GŁÓWNE GRUPY ROŚLIN.
(chlamydomonas, chlorella). Rozmnażanie się glonów. Algi nitkowate. Znaczenie glonów w przyrodzie i rolnictwie.
Glony występują powszechnie we wszystkich siedliskach mieszkalnych. Glony to zróżnicowana taksonomicznie grupa organizmów, które powstały i ewoluowały niezależnie od siebie. Algi są Fotosyntetyczny organizmy wydzielające tlen,żyją głównie w wodzie. Ze względu na budowę ciała glony dzielą się na jednokomórkowe, kolonialne i wielokomórkowe. Przedstawiono ciało wielokomórkowego glonu plecha lub plecha , nie jest podzielony na wielokomórkowe narządy wegetatywne.
Komórki wielu glonów mają podobną budowę do roślin, to znaczy mają ścianę komórkową, wakuolę z sokiem komórkowym i chloroplasty, które u alg nazywane są chromatoforami. Chromatofory zawierają układy pigmentów, które obejmują chlorofile i karotenoidy. Kombinacje tych pigmentów decydują o kolorze plech glonów. Niektóre glony utraciły zdolność do fotosyntezy i całkowicie przeszły na heterotroficzny rodzaj odżywiania.
Rozmnażanie w algach może przebiegać na trzy sposoby: wegetatywny, bezpłciowy i płciowy z udziałem gamet. Proces seksualny w algach jest trojakiego rodzaju: izogamia, w którym następuje fuzja ruchliwych gamet tego samego rozmiaru i kształtu; heterogamia, w którym ruchliwe gamety, które mają ten sam kształt, ale różnią się rozmiarem, łączą się; oogamia, kiedy nieruchoma duża gameta żeńska łączy się - jajo z małym, ruchomym plemnikiem.
Strukturę i aktywność życiową alg jednokomórkowych można rozważyć na przykładzie Chlamydomonas i Chlorella.
Chlamydomonas- zielone algi żyjące w kałużach i innych małych zbiornikach wodnych. Kształt komórek tych glonów przypomina kroplę. Zewnętrzna strona komórki Chlamydomonas pokryta jest ścianą komórkową składającą się z pektyny. Glony poruszają się w wodzie za pomocą 2 identycznych wici znajdujących się z przodu komórki. Największą część zajmuje chromatofor w kształcie miseczki. Bliżej przodu znajduje się czerwone oko, które postrzega światło. W chromatoforze zachodzi proces fotosyntezy i odkłada się rezerwowy polisacharyd, skrobia. Cytoplazma komórki zawiera jądro i dwie kurczliwe wakuole. Chlamydomonas nie ma wakuoli z sokiem komórkowym. Rozmnażanie u Chlamydomonas jest bezpłciowe i płciowe. Rozmnażanie bezpłciowe przeprowadza się przy użyciu zoospor, które powstają wewnątrz komórki macierzystej. Najpopularniejszą formacją jest 2-4-8 zoospory dwuwiciowe , z których każdy po wejściu do wody urasta do rozmiarów osobnika dorosłego. Podczas rozmnażania płciowego pod skorupą komórki macierzystej tworzą się gamety dwuwiciowe, które łączą się w pary i tworzą zygota . Zygota zostaje pokryta grubą skorupą i zimuje. Wiosną jądro w nim dzieli się mejotycznie, w wyniku czego powstają cztery młode haploidalne chlamydomony. Zatem większość cyklu życiowego Chlamydomonas odbywa się w etap haploidalny w diploidzie występuje tylko zygota.
Jednokomórkowe algi zielone występują w zbiornikach wód słodkich i słonych, a także w glebie i na jej powierzchni. chlorella. Jego komórka ma kształt kulisty i jest pokryta gęstą błoną celulozową. Cytoplazma zawiera jądro i duży chromatofor w kształcie miseczki. Chlorella rozmnaża się wyłącznie bezpłciowo przy użyciu okrągłych, nieruchomych aplanospor. Chlorella jest wygodnym obiektem do badań naukowych; przy jej pomocy aktywnie bada się wiele procesów zachodzących w komórkach fotosyntetycznych. Stosowano go na statkach kosmicznych do regeneracji powietrza i usuwania pozostałości organicznych w zamkniętych systemach podtrzymywania życia.
Przedstawicielami glonów nitkowatych są Ulotrix i Spirogyra.
nitkowate zielone algi ulothrixżyje głównie w zbiornikach słodkowodnych i tworzy zieloną powłokę na obiektach podwodnych. Włókno ulothrix jest przymocowane do podłoża za pomocą jednej bezbarwnej komórki podstawnej (ryzoidy). Nici Ulotrix nie rozgałęziają się i składają się z krótkich, identycznych komórek. W cytoplazmie komórki znajduje się jądro i chromatofor w postaci otwartego pierścienia. Większą część komórki zajmuje wakuola z sokiem komórkowym. Ulotrix rozmnaża się wegetatywnie, bezpłciowo i płciowo. Zoospory z czterema wiciowcami tworzą się wewnątrz komórek ulothrix, przedostają się do wody, pływają, a następnie przyczepiają się do podwodnych obiektów i zaczynają się dzielić, tworząc nowe włókna. W wyniku pierwszego podziału komórka tworzy dwie komórki o różnej jakości: jedną bezbarwną (ryzoidalną), drugą zieloną. Kiedy ta komórka się dzieli, nić ciała glonu rośnie. Podczas rozmnażania płciowego w komórkach powstają gamety dwuwiciowe. Po opuszczeniu komórki macierzystej gamety łączą się w wodzie, tworząc zygotę z czterema wiciowcami, która po pewnym czasie pływania zostaje pokryta skorupą. Po okresie spoczynku w zygocie, w wyniku podziału mejotycznego, powstają 4 haploidalne zoospory, które po wejściu do wody kiełkują w nowe włókna, tym samym ulothrix większość swojego cyklu życiowego spędza wyłącznie w stanie haploidalnym; jego zygota jest diploidalna.
