella) kuni hiiglaslikuni (pikkusega kuni 60 m - macrocystis giantis).

Esindatud on mitmerakulise vetika keha tallus, või tallus, ei oma tõelisi kudesid ja elundeid (lehed, varred ja juured), kuigi mõnel on väliselt sarnased osad (joon. 4.9.).

Tallus vetikad eristuvad paljude morfoloogiliste struktuuride poolest, mis peegeldavad nende evolutsiooni peamisi etappe. Eristatakse järgmisi vetikate peamisi morfoloogilisi struktuure:

– amööboid - see on üherakulistele organismidele iseloomulik primaarne ja kõige primitiivsem morfoloogiline struktuur ning seda iseloomustab püsiva rakukuju, membraani ja lipukeste puudumine. Need vetikad, nagu amööbid, liiguvad pseudopoodide abil ( kuldne Ja kollane roheline);

– monaadiline struktuur - iseloomulik üherakulistele organismidele ja seda iseloomustab ühe, kahe või mitme lipu olemasolu sellistes rakkudes, tänu millele nad liiguvad ( pürofüütne, kuldne, eugleenne); paremini organiseeritud rakkudes on aseksuaalset ja seksuaalset paljunemist teenindavatel rakkudel monaadi struktuur;

– coccoid - mida iseloomustavad üksikud või kolooniatena ühendatud tiheda rakuseinaga liikumatud rakud ( roheline, kuldne, juures diatoomid - see on ainus struktuur);

– palmeloid - on paljude kookoidrakkude liit, mis on sukeldatud tavalisesse lima, kuid ilma plasmaühenduseta ( roheline);

– niitjas -ühendamine liikumatute rakkude tsütoplasmaatiliste ahelate abil filamentideks, mis võivad olla lihtsad ja hargnevad, vabalt elavad ja kinnitunud, sageli ühinevad limaskestade kolooniateks (roheline, kollakasroheline ja jne);

–heterogeenne - see on keeruline niitjas struktuur, mis koosneb piki aluspinda hiilivatest niitidest ja nendest välja ulatuvatest vertikaalsetest niitidest ( roheline, kuldne, punane, pruun);

– lamell- mida iseloomustab mitmerakuline talli plaatide kujul, mis koosnevad ühest, kahest või enamast rakukihist ( roheline, pruun, punane);

– sifonaal - tallust iseloomustab rakuliste vaheseinte puudumine ja suur hulk tuumasid, see on peamiselt merevetikad (; roheline, kollakasroheline)

– karofüütne - lineaarselt segmenteeritud struktuuriga suur hulkrakuline tallus, kus eristatakse peamist "võrset", "lehti" ja risoide ( characeae).

Paljundamine. Vetikad paljunevad aseksuaalne Ja seksuaalne tee.

Toimub mittesuguline paljunemine vegetatiivselt või vaidlusi.

Vegetatiivne Paljunemine üherakulistes organismides toimub rakkude jagunemise teel (mitoos), koloniaal- ja filamentsetes organismides - talluse osade või spetsiaalsete organite (näiteks sõlmede kaudu). characeae vetikad).

Mõnedes niitvetikates ( Spirogira) niit (keha, tallus) lõheneb rangelt määratletud viisil ja samal ajal moodustub kaks uut niiti - killustatus.

Paljudes niitvetikates (näiteks ulothrix) üksikud rakud ümarduvad, kogunevad suurel hulgal varutoitaineid ja pigmente ning nende membraanid paksenevad. Selliseid rakke nimetatakse akinetes. Nad suudavad ellu jääda ebasoodsates tingimustes, kus tavalised vegetatiivsed vetikarakud surevad ja nende niidid hävivad. Kui tekivad soodsad tingimused Akinetes võrsuma niitideks.

Eos reprodutseerimine toimub kasutades aplanospoor(fikseerunud eosed) või zoospoor(mobiilne - enamikus vetikates)), mis on moodustatud tavaliste rakkude protoplastide jagamisel või spetsiaalsetes rakkudes - sporangiumid.