Inną szeroko rozpowszechnioną zieloną nitkowatą algą jest spirogyra tworzy nagromadzenia zielonego błota w zbiornikach słodkowodnych. Jego nici nie rozgałęziają się i składają się z dużych cylindrycznych komórek pokrytych błoną celulozową i śluzem. W centrum komórki znajduje się duża wakuola z sokiem komórkowym, jądro. Chromofor jest skręcony spiralnie. Spirogyra rozmnaża się wegetatywnie (po pęknięciu włókien) i płciowo. Proces seksualny: łączy się zawartość komórek wegetatywnych dwóch sąsiednich włókien. Powstała diploidalna zygota jest pokryta błonami i przechodzi w stan hibernacji. Wiosną jądro ulega podziałowi mejotycznemu, trzy jądra haploidalne obumierają i wyrasta tylko jedno nowe haploidalne włókno Spirogyry.
Glony żyjące w morzach mogą być jednokomórkowe, kolonialne i wielokomórkowe. Największe plechy to algi brązowe, czerwone i zielone. Brunatnice to organizmy wielokomórkowe o żółtobrązowej barwie, co wynika z obecności dużej ilości żółtych i brązowych pigmentów. Najgęstsze zarośla brunatnic tworzą się na głębokości 15 m, chociaż mogą zejść na głębokość 40-100 (200) m, na północnych i umiarkowanych szerokościach geograficznych są jednymi z najczęstszych algi brunatne - wodorosty lub wodorosty, którego plecha może osiągnąć długość 20 m. Jej plecha zawiera dużo aminokwasów metioniny, jodu, węglowodanów, minerałów i witamin, których zawartość może przekraczać wiele warzyw i traw pastewnych. W cyklu życiowym wodorostów następuje naprzemienność pokoleń bezpłciowych i płciowych. Alga ta jest uprawiana w północnych morzach Rosji i krajach Azji Południowo-Wschodniej.
Algi czerwone lub algi fioletoweżyją głównie w morzach. Nazywa się je tak ze względu na kolor plechy, który zmienia się w zależności od stosunku pigmentów od ciemnego szkarłatu, różu do niebieskawo-zielonego lub żółtego. Obecność czerwonego pigmentu pozwala krasnorostom żyć na dużych głębokościach (do 200 m). To najgłębsze algi morskie. Ich wielokomórkowe plechy wyglądają jak piękne, kompleksowo rozcięte płytki, czasem krzewy przypominające koralowce, ale niektórzy przedstawiciele mogą składać się z pojedynczej komórki lub tworzyć kolonie. Oprócz celulozy ściana komórkowa czerwonych alg zawiera agar. Wiele szkarłatnych grzybów jest jadalnych.
Znaczenie glonów w przyrodzie i rolnictwie jest zróżnicowane . Glony potrafią syntetyzować substancje organiczne z nieorganicznych w procesie fotosyntezy. W ekosystemach wodnych pełnią najczęściej rolę producentów, czyli pełnią tę samą funkcję, co rośliny zielone na lądzie. To jest początkowe ogniwo w łańcuchu pokarmowym.
Podczas fotosyntezy uwalniają duże ilości tlenu. Tlen rozpuszcza się w wodzie i jest wykorzystywany do oddychania przez inne organizmy wodne.
Zarośla glonów służą jako siedlisko, schronienie i miejsce rozrodu wielu zwierząt, czyli glony tworzą różnorodne biotopy wodne.
W sprzyjających warunkach zewnętrznych niektóre glony mogą rozwijać się w dużych ilościach i powodować zakwity wodne. Zielone zakwity wody w rowach, kałużach i dołach są najczęściej spowodowane namnażaniem się glonów euglena. Czerwone przypływy – zakwity morskie wywołane przez szereg mikroskopijnych jednokomórkowych glonów (stąd nazwa – Morze Czerwone) powodują ogromne szkody w rybołówstwie. Glony wywołujące czerwone przypływy uwalniają substancje toksyczne dla zwierząt i ludzi.
Glony glebowe uczestniczą w kształtowaniu struktury gleby, częściowo zapewniają jej żyzność, nasycają glebę tlenem, biorą udział w tworzeniu szeregu skał i skał osadowych.
Glony są powszechnie spożywane jako żywność (gatunki z rodzaju Porphyra, Laminaria, Undaria). Wiele gatunków jest z powodzeniem uprawianych.
Z czerwonych alg produkuje się agar, który ma właściwości żelujące. Agar wykorzystuje się do produkcji galaretek, pastylek, sufletów, wielu słodyczy i przetworów, a także w mikrobiologii do przygotowania pożywek, na których hodowane są mikroorganizmy.
Algi brunatne są jedynym źródłem alginianów – związków kwasu alginowego stosowanych w przemyśle spożywczym.
Algi są stosowane w medycynie do leczenia wielu chorób. W ostatnich latach do usuwania radionuklidów zaczęto stosować preparaty z alg.
Niektóre glony służą jako organizmy wskaźnikowe do określenia stopnia zanieczyszczenia zbiorników wodnych. Wykorzystuje się je także do oczyszczania ścieków.
Wiele glonów służy jako obiekty badań naukowych.
Glony to duża grupa starożytnych roślin. Ich budowę ciała i wielkość cechuje ogromna różnorodność. Występują mikroskopijne formy jednokomórkowe, wielokomórkowe i kolonialne (1-2 mikrony) oraz duże, o różnej budowie wzgórza, osiągające 30-45 m. Przyjrzyjmy się ogólnej charakterystyce glonów.
Wspólną właściwością wszystkich glonów jest obecność chlorofilu. Oprócz chlorofilu algi mogą zawierać inne pigmenty (fikocyjan, fikoerytryna, karoten, ksantofil, fikoksantyna). Pigmenty te nadają glonom kolor czerwony, brązowy, żółto-zielony, maskując główny zielony kolor.
ogólna charakterystyka
Odżywianie. Obecność pigmentów w komórkach glonów zapewnia autotroficzny rodzaj odżywiania. Jednak wiele glonów ma zdolność, pod pewnymi warunkami, przejścia na odżywianie heterotroficzne (euglena - w ciemności) lub łączenia go z fotosyntezą.