Seksuaalne paljunemine toimub sugurakkude abil - sugurakud (gametogaamia), pärast nende sulandumist moodustub sügoot, mis tekitab uue isendi või zoospoore. Sugurakud moodustuvad rakkudes, mis ei erine vegetatiivsetest, või spetsiaalsetes rakkudes - gametangia(naissoost gametangium - oogonium, mees - antheridium). Ainult characeae vetikate gametangia on mitmerakuline. Peamised seksuaalse paljunemise tüübid - iso-, hetero- Ja oogaamia. Leidub ka vetikates konjugatsioon - spetsialiseerimata mitteliikuvate rakkude protoplastide liitmine ( spirogyra) Ja hologaamia - kahe täiskasvanud üherakulise liikuva organismi liitmine (mõned volvox).

Primitiivsetes vetikates (näiteks klamüdomonas) iga isend on olenevalt aastaajast ja välistingimustest (näiteks temperatuurist) võimeline moodustama nii eoseid kui ka sugurakke. Teistes osades täidavad aseksuaalse ja seksuaalse paljunemise ülesandeid erinevad isikud - sporofüüdid(moodustavad eosed) ja gametofüüdid(moodustavad sugurakud). Paljudes vetikates on range põlvkondade vaheldumine - haploidne gametofüüt ja diploidne sporofüüt.

Keskkonnarühmad. Enamus vetikad elab mageveehoidlates ja meredes. Siiski leidub ka maismaa-, mulla- ja muid vetikate ökoloogilisi rühmi.

Eristatakse järgmist: keskkonnarühmad vetikad:

– vee-: – fütoplankton - valdavalt väikeste, passiivselt ujuvate vetikate kogum veesambas ( Volvox, Pandorina, Fragilaria, Euglena, Chlamydomonas); – fütobentos – veehoidlate põhjas elavate või mitmesuguste veeobjektidega kinnikasvavate vetikate kogum, samuti veepinnal hõljuvad rohelised vatitaolised kogumikud nn. muda(chara, nitella, cladophora, ulotrix, spirogyra, pinnularia, novicula, pruunvetikas, fucus);

– maapinnale(aerofüütne, mitusada liiki) – vetikad, mis moodustavad puudele erinevat värvi naastud ja kilesid ( pleurococcus, chlorococcus, chlorella, trentepoly), kivid, niiske maa, majade katused ja seinad (kosmarium, pinnularia), piirdeaedadel jne;

– muld - mullapinnal või selle ülemises horisondis elavad vetikad (Valgevene Vabariigis on ~200 liiki: ränivetikad, roheline, kollakasroheline: Chlamydomonas, Chlorella, Chlorococcus, Navicula, Pinnularia);

– krüofütoon – jää ja lume vetikad (~350 erinevat värvi liiki; "punase lume" nähtus on üherakuliste vetikate kuhjumine chlamydomonas lumine; lume roheline värv - raphidoneem lumine; lume ja jää pruun värv - ancylonema nordenskiöld); ja jne.

Tähendus.

1. Veekogudes on nad peamised orgaanilise aine allikad - tootjad.

Praeguste hinnangute kohaselt moodustab ookean fikseeritud süsiniku osas vähemalt poole maailma esmasest toodangust.

Vetikad (peamiselt fütoplankton) on veeökosüsteemide väga oluline lüli, millest enamik toiduahelaid alguse saab.

2. Osaleda ainete biogeokeemilistes tsüklites.

Nad rikastavad hüdrosfääri ja atmosfääri hapnikuga, kusjuures vetikad eraldavad ~50% kogu hapnikust atmosfääri. Süsinikdioksiid on fikseeritud. Osalege Ca ja Si tsüklis.

3. Osaleda mulla moodustamises.

4. Nad astuvad sümbioosi teiste organismidega.

5. Nad osalevad jäätmete ja saastunud vee loomulikus isepuhastumisprotsessis, õhu regenereerimises suletud süsteemides (kosmoselendude ajal, sukeldumisel) ning neid saab kasutada radionukliididega saastunud vee puhastamiseks ( klorella võimeline akumuleerima radionukliide).

6. Need on keskkonna saastatuse ja soolsuse näitajad.

7. Inimesed kasutavad toiduainetena ( pruunvetikas, alaaria, ulva, porfüür), loomadele mõeldud väetised ja söödalisandid, vitamiinide (A, B 1, B 2, B 12, C ja D) allikas ning biostimulandid.

Ilmselt saab süüa peaaegu kõiki vetikaid, kuna nende hulgas pole mürgiseid vorme. Näiteks Sandwichi saartel sööb kohalik elanikkond 115 olemasolevast vetikaliigist umbes 60.