Klasyfikacja alg. Liczba gatunków glonów przekracza 40 tys. Jednak ich klasyfikacja nie jest kompletna, ponieważ nie wszystkie formy zostały wystarczająco dobrze zbadane. W naszym kraju zwyczajowo dzieli się glony na 10 działów: niebiesko-zielony, pirofit, złoty, okrzemka, żółto-zielony, brązowy, czerwony, euglenofit, zielony, charofit. Najwięcej gatunków stanowią zielone (13-20 tys.) i okrzemki (10 tys.).
Podział glonów na sekcje zwykle pokrywa się z ich kolorem, co zwykle wiąże się z cechami strukturalnymi komórek i plechy.
Struktura komórek glonów. Glony to jedyna grupa organizmów, wśród której występują prokarioty (niebiesko-zielone) i eukarioty (wszystkie pozostałe). W jądrach glonów eukariotycznych ujawniają się wszystkie struktury charakterystyczne dla jąder innych eukariontów: błony, sok jądrowy, jąderka, chromosomy.
Struktura, skład i właściwości pozostałych składników komórkowych glonów charakteryzują się dużą różnorodnością. W procesie ewolucji dobór naturalny zachował najbardziej obiecujące formy, w tym rodzaj organizacji komórkowej, która umożliwiła roślinom przejście do lądowego trybu życia.
Rozmnażanie się glonów Może być wegetatywny, bezpłciowy (przy użyciu zarodników) i seksualny. W przypadku tego samego gatunku, w zależności od warunków i pory roku, metody rozmnażania są różne. W tym przypadku obserwuje się zmianę faz jądrowych - haploidalną i diploidalną.
Warunki życia i siedliska glonów. Korzystnymi warunkami bytowania glonów są: obecność światła, źródeł węgla i soli mineralnych, a głównym siedliskiem dla nich jest woda. Na życie glonów duży wpływ ma temperatura, zasolenie wody itp.
Większość glonów to mieszkańcy wód słodkich i morskich. Mogą zamieszkiwać słup wody, swobodnie w nim pływać, tworząc fitoplankton lub osiadać na dnie, przyczepiając się do różnych obiektów, organizmów żywych i martwych, tworząc fitobentos. Zamieszkują glony i gorące źródła, a także zbiorniki wodne o dużym zasoleniu.
Do około połowy XX wieku wszystkie rośliny były podzielone na gorszy I wyższy. DO do najniższego przypisano rośliny bakterie, grzyby, śluzowce, glony, porosty. Przedstawiciele tych grup są niezwykle niejednorodni, ale charakteryzują się pewnymi wspólnymi cechami: brakiem tkanek i zróżnicowaniem ciała na korzeń, łodygę, liść (tj. Brak narządów).
Obecnie bakteria I grzyby podzielone na niezależne królestwa organizmów żywych i śluzowata pleśń I porosty są uważane za odrębne grupy (oddziały) w królestwie grzyby.
Rośliny charakteryzują się następującymi cechami:
– fotosynteza tlenowa;
– obecność chloroplastów w komórkach;
– substancja rezerwowa – skrobia;
– gęsta celulozowa błona komórkowa;
– względny bezruch.
Według jednej klasyfikacji królestwo Rośliny podzielony na trzy podkrólestwa: Bagryanka(algi czerwone), Prawdziwe wodorosty I Wyższe rośliny.
Ciało wegetatywne szkarłat I prawdziwe algi nie jest podzielony na narządy i tkanki. Często nazywa się je po staremu niższe rośliny. Jednak teraz szkarłat I prawdziwe wodorosty należą do królestwa Protista.
Wyższe rośliny, w przeciwieństwie do niższych są to organizmy złożone, wielokomórkowe, zróżnicowane na narządy i tkanki, przystosowane do życia w środowisku lądowym.
Wodorosty - zbiorowa grupa składająca się głównie z wodnych protistów fotosyntetyzujących. Powstały w proterozoiku około 800–900 milionów lat temu.
Pojęcie „glonów” jest obarczone dużą niepewnością z naukowego punktu widzenia. Samo słowo „algi” oznacza jedynie, że są to najprostsze organizmy żyjące w wodzie. Jednakże rośliny nasienne można znaleźć także w wodzie ( lilia wodna, rzęsa), wyższe zarodniki (mech czcionka, skrzyp polny rzeka, jezioro Połosznik, paproć salwinia) wtórne rośliny wodne. Ponadto bakterie fotosyntetyzujące żyją również w zbiornikach wodnych ( cyjanobakteria), które nie są roślinami ani protistami, ale są zdolne do fotosyntezy tlenowej (często nazywanej niebieski zielony glony). Z drugiej strony znaczna liczba mikroskopijnych glonów rośnie również na lądzie (w przeciwieństwie do glonów „wodnych”, te glony „lądowe” łatwo tolerują wysychanie i bardzo szybko ożywają przy najmniejszej wilgoci).
Znanych jest ponad 40 000 gatunków glonów, które wcześniej pogrupowano w 9 działów: czerwony, okrzemkowy, zielony, brązowy, pirofityczny, żółto-zielony, złoty, charofityczny, euglenowy. Obecnie kwestia liczby i składu podziałów glonów, jako przedstawicieli królestwa Protista, nie została ostatecznie rozwiązana. Cechą wspólną glonów jest ich zdolność do autotroficznego sposobu odżywiania się ze względu na obecność aparatu fotosyntetycznego (jednak niektóre glony mają odżywianie heterotroficzne wraz z odżywianiem autotroficznym). Różne grupy glonów różnią się zestawem pigmentów, budową chloroplastów, produktami fotosyntezy oraz liczbą i budową wici. Uważa się, że podziały glonów wywodzą się z różnych grup organizmów jednokomórkowych, tj. nie są ze sobą bezpośrednio powiązane. Prawdopodobnie od nich pochodzą lądowe rośliny niosące chlorofil.
Nauka zajmująca się badaniem glonów to algologia(od łac. glony- wodorosty).
Struktura komórkowa. Organizacja komórki większości glonów niewiele różni się od organizacji typowych komórek roślinnych, ale ma również swoją własną charakterystykę (ryc. 4.7.).
Komórka większości glonów jest pokryta gęstą powłoka, składające się głównie z substancji celulozowych i pektynowych.
Skorupa alg jest warstwowa (niejednorodna, 2-3 warstwy). Z reguły wewnętrzne warstwy to celuloza, a zewnętrzne to pektyna, która chroni komórkę przed szkodliwym działaniem kwasów i innych odczynników.
U wielu alg w skorupce odkładają się dodatkowe składniki: węglan wapnia ( Characeae), kwas alginowy ( brązowy), żelazo ( czerwony, Volvo). U okrzemki Zamiast celulozy błona komórkowa zawiera krzem(wzmacnia macierz otoczki, tworząc strukturę skorupopodobną).
Tylko nieliczne glony są „nagie” (tj. bez muszli, otoczone jedynie plazmalemmą), częściej są pokryte; błonka – gęsta elastyczna warstwa białka ( Euglena)
i potrafią łatwo zmieniać kształt swojego ciała.
Z
Ryż. 4.7.
Struktura komórki glonów. A - chlamydomony; B - spirogyra(część wątku).
Pod skorupą znajduje się protoplast, który obejmuje cytoplazma I rdzeń(jądra). U większości glonów cytoplazma znajduje się w cienkiej warstwie ścianki, otaczającej dużą centralna wakuola z sokiem komórkowym.
Większość glonów ma tylko 1 jądro na komórkę, ale np. kladofory jest ich kilkadziesiąt i siatka wodna (hydrodykcja) - kilkaset. Nazywa się komórki o dużej liczbie jąder koenocytowy.
Komórki glonów zawierają wszystko organoidy typowe dla komórek roślinnych: retikulum endoplazmatyczne, rybosomy, kompleks Golgiego, mitochondria, chloroplasty i inni.
Jednakże, chloroplasty glony ( chromatofory) różnią się od chloroplastów roślinnych ogromną różnorodnością kształtów, umiejscowieniem w komórce i zestawem pigmentów.
Mogą mieć kształt miseczki ( chlamydomony), spirala ( spirogyra), blaszkowate ( melosira), cylindryczny ( ulothrix), gwiaździsty ( zygnema) itd. (ryc. 4.7., 4.8.).
W 
chloroplasty są różne pigmenty: chlorofile a, b, c, d; karotenoidy(Pomarańczowy), fukoksantyna(brązowy), fikocyjanina(niebieski), fikoerytryna(czerwony).
W
Ryż. 4.8.
Niektóre formy chloroplasty glonów. 1 – w kształcie gwiazdy zygnema; 2 – cylindryczny ulotrix; 3 – lamelkowy Melozyry.
Jednokomórkowe algi mają również światłoczułe czerwone oko - piętno(łapie i przetwarza światło, niezbędne do orientacji w przestrzeni) , pulsujące wakuole(usunąć nadmiar wody z komórki, pełnić funkcję wydalniczą) I wici(używany do poruszania się) . Prawie wszystkie glony, z wyjątkiem czerwony, mogą tworzyć ruchliwe komórki.
Budowa ciała. Mogą być algi jednokomórkowe (Chlamydomonas, Chlorella), kolonialne (siatka wodna, Volvox, Pandorina) I wielokomórkowy(nitkowaty - spirogyra, cladophora; blaszkowaty – śluz, wodorosty; charofityczny – hara, nitella). Ich rozmiary wahają się od mikroskopijnych (1 mikron – chlorella) do olbrzymiego (do 60 m długości - makrocystis gigantis).
Przedstawiono ciało wielokomórkowego glonu plecha, Lub plecha, nie ma prawdziwych tkanek i narządów (liście, łodygi i korzenie), chociaż niektóre mają zewnętrznie podobne części (ryc. 4.9.).
Talus glony wyróżniają się dużą różnorodnością struktur morfologicznych, odzwierciedlających główne etapy ich ewolucji. Wyróżnia się następujące główne struktury morfologiczne glonów:
– ameboid – jest to podstawowa i najbardziej prymitywna struktura morfologiczna charakterystyczna dla organizmów jednokomórkowych, charakteryzująca się brakiem trwałego kształtu komórki, błony i wici. Glony te, podobnie jak ameby, poruszają się za pomocą pseudopodów ( złoty I żółty zielony);
– monadyczny struktura - charakterystyczna dla organizmów jednokomórkowych i charakteryzuje się obecnością w takich komórkach jednej, dwóch lub kilku wici, dzięki którym się poruszają ( pirofityczne, złote, eugleniczne); w bardziej zorganizowanych komórki służące do rozmnażania bezpłciowego i płciowego mają strukturę monadową;
– kokosowy – charakteryzuje się nieruchomymi komórkami o gęstej ścianie komórkowej, pojedynczymi lub połączonymi w kolonie ( zielony, złoty, Na okrzemki – to jest jedyna konstrukcja);
– palmeloid – jest połączeniem wielu komórek kokosowych zanurzonych we wspólnym śluzie, ale bez połączeń plazmatycznych ( zielony);
– nitkowaty – połączenie za pomocą nici cytoplazmatycznych nieruchomych komórek w włókna, które mogą być proste i rozgałęzione, wolno żyjące i przyczepione, często połączone w kolonie śluzowe (zielony, żółto-zielony itd.);
–
heterogeniczny - jest to skomplikowana struktura nitkowata, składająca się z nitek pełzających po podłożu i wystających z nich nitek pionowych ( zielony, złoty, czerwony, brązowy);
– blaszkowaty – charakteryzujące się wielokomórkowymi plechami w postaci płytek składających się z jednej, dwóch lub więcej warstw komórek ( zielony, brązowy, czerwony);
– syfon – plecha charakteryzuje się brakiem przegród komórkowych i dużą liczbą jąder, są to głównie wodorosty (; zielony, żółto-zielony)
– charofityczny – duża wielokomórkowa plecha o strukturze liniowo-segmentowej, w której wyróżnia się główne „pędy”, „liście” i ryzoidy ( Characeae).