Eriti vitamiinirikkad on punavetikad lilla. Terapeutilise ja profülaktilise vahendina on tuntuim merevetikad ( suhkru pruunvetikas), kasutatakse mõnede seedetrakti häirete, skleroosi, struuma, rahhiidi ja muude haiguste vastu.

8. Need on tööstuse toorained.

Agar-agar (alates punane), algiin (alates pruun) vetikatest saadavat kasutatakse toiduainetööstuses (marmelaadi, vahukommi, jäätise jms tootmisel; leiva lisandina - ei lähe nii kiiresti ära), paberis (annab tihedust ja läiget), ravimitööstuses (kreemide, salvide tootmiseks) , teadusuuringutes (tahke sööde mikroorganismide kasvatamiseks).

Diatomiin(surnud ränivetikate akumulatsioonid) kasutatakse peaaegu 50 tööstuses. Nende väärtuslikud omadused on kõrge poorsus ja madal erikaal. Kergete telliste valmistamiseks kasutatakse suurt hulka diatomeid; kasutatakse tsemendi lisandina. Kuid kõige laialdasemalt kasutatakse seda filtrimaterjalina õlide, rasvade, suhkru ja keemiatööstuses.

Mõnda aineid kasutatakse parfümeerias, liimi (algiinhapete) tootmiseks jne. Neid kasutatakse orgaaniliste hapete, alkoholide, lakkide jms tootmiseks.

Alates pruun vetikad saavad joodi ja broomi.

9. Koos bakteritega põhjustavad nad vee “õitsengut”.

“Õitsemist” täheldatakse üsna sooja ilmaga, kui vees on palju toitaineid (selle olukorra on väga sageli kunstlikult tekitanud inimene, kui tööstusjäätmed lastakse vette või kui põldudelt pärit väetised satuvad jõgedesse ja järvedesse). Selle tulemusena algab esmatootjate plahvatuslik paljunemine ja nad hakkavad kõiki loodusseadusi rikkudes välja surema enne, kui nad jõuavad süüa. Järgneva jääkainete lagunemisega toimub sama intensiivne aeroobsete bakterite (lagundajate) vohamine ja vesi jääb täielikult hapnikupuudusesse. Selle tulemusena hakkavad kalad ja muud loomad ja taimed surema. Vesiõitsengute, eriti sinivetikate (sinivetikate) vohamise ajal tekkivad toksiinid suurendavad loomade hukkumist.

Tere kõigile! On aeg teha uus postitus, mille teemaks saab vetikate üldised omadused. Allpool loetust saate teada nende struktuuri, paljunemisviisi ja millised vetikad tegelikult on, mis see on?

Vetikate üldised omadused.

Vetikad on madalamad poolvee- või veetaimed, mis elavad ookeanides, järvedes, ojades ja tiikides või niisketel maa-aladel. Koos loomadega moodustavad nad ookeaniplanktoni ja on kalade peamine toiduallikas.

Mõned vetikad on tohutu ja keeruka struktuuriga, teised aga üherakulised organismid, mille läbimõõt ei ületa 0,01 mm. Mõned merevetikaliigid ulatuvad 100 m pikkuseks.

Vetikad on üsna mitmekesine rühm taimi, mida klassifitseeritakse selliste omaduste järgi nagu rakuseina koostis ja pigmentatsioon.

Kokku on maailmas umbes 20 tuhat vetikaid. Nad leiavad peavarju kuumaveeallikates, kus vesi on keev vesi, ning polaarjääs, soolases soolvees ja kareda vee all.

Struktuur.

Kõikidel vetikarakkudel on kromatofoorid, mis sisaldavad erinevaid pigmente. Roheline klorofüll - Neist kõige olulisem on see kromatofoorides, mida nimetatakse kloroplastideks. Erinevatel vetikatel on erinev kloroplastide arv ja kuju.

Näiteks klorelal on üks kloroplast, mis sarnaneb tupplehega. Spirogyral on palju kloroplaste, mis on ühendatud pikkadeks spiraalseteks paelteks. Ja teistes vetikates on need tähtede või alustasside kujulised.

Igal vetikate rühmal on oma pigmentide valik spetsiaalses kombinatsioonis. Tänu sellele on sinivetikate, pruunide, punaste ja rohevetikate rühmad. Mõned liigid moodustavad samblikke sümbioosis.

Üherakulised vetikad nagu klorella koosnevad vaid ühest rakust, mille kesta sees on geneetilise materjali kandja – DNA (tuum) – ja klorofülli sisaldavad kloroplastid.

Mõned üherakulised vetikad võivad lipu abil liikuda. Mitmerakulised vetikad koosnevad paljudest niitidest, mis moodustavad erineva kujuga talleid, see on selgelt näha merevetikate näitel.

Paljundamine.

Vetikad paljunevad mitmel viisil. Mõned paljunevad vegetatiivselt (talluse fragmendid kukuvad maha ja kasvavad ise edasi). Üherakulised vetikad Tavaliselt paljunevad nad samamoodi nagu mõned – jagunemise teel.

Kõrgemate vetikate mittesuguline paljunemine toimub eoste abil, mis moodustuvad emarakust. Mõnel eosel on lipukesed (zoospoorid), mis annavad neile liikuvuse.

Sama mis koos bakterid esineb ka konjugatsiooni. Keerulisemal viisil toimub suguline paljunemine keerukamates vetikates (nagu fucus). Enamiku fukuseliikide emas- ja isassuguelundid esinevad erinevatel taimedel, kuid mõnikord leidub neid samal taimel.

Kevadel ilmuvad emas- (oogoonium) ja isased (antheridium) suguelundid viskavad oma rakud vette, kui neid katab hiidlaine. Lippude abil lähenevad isassugurakud ja ühinevad liikumatute munadega.

Algul mähib viljastatud munarakk rakuseina, hiljem idaneb ja sünnib uus taim.

Loodan, et vetikate üldised omadused aitasid teil kõike mõista. 😉

Nii ilus ja hämmastav kui veealune maailm on, on see sama salapärane. Siiani avastavad teadlased täiesti uusi, ebatavalisi loomaliike, uurivad taimede uskumatuid omadusi ja laiendavad nende kasutusvaldkondi.

Ookeanide, merede, jõgede, järvede ja soode taimestik ei ole nii mitmekesine kui maismaa, kuid see on ka ainulaadne ja kaunis. Proovime välja mõelda, mis on need hämmastavad vetikad, milline on vetikate ehitus ja tähtsus inimeste ja teiste elusolendite elus.

Süstemaatiline positsioon orgaanilise maailma süsteemis

Üldtunnustatud standardite kohaselt peetakse vetikaid madalamate taimede rühmaks. Nad on osa Cellular Empire'ist ja Alamtaimede alamkuningriigist. Tegelikult põhineb see jaotus just nende esindajate struktuurilistel tunnustel.

Nad said oma nime, sest nad on võimelised kasvama ja elama vee all. Ladinakeelne nimi - Vetikad. Sellest ka teaduse nimi, mis tegeleb nende organismide, nende majandusliku tähtsuse ja struktuuri üksikasjaliku uurimisega – algoloogia.

Vetikate klassifikatsioon

Kaasaegsed andmed võimaldavad liigitada kogu olemasoleva teabe eri tüüpi esindajate kohta kümnesse osakonda. Jaotus põhineb vetikate struktuuril ja elutegevusel.

1. Sinirohelised üherakulised ehk tsüanobakterid. Esindajad: tsüaan, püss, mikrotsüst ja teised.
2. Diatoomid. Nende hulka kuuluvad pinnularia, navicula, pleurosigma, melosira, gomphonema, sinedra jt.
3. Kuldne. Esindajad: krüsodendron, kromulina, primnesium ja teised.
4. Porfüüriline. Nende hulka kuulub porfüür.
5. Pruun. Cystoseira ja teised.
6. Kollane roheline. See hõlmab selliseid klasse nagu Xanthopodaceae, Xanthococcaceae ja Xanthomonadaceae.
7. Punased. Gracilaria, ahnfeltia, sarlakpunased õied.
8. Roheline. Chlamydomonas, Volvox, Chlorella jt.
9. Evšenovje. Nende hulka kuuluvad roheliste kõige primitiivsemad esindajad.
10. peamise esindajana.

See klassifikatsioon ei kajasta vetikate struktuuri, vaid näitab ainult nende võimet fotosünteesida erinevatel sügavustel, ilmutades ühte või teist värvi pigmentatsiooni. See tähendab, et taime värv on märk, mille järgi see on määratud ühte või teise osakonda.