Reprodukcja. Glony rozmnażają się bezpłciowy I seksualny sposób.
Następuje rozmnażanie bezpłciowe wegetatywnie Lub sprzeczanie się.
Wegetatywny Rozmnażanie w organizmach jednokomórkowych odbywa się poprzez podział komórek (mitozę), w organizmach kolonialnych i nitkowatych - przez części wzgórza lub specjalne narządy (na przykład guzki w characeae glony).
U niektórych glonów nitkowatych ( Spirogira) nić (trzon, plecha) rozdziela się wzdłuż i w ściśle określony sposób, jednocześnie powstają dwie nowe nici - podział.
W wielu glonach nitkowatych (np. ulothrix) poszczególne komórki stają się zaokrąglone, gromadzą dużą ilość rezerwowych składników odżywczych i pigmentów, a ich błony gęstnieją. Takie komórki nazywane są akinety. Są w stanie przetrwać niesprzyjające warunki, w których zwykłe komórki wegetatywne glonów obumierają, a ich nici ulegają zniszczeniu. Kiedy pojawią się sprzyjające warunki Akinet przerodzić się w nitki.
Zarodnik reprodukcja odbywa się za pomocą aplanospora(stałe zarodniki) lub pływka(ruchomy - u większości glonów)), powstały w wyniku podziału protoplastu zwykłych komórek lub w komórkach specjalnych - sporangia.
Seksualny rozmnażanie odbywa się za pomocą komórek rozrodczych - gamety (gametogamia), po ich stopieniu powstaje zygota, w wyniku czego powstaje nowy osobnik lub zoospory. Gamety powstają w komórkach, które nie różnią się od komórek wegetatywnych lub w komórkach specjalnych - gametangia(żeński gametangium - oogonium, Mężczyzna - antheridium). Tylko characeae gametangia glonów jest wielokomórkowa. Główne rodzaje rozmnażania płciowego – izo-, hetero- I oogamia. Występuje także w algach koniugacja – fuzja protoplastów niewyspecjalizowanych komórek nieruchliwych ( spirogyra) I hologamia – fuzja dwóch dorosłych jednokomórkowych organizmów ruchliwych (niektóre volvox).
W prymitywnych glonach (np. chlamydomonas) każdy osobnik jest zdolny do tworzenia zarówno zarodników, jak i gamet, w zależności od pory roku i warunków zewnętrznych (na przykład temperatury). W innych funkcje rozmnażania bezpłciowego i płciowego pełnią różne osoby - sporofity(tworzą zarodniki) i gametofity(tworzą gamety). W przypadku wielu glonów występuje ścisła przemiana pokoleń - haploidalny gametofit i diploidalny sporofit.
Organizacje ekologiczne. Większość glonyżyje w zbiornikach słodkowodnych i morzach. Istnieją jednak również lądowe, glebowe i inne grupy ekologiczne glonów.
Wyróżnia się: organizacje ekologiczne glony:
– wodny: – fitoplankton – zbiór przeważnie małych, biernie pływających glonów w słupie wody ( Volvox, Pandorina, Fragilaria, Euglena, Chlamydomonas); – fitobentos – zbiór glonów żyjących na dnie zbiorników wodnych lub porastających różne obiekty wodne, a także unoszące się na powierzchni wody zielone, przypominające watę narośla, tzw. błoto(chara, nitella, cladophora, ulotrix, spirogyra, pinnularia, novicula, wodorosty, śluz);
– grunt(aerofityczne, kilkaset gatunków) – glony tworzące na drzewach różnobarwne blaszki i błony ( pleurococcus, chlorokok, chlorella, trentepoly), skały, wilgotna ziemia, dachy i ściany domów (kosmarium, pinnularia), na płotach itp.;
– gleba - glony żyjące na powierzchni gleby lub w jej najwyższych poziomach (w Republice Białorusi występuje ~200 gatunków: okrzemki, zielony, żółto-zielony: Chlamydomonas, Chlorella, Chlorococcus, Navicula, Pinnularia);
– kriofiton – glony lodu i śniegu (~350 gatunków o różnym ubarwieniu; zjawisko „czerwonego śniegu” polega na nagromadzeniu glonów jednokomórkowych chlamydomonas śnieżny; zielony kolor śniegu - raphidonema śnieżna; brązowy kolor śniegu i lodu - cylonema nordenskiöld); itd.
Oznaczający.
1. W zbiornikach wodnych są głównym źródłem materii organicznej - producenci.
Aktualne szacunki sugerują, że oceany odpowiadają za co najmniej połowę światowej produkcji pierwotnej węgla stałego.
Glony (głównie fitoplankton) są bardzo ważnym ogniwem ekosystemów wodnych; większość łańcuchów pokarmowych zaczyna się od nich.
2. Uczestniczyć w cyklach biogeochemicznych substancji.
Wzbogacają hydrosferę i atmosferę w tlen, a glony uwalniają do atmosfery ~50% całego tlenu. Dwutlenek węgla jest stały. Weź udział w cyklu Ca i Si.
3. Weź udział w tworzeniu gleby.
4. Wchodzą w symbiozę z innymi organizmami.
5. Biorą udział w procesie naturalnego samooczyszczania ścieków i wód zanieczyszczonych, regeneracji powietrza w układach zamkniętych (podczas lotów kosmicznych, nurkowania), mogą być stosowane do oczyszczania wody zanieczyszczonej radionuklidami ( chlorella zdolne do akumulacji radionuklidów).
6. Są wskaźnikami zanieczyszczenia i zasolenia środowiska.
7. Używane przez ludzi jako produkty spożywcze ( wodorosty, alaria, ulwa, porfir), nawozy i dodatki paszowe dla zwierząt, źródło witamin (A, B 1, B 2, B 12, C i D) oraz biostymulatorów.
Najwyraźniej prawie wszystkie glony można jeść, ponieważ nie ma wśród nich trujących form. Przykładowo na Wyspach Sandwich spośród 115 dostępnych gatunków glonów miejscowa ludność zjada około 60.
Algi czerwone są szczególnie bogate w witaminy fioletowy. Najbardziej znanym środkiem terapeutycznym i profilaktycznym są wodorosty ( wodorosty cukrowe), stosowany w leczeniu niektórych zaburzeń żołądkowo-jelitowych, stwardnienia rozsianego, wola, krzywicy i innych chorób.
8. Są surowcami dla przemysłu.
Agar-agar (od czerwony), algin (od brązowy) otrzymywane z alg wykorzystywane są w przemyśle spożywczym (do produkcji marmolady, pianek, lodów itp.; jako dodatek do pieczywa - nie czerstwieje tak szybko), papierniczym (nadaje gęstość i połysk), przemyśle farmaceutycznym (do produkcji kremów, maści), w badaniach naukowych (pożywka stała do hodowli mikroorganizmów).
Diatomina(nagromadzenie martwych okrzemek) znajduje zastosowanie w niemal 50 gałęziach przemysłu. Ich cennymi cechami są duża porowatość i niski ciężar właściwy. Do przygotowania lekkich cegieł wykorzystuje się dużą ilość okrzemek; stosowany jako dodatek do cementu. Jednak najczęściej stosowany jest jako materiał filtracyjny w produkcji olejów, tłuszczów, przemyśle cukrowniczym i chemicznym.
Niektóre substancje wykorzystuje się w przemyśle perfumeryjnym, do produkcji kleju (kwasy alginowe) itp. Wykorzystuje się je do produkcji kwasów organicznych, alkoholi, lakierów itp.
Z brązowy glony otrzymują jod i brom.
9. Razem z bakteriami powodują „zakwitanie” wody.
„Kwitnienie” obserwuje się przy dość ciepłej pogodzie, gdy w wodzie jest dużo składników odżywczych (sytuacja ta jest bardzo często sztucznie wywoływana przez człowieka, gdy do wód odprowadzane są ścieki przemysłowe lub gdy nawozy z pól przedostają się do rzek i jezior). W rezultacie rozpoczyna się wybuchowa reprodukcja pierwotnych producentów, którzy, łamiąc wszelkie prawa natury, zaczynają wymierać, zanim zdążą zostać zjedzeni. Wraz z późniejszym rozkładem pozostałości następuje równie intensywny rozwój bakterii tlenowych (rozkładaczy), a woda zostaje całkowicie pozbawiona tlenu. W rezultacie ryby oraz inne zwierzęta i rośliny zaczynają umierać. Toksyny powstające podczas zakwitów wodnych, zwłaszcza podczas namnażania się sinic (niebieskie algi), zwiększają śmiertelność zwierząt.
Cześć wszystkim! Czas na nowy post, którego tematem będzie ogólna charakterystyka glonów. Z tego, co przeczytasz poniżej, dowiesz się, jaka jest ich budowa, jak się rozmnażają i czym właściwie są glony, czym są?
Ogólna charakterystyka glonów.
Glony to niższe rośliny półwodne lub wodne żyjące w oceanach, jeziorach, strumieniach i stawach lub na wilgotnych obszarach lądowych. Razem ze zwierzętami tworzą plankton oceaniczny i są głównym źródłem pożywienia dla ryb.
Niektóre glony są ogromne i mają złożoną strukturę, inne to organizmy jednokomórkowe o średnicy nie większej niż 0,01 mm. Niektóre gatunki wodorostów osiągają długość 100 m.
Glony to dość zróżnicowana grupa roślin, które są klasyfikowane według cech, takich jak skład ściany komórkowej i pigmentacja.
W sumie na świecie żyje około 20 tysięcy glonów. Znajdują schronienie w gorących źródłach, w których woda jest wrzącą wodą, a także w lodach polarnych, w słonej solance i w twardej wodzie.
Struktura.
Wszystkie komórki glonów mają chromatofory zawierające różne pigmenty. Zielony chlorofil – najważniejszy z nich jest obecny w chromatoforach zwanych chloroplastami. Różne glony mają różną liczbę i kształt chloroplastów.
Na przykład chlorella ma jeden chloroplast, podobny do kielicha. Spirogyra ma liczne chloroplasty, które są połączone w długie spiralne wstążki. A u innych glonów mają one kształt gwiazdek lub spodków.
Każda grupa alg ma swoją własną gamę pigmentów w specjalnej kombinacji. Dzięki temu występują grupy glonów niebiesko-zielonych, brązowych, czerwonych i zielonych. Niektóre gatunki tworzą porosty w symbiozie z.
Glony jednokomórkowe, takie jak chlorella, składają się tylko z jednej komórki, gdzie wewnątrz skorupy znajduje się nośnik materiału genetycznego - DNA (jądro) - i chloroplasty zawierające chlorofil.
Niektóre glony jednokomórkowe mogą poruszać się za pomocą wici. Glony wielokomórkowe składają się z wielu nitek tworzących plechy o różnych kształtach, co wyraźnie widać na przykładzie wodorostów.
Reprodukcja.
Glony rozmnażają się na różne sposoby. Niektóre rozmnażają się wegetatywnie (fragmenty plechy odpadają i nadal rosną samodzielnie). Algi jednokomórkowe Zwykle rozmnażają się w taki sam sposób jak niektóre - przez podział.
Rozmnażanie bezpłciowe glonów wyższych następuje za pomocą zarodników powstałych z komórki macierzystej. Niektóre zarodniki mają wici (zoospory), które zapewniają im ruchliwość.
To samo co z bakteria występuje również koniugacja. W bardziej wyrafinowany sposób rozmnażanie płciowe zachodzi w bardziej złożonych glonach (takich jak śluz). Żeńskie i męskie narządy rozrodcze większości gatunków fucus pojawiają się na różnych roślinach, ale czasami można je znaleźć na tej samej roślinie.