Vetikad: struktuursed omadused

Nende peamine eristav tunnus on see, et keha ei eristata osadeks. See tähendab, et vetikatel, nagu ka kõrgematel taimedel, ei ole selget jagunemist võrseteks, mis koosnevad varrest, lehtedest ja õiest ning juurestikust. Vetikate kehaehitust esindab tallus ehk tallus.

Lisaks puudub ka juurestik. Selle asemel on olemas spetsiaalsed poolläbipaistvad õhukese niidi sarnased protsessid, mida nimetatakse risoidideks. Nad täidavad aluspinnale kinnitumise funktsiooni, toimides nagu iminappad.

Tallus ise võib olla väga erineva kuju ja värviga. Mõnikord meenutab see mõnel esindajal tugevalt kõrgemate taimede võrset. Seega on vetikate ehitus iga osakonna jaoks väga spetsiifiline, mistõttu edaspidi tuleb sellest vastavate esindajate näidete varal pikemalt juttu.

Thalli tüübid

Tallus on kõigi mitmerakuliste vetikate peamine eristav tunnus. Selle elundi struktuursed omadused seisnevad selles, et tallus võib olla erinevat tüüpi.

1. Amoeboid.
2. Monadic.
3. Kapsel.
4. Coccoid.
5. Filamentne ehk trihaalne.
6. Sartsinoid.
7. Vale kude.
8. Sifoon.
9. Pseudoparenhümatoosne.

Esimesed kolm on kõige tüüpilisemad koloniaal- ja ainuraksete vormide jaoks, ülejäänud arenenumate, mitmerakuliste ja keerukama organisatsiooni jaoks.

See klassifikatsioon on ainult ligikaudne, kuna igal tüübil on üleminekuvariandid ja siis on peaaegu võimatu neid üksteisest eristada. Erinevusjoon kustutatakse.

Vetikarakk, selle struktuur

Nende taimede eripära seisneb esialgu nende rakkude struktuuris. See erineb mõnevõrra kõrgemate esindajate omast. Rakkude eristamiseks on mitu põhipunkti.

1. Mõnel inimesel sisaldavad need spetsiaalseid loomse päritoluga struktuure - liikumisorganellid (lipukesed).
2. Mõnikord esineb häbimärgistamist.
3. Membraanid ei ole täpselt samad, mis tavalisel taimerakul. Sageli on need varustatud täiendavate süsivesikute või lipiidide kihtidega.
4. Pigmendid on suletud spetsiaalsesse organisse - kromatofoori.

Muidu järgib vetikaraku struktuur kõrgemate taimede üldreegleid. Neil on ka:

• tuum ja kromatiin;
• kloroplastid, kromoplastid ja muud pigmenti sisaldavad struktuurid;
• rakumahlaga vakuoolid;
• raku sein;
• mitokondrid, lüsosoomid, ribosoomid;
• Golgi aparaat ja muud elemendid.

Veelgi enam, üherakuliste vetikate rakuline struktuur vastab prokarüootsete olendite omale. See tähendab, et puuduvad ka tuum, kloroplastid, mitokondrid ja mõned muud struktuurid.

Mitmerakuliste vetikate rakuline struktuur vastab täielikult kõrgemate maismaataimede omale, välja arvatud mõned spetsiifilised tunnused.

Rohevetikate osakond: struktuur

See osakond hõlmab järgmist tüüpi:

• üherakuline;
• mitmerakuline;
• koloniaal.

Kokku on rohkem kui kolmteist tuhat liiki. Peamised klassid:

• Volvoxaceae.
• Konjugaadid.
• Ulotrix.
• Sifoon.
• Protokokk.

Üherakuliste organismide ehituslikud tunnused seisnevad selles, et raku väliskülg on sageli kaetud täiendava membraaniga, mis toimib omamoodi skeletina – pelliikulina. See võimaldab seda kaitsta välismõjude eest, säilitada teatud kuju ning aja jooksul moodustada pinnale kauneid ja hämmastavaid metalliioonide ja soolade mustreid.

Reeglina sisaldab üherakulise tüüpi rohevetikate struktuur tingimata mingisuguseid liikumisorganelle, kõige sagedamini keha tagumises otsas olevat lipu. Varutoitaine on tärklis, õli või jahu. Peamised esindajad: chlorella, chlamydomonas, volvox, chlorococcus, protococcus.