Pojawiające się wiosną narządy rozrodcze żeńskie (oogonium) i męskie (antheridium) wrzucają swoje komórki do wody, gdy pokrywa je fala przypływowa. Za pomocą wici męskie gamety zbliżają się i łączą z nieruchomymi jajami.
Początkowo zapłodnione jajo zostaje otoczone ścianą komórkową, a później kiełkuje i daje początek nowej roślinie.
Mam nadzieję, że ogólna charakterystyka alg pomogła ci wszystko zrozumieć. 😉
Choć podwodny świat jest piękny i niesamowity, jest równie tajemniczy. Do tej pory naukowcy odkrywają zupełnie nowe, niezwykłe gatunki zwierząt, badają niesamowite właściwości roślin i poszerzają obszary ich zastosowań.
Flora oceanów, mórz, rzek, jezior i bagien nie jest tak różnorodna jak na lądzie, ale jest też wyjątkowa i piękna. Spróbujmy dowiedzieć się, czym są te niesamowite glony, jaka jest budowa glonów i ich znaczenie w życiu ludzi i innych żywych istot.
Systematyczna pozycja w systemie świata organicznego
Według ogólnie przyjętych standardów glony są uważane za grupę roślin niższych. Są częścią Imperium Komórkowego i podkrólestwa Roślin Niższych. W rzeczywistości podział ten opiera się właśnie na cechach strukturalnych tych przedstawicieli.
Swoją nazwę otrzymali, ponieważ potrafią rosnąć i żyć pod wodą. Nazwa łacińska - Algi. Stąd nazwa nauki zajmującej się szczegółowym badaniem tych organizmów, ich znaczenia gospodarczego i budowy – algologia.
Klasyfikacja alg
Współczesne dane pozwalają na podzielenie wszystkich dostępnych informacji o różnych typach przedstawicieli na dziesięć działów. Podział opiera się na budowie i aktywności życiowej glonów.
- Niebiesko-zielone jednokomórkowe lub sinice. Przedstawiciele: cyjanea, strzelba, mikrocystis i inne.
- Okrzemki. Należą do nich pinnularia, łódeczka, pleurosigma, melosira, gomphonema, sinedra i inne.
- Złoty. Przedstawiciele: chrysodendron, chromulina, primnesium i inne.
- Porfirowaty. Należą do nich porfir.
- Brązowy. Cystoseira i inni.
- Żółty zielony. Obejmuje to klasy takie jak Xanthopodaceae, Xanthococcaceae i Xanthomonadaceae.
- Czerwoni. Gracillaria, ahnfeltia, szkarłatne kwiaty.
- Zielony. Chlamydomonas, Volvox, Chlorella i inne.
- Jewszenowje. Należą do nich najbardziej prymitywni przedstawiciele zieleni.
- jako główny przedstawiciel.
Klasyfikacja ta nie odzwierciedla struktury glonów, a jedynie pokazuje ich zdolność do fotosyntezy na różnych głębokościach, wykazując pigmentację tego czy innego koloru. Oznacza to, że kolor rośliny jest znakiem, za pomocą którego jest ona przypisana do tego lub innego działu.
Algi: cechy strukturalne
Ich główną cechą wyróżniającą jest to, że ciało nie jest podzielone na części. Oznacza to, że glony, podobnie jak rośliny wyższe, nie mają wyraźnego podziału na pęd, składający się z łodygi, liści i kwiatu oraz systemu korzeniowego. Strukturę ciała glonów reprezentuje plecha lub plecha.
Ponadto brakuje również systemu root. Zamiast tego istnieją specjalne półprzezroczyste cienkie nitkowate wyrostki zwane ryzoidami. Pełnią funkcję mocowania do podłoża, pełniąc funkcję przyssawek.
Sama plecha może mieć bardzo różnorodne kształty i kolory. Czasami u niektórych przedstawicieli bardzo przypomina pęd roślin wyższych. Zatem struktura glonów jest bardzo specyficzna dla każdego działu, dlatego w przyszłości zostanie omówiona bardziej szczegółowo na przykładach odpowiednich przedstawicieli.
Rodzaje thalli
Plecha jest główną cechą wyróżniającą wszelkie glony wielokomórkowe. Cechy strukturalne tego narządu polegają na tym, że plecha może być różnych typów.
- Ameboid.
- Monadyczny.
- Kapsułkowy.
- Kokosowy.
- Nitkowaty lub trichal.
- Sarcynoid.
- Fałszywa tkanka.
- Syfon.
- Pseudoparenchymatyczny.
Pierwsze trzy są najbardziej typowe dla form kolonialnych i jednokomórkowych, pozostałe dla bardziej zaawansowanych, wielokomórkowych, złożonych w organizacji.
Ta klasyfikacja jest jedynie przybliżona, ponieważ każdy typ ma warianty przejściowe, a wtedy odróżnienie jednego od drugiego jest prawie niemożliwe. Linia zróżnicowania zostaje wymazana.
Komórka glonu, jej budowa
Specyfika tych roślin polega początkowo na strukturze ich komórek. Różni się nieco od sytuacji wyższych przedstawicieli. Istnieje kilka głównych punktów, według których rozróżnia się komórki.
- U niektórych osobników zawierają wyspecjalizowane struktury pochodzenia zwierzęcego – organelle lokomocyjne (wici).
- Czasami pojawia się piętno.
- Błony nie są dokładnie takie same jak błony zwykłej komórki roślinnej. Często wyposażone są w dodatkowe warstwy węglowodanowe lub lipidowe.
- Pigmenty są zamknięte w wyspecjalizowanym narządzie – chromatoforze.
W przeciwnym razie struktura komórki glonów jest zgodna z ogólnymi zasadami roślin wyższych. Mają także:
- jądro i chromatyna;
- chloroplasty, chromoplasty i inne struktury zawierające pigmenty;
- wakuole z sokiem komórkowym;
- Ściana komórkowa;
- mitochondria, lizosomy, rybosomy;
- Aparat Golgiego i inne elementy.
Co więcej, struktura komórkowa jednokomórkowych alg odpowiada strukturze stworzeń prokariotycznych. Oznacza to, że nie ma również jądra, chloroplastów, mitochondriów i niektórych innych struktur.
Struktura komórkowa glonów wielokomórkowych całkowicie odpowiada strukturze wyższych roślin lądowych, z wyjątkiem pewnych specyficznych cech.
Dział zielonych alg: struktura
Dział ten obejmuje następujące typy:
- jednokomórkowy;
- wielokomórkowy;
- kolonialny.
W sumie istnieje ponad trzynaście tysięcy gatunków. Główne klasy:
- Volvoxaceae.
- Koniugaty.
- Ulotrix.
- Syfon.
- Protokoł.
Cechy strukturalne organizmów jednokomórkowych polegają na tym, że zewnętrzna część komórki jest często pokryta dodatkową błoną, która działa jak rodzaj szkieletu - błonka. Pozwala to chronić go przed wpływami zewnętrznymi, zachować określony kształt, a także z czasem tworzyć na powierzchni piękne i niesamowite wzory jonów metali i soli.
Z reguły struktura zielonych alg typu jednokomórkowego koniecznie obejmuje pewien rodzaj organelli lokomocyjnych, najczęściej wici na tylnym końcu ciała. Rezerwowym składnikiem odżywczym jest skrobia, olej lub mąka. Główni przedstawiciele: chlorella, chlamydomonas, volvox, chlorococcus, protococcus.
Bardzo interesującymi okazami są przedstawiciele syfonowatych, takich jak Caulerpa, Codium i Acetobularia. Ich plecha nie jest typu nitkowatego ani blaszkowatego, ale jest jedną gigantyczną komórką, która spełnia wszystkie podstawowe funkcje życiowe.
Organizmy wielokomórkowe mogą mieć strukturę płytkową lub nitkowatą. Jeśli mówimy o formach płytowych, to często są one wielowarstwowe, a nie tylko jednowarstwowe. Często budowa tego typu glonów jest bardzo podobna do pędów wyższych roślin lądowych. Im więcej gałęzi plechy, tym silniejsze podobieństwo.
Głównymi przedstawicielami są następujące klasy:
- Ulotrix - ulothrix, ulva, monostroma.
- Pary lub koniugaty - zygonema, spirogyra, muzhozia.
Formy kolonialne są wyjątkowe. Struktura zielonych alg tego typu polega na ścisłej interakcji między dużą akumulacją przedstawicieli jednokomórkowych, zjednoczonych z reguły śluzem w środowisku zewnętrznym. Głównymi przedstawicielami można uznać za Volvox i Protococcal.
Cechy życia
Głównymi siedliskami są zbiorniki słodkiej wody i morza, oceany. Często powodują tzw. zakwity wody, pokrywające całą jej powierzchnię. Chlorella jest szeroko stosowana w hodowli bydła, oczyszcza i wzbogaca wodę w tlen, a także jest wykorzystywana jako pasza dla zwierząt gospodarskich.
Jednokomórkowe zielone algi można wykorzystać w statkach kosmicznych do produkcji tlenu w procesie fotosyntezy bez zmiany ich struktury ani umierania. Pod względem czasu ten konkretny dział jest najstarszym w historii roślin podwodnych.
Dział Algi czerwone
Inna nazwa wydziału to Bagryanka. Pojawił się ze względu na szczególny kolor przedstawicieli tej grupy roślin. Wszystko zależy od pigmentów. Struktura krasnorostów jako całości spełnia wszystkie podstawowe cechy strukturalne roślin niższych. Mogą być również jednokomórkowe lub wielokomórkowe i mieć różnego rodzaju plechy. Są zarówno duzi, jak i wyjątkowo mali przedstawiciele.
Jednak ich kolor wynika z pewnych cech - oprócz chlorofilu algi te posiadają szereg innych pigmentów:
- karotenoidy;
- fikobiliny.
Maskują główny zielony pigment, więc kolor roślin może zmieniać się od żółtego do jaskrawoczerwonego i szkarłatnego. Dzieje się tak na skutek absorpcji prawie wszystkich długości fal światła widzialnego. Główni przedstawiciele: ahnfeltia, phyllophora, gracilaria, porphyra i inne.
Znaczenie i styl życia
Mogą żyć w wodach słodkich, ale większość to nadal przedstawiciele morscy. Budowa krasnorostu, a zwłaszcza zdolność do wytwarzania specjalnej substancji agar-agar, pozwala na jego szerokie zastosowanie w życiu codziennym. Dotyczy to szczególnie branży cukierniczej. Ponadto znaczna część osobników jest wykorzystywana w medycynie i bezpośrednio spożywana przez ludzi jako żywność.
Dział Brązowe algi: budowa
Często w ramach szkolnego programu badania roślin niższych i ich różnych działów nauczyciel pyta uczniów: „Wymień cechy strukturalne. Odpowiedź będzie następująca: plecha ma najbardziej złożoną strukturę ze wszystkich znanych osobników roślin niższych; w plechy, która często ma imponujące rozmiary, znajdują się naczynia przewodzące; plecha ma budowę wielowarstwową, dlatego przypomina budowę tkankową wyższych roślin lądowych.
Komórki przedstawicieli tych glonów wytwarzają specjalny śluz, dlatego strona zewnętrzna jest zawsze pokryta osobliwą warstwą. Zapasowe składniki odżywcze to:
- laminaryt węglowodanów;
- oleje (różne rodzaje tłuszczów);
- alkohol mannitol.
Oto, co musisz powiedzieć, jeśli zostaniesz zapytany: „Wymień cechy strukturalne brunatnic”. Jest ich naprawdę sporo i są wyjątkowe na tle innych przedstawicieli roślin podwodnych.
Wykorzystanie i dystrybucja w gospodarstwie
Glony brunatne są głównym źródłem związków organicznych nie tylko dla roślinożerców morskich, ale także ludzi żyjących w strefie przybrzeżnej. Ich spożycie jako żywność jest powszechne wśród różnych narodów świata. Z nich wytwarza się leki, mąkę i minerały oraz kwasy alginowe.