Siphonaceae esindajad, nagu Caulerpa, Codium ja Acetobularia, on väga huvitavad. Nende tallus ei ole niit- ega lamelltüüpi, vaid üks hiidrakk, mis täidab kõiki elu põhifunktsioone.

Mitmerakulised organismid võivad olla lamell- või niitja struktuuriga. Kui me räägime plaatvormidest, siis on need sageli mitmekihilised, mitte ainult ühekihilised. Sageli on seda tüüpi vetikate struktuur väga sarnane kõrgemate maismaataimede võrsetega. Mida rohkem talluse oksi, seda tugevam on sarnasus.

Peamised esindajad on järgmised klassid:

• Ulotrix - ulothrix, ulva, monostroom.
• Paarid või konjugaadid - zygonema, spirogyra, muzhozia.

Koloniaalvormid on erilised. Seda tüüpi rohevetikate struktuur seisneb tihedas koostoimes suure hulga üherakuliste esindajate vahel, mida ühendab reeglina väliskeskkonnas lima. Peamisteks esindajateks võib pidada Volvoxi ja Protococcali.

Elu omadused

Peamised elupaigad on mageveekogud ja mered, ookeanid. Sageli põhjustavad nad nn vee õitsemist, kattes kogu selle pinna. Klorellat kasutatakse laialdaselt veisekasvatuses, kuna see puhastab ja rikastab vett hapnikuga ning seda kasutatakse loomasöödana.

Üherakulisi rohevetikaid saab kasutada kosmosesõidukites hapniku tootmiseks fotosünteesi teel ilma nende struktuuri muutmata või suremata. Ajaliselt on see konkreetne osakond veealuste taimede ajaloos vanim.

Osakond Punased vetikad

Osakonna teine ​​nimi on Bagryanka. See ilmnes selle taimerühma esindajate erilise värvi tõttu. See kõik puudutab pigmente. Punavetikate struktuur tervikuna rahuldab kõiki madalamate taimede ehituslikke põhiomadusi. Nad võivad olla ka ühe- või mitmerakulised ning neil on erinevat tüüpi tallus. Esindajaid on nii suuri kui ka üliväikesi.

Kuid nende värvus on tingitud teatud omadustest - koos klorofülliga on neil vetikatel mitmeid teisi pigmente:

• karotenoidid;
• fükobiliinid.

Nad varjavad peamist rohelist pigmenti, nii et taimede värvus võib varieeruda kollasest kuni erkpunase ja karmiinpunaseni. See juhtub peaaegu kõigi nähtava valguse lainepikkuste neeldumise tõttu. Peamised esindajad: ahnfeltia, phyllophora, gracilaria, porphyra jt.

Tähendus ja elustiil

Nad on võimelised elama magevees, kuid enamik on siiski mere esindajad. Punavetika struktuur ja täpsemalt võime toota spetsiaalset ainet agar-agarit võimaldab seda igapäevaelus laialdaselt kasutada. See kehtib eriti toidu-kondiitritööstuse kohta. Samuti kasutatakse märkimisväärset osa inimestest meditsiinis ja inimesed tarbivad neid otse toiduna.

Osakond Pruunvetikad: struktuur

Sageli küsib õpetaja madalamate taimede ja nende osakondade uurimise kooliprogrammi raames õpilastelt järgmist: "Loetlege struktuurilised omadused: talli sees on kõige keerulisem struktuur tallus, mis on sageli muljetavaldava suurusega, seal on juhtivad anumad Tallus on mitmekihilise struktuuriga, mistõttu sarnaneb ta kõrgemate maismaataimede koetüübiga.

Nende vetikate esindajate rakud toodavad erilist lima, nii et väljastpoolt on alati kaetud omapärane kiht. Varu toitained on:

• süsivesikute laminariit;
• õlid (erinevat tüüpi rasvad);
• alkohol mannitool.

Seda peate ütlema, kui teilt küsitakse: "Loetlege pruunvetikate struktuurilised omadused." Neid on tegelikult palju ja need on teiste veealuste taimede esindajatega võrreldes ainulaadsed.

Talu kasutamine ja levitamine

Pruunvetikad on peamiseks orgaaniliste ühendite allikaks mitte ainult mere rohusööjatele, vaid ka rannikuvööndis elavatele inimestele. Nende tarbimine toiduna on maailma eri rahvaste seas laialt levinud. Nendest valmistatakse ravimeid, saadakse jahu ja mineraalaineid ning algiinhappeid.