Alge so splošna značilnost. Razvrstitev, prehrana, habitati

Tema: KLASIFIKACIJA RASTLIN. MORSKE ALGE. Načrt predavanja 1. Klasifikacija rastlin. Sistematika. 2. Splošne značilnosti alg. 3. Oddelek modrozelene alge (Cyanophyta). 4. Oddelek Rumenozelene alge (Xanthophyta). 5. Oddelek diatomeje (Diatomophyta). 6. Oddelek Rjave alge (Phaeophyta). 7. Oddelek Rdeče alge (Rhodophyta). 8. Oddelek Zelene alge (Chlorophyta). 9. Oddelek Chara alge (Charophyta).

1. Razvrstitev rastlin. Sistematika je veda o raznolikosti živih organizmov, načinih njihovega opisa in pravilnosti pojavljanja. Končni cilj taksonomije je zgraditi sistem organskega sveta – enotno klasifikacijo. Pred sistematiko sta dve nalogi: - razdelitev živih bitij v skupine. - Opisovanje in poimenovanje živih bitij. V skladu s temi nalogami je sistematika razdeljena na dve sestavni disciplini: aksonomijo in nomenklaturo. t

Taksonomija je veda o organiziranju živih bitij v skupine na podlagi analize njihovih inherentnih značilnosti. Najpomembnejši znaki se imenujejo diagnostični. Glede na diagnostične lastnosti so organizmi razvrščeni v skupine, imenovane taksoni. Takson je skupina osebkov, ustvarjenih med postopkom klasifikacije. Hierarhija - razporeditev skupin predmetov v vrstnem redu podrejenosti, to je vključitev nekaterih skupin v druge. Za vse skupine organizmov je sprejet enoten hierarhični sistem, ki ga tvorijo splošno sprejete taksonomske kategorije.

taksonomske kategorije. 1. cesarstvo Imperia; 2. gospostvo gospostvo; 3. kraljestvo Regnum; 4. Oddelek Divislo, Phylum phylum; vrsta tipkarskih napak; 5. razredni razred; 6. Ordo red, odred; 7. Družina Familia; 8. Tribus tribe, koleno; 9. Rod rodu; 10. Sekcija Sectio; 11. serija serije; 12.vrstni pogled; 13 Var. Setas sorta, sorta; 14. Obrazec Forma; 15. Forma specialis je specializirana oblika. Predponi »pod« (pod) in »nad« (nad) se uporabljata za dodatne kategorije, na primer subregnum - podkraljestvo ali superordo - nadred

Nomenklatura je sistem pravil za opisovanje živih bitij ter poimenovanje organizmov in njihovih skupin z namenom njihovega lažjega prepoznavanja. Da bi ta proces poenostavili in ga podredili določenim pravilom, so ustvarjene nomenklaturne kode. Kodeksi nomenklature - sklopi pravil, ki urejajo načela nomenklature določene skupine živih bitij.

Osnovne nomenklaturne oznake. Ø "Mednarodni kodeks botanične nomenklature" (ICBN); Ø "Mednarodni kodeks zoološke nomenklature (ICZN)"; Ø "Mednarodni kodeks nomenklature za bakterije (ICNB)"; Ø "Mednarodni kodeks klasifikacije in nomenklature virusov" (ICVCN); Ø "Mednarodni kodeks nomenklature za gojene rastline" (ICNCP). Obstaja razvoj enotnega "Mednarodnega kodeksa biološke nomenklature" (Bio. Code).

Prvi sklop pravil za botanično nomenklaturo 1867 Alphonse Decandol. Leta 1952 je bil v Stockholmu sprejet prvi "Mednarodni kodeks botanične nomenklature". Vse spremembe in dopolnitve nomenklaturnih oznak se izvajajo v skladu s sklepi mednarodnih kongresih– botanični (IBC), zoološki (IZC), bakteriološki (ICB) in virološki (IVC). Mednarodni forumi se srečujejo vsakih 4-5 let, da bi rešili najpomembnejše taksonomske in nomenklaturne probleme.

2. Splošne značilnosti alg. Alge (alge) - niz oddelkov, predvsem vodnih organizmov. Alge nimajo pravih organov in tkiv, zato je telo večceličnih oblik predstavljeno s steljko. Strukturne značilnosti. Alge so lahko enocelične, kolonialne in večcelične; odvisno od lokacije celic - nitastih, lamelnih ali kompleksno razvejanih.

Vegetativne celice steljke alge sestavljajo: Ø trdna celična stena iz celuloze in pektinskih snovi. Ø citoplazma. vakuola s celičnim sokom. enega ali več jeder. kloroplasti (lamelarni, cilindrični, trakasti, čašasti, zvezdasti itd.). Pirenoidi so beljakovinska telesa, okoli katerih se odlagajo škrob, olja, levkozin, volutin.

Vegetativno razmnoževanje pri enoceličnih organizmih poteka z delitvijo celic, pri kolonialnih z razpadom kolonije na dele, pri večceličnih organizmih z deli steljke in včasih s tvorbo posebnih organov vegetativnega razmnoževanja.

Pravzaprav se aseksualno razmnoževanje izvaja s pomočjo zoospor ali spor, ki nastanejo znotraj vegetativnih celic ali v posebnih organih - zoosporangiji ali sporangiji. Ko zoospore vstopijo v vodo, spustijo bičke, se pokrijejo s celično membrano in vzklijejo v nov osebek.

Spolni proces pri algah je lahko v različnih oblikah: izo, hetero in oogamija. Iso in heterogamete nastanejo v običajnih vegetativnih celicah, jajca - v oogoniji, spermatozoidi - v anteridiji. Pri nekaterih algah opazimo spolni proces v obliki somatogamije (konjugacije), zlitja protoplastov dveh vegetativnih celic. Končni rezultat spolnega procesa je nastanek zigote.

Posamezniki, ki tvorijo spore, se imenujejo sporofiti, tisti, ki tvorijo gamete, pa gametofiti. Lahko so dvospolni in dvodomni. Večina alg je samostojnih rastlin. Pri nekaterih vrstah se spore in gamete tvorijo na istih rastlinah, imenujemo jih sporogametofiti. Sporofit in gametofit imata lahko enako strukturo (izomorfna menjava generacij) ali različno (heteromorfna menjava generacij).

Razmerje razvojnih faz v življenjskem ciklu je odvisno od tega, kdaj nastopi mejoza: Ø če zigota vzklije, potem vse življenje preide v haploidno fazo, le zigota je diploidna.

Ø med nastajanjem gamet - takrat vse življenje prehaja v diploidno fazo, samo gamete so haploidne;

Ø če med nastajanjem spor, se v življenjskem ciklu izmenjujeta diploidna in haploidna faza.

Razširjenost in gospodarski pomen alg. Habitat: Ø Voda, večinoma morska voda. Del alg, ki plavajo na površini in v zgornji plasti vode, tvori plankton, drugi del pa prosto leži na dnu ali se nanj pritrdi, imenujemo bentos. Ø Alge živijo na tleh, v prsti. Ø V atmosferskem zraku (nekatere vrste klorele). Ločene vrste, ki se skupaj z bakterijami srečujejo na pustih substratih, postanejo pionirji njihovega naselja.

Ø Ø Ø Fiksirajte in kopičite dušik v tleh. So del kompleksnih organizmov lišajev. služi kot hrana za ribe in vodne ptice. Prejmite moko za krmo. X. živali. Uporablja se kot gnojilo. Rjave in rdeče alge so vir agarja, njihov pepel pa je surovina za proizvodnjo broma in joda. Ø Nekatere alge ljudje uporabljajo kot hrano in služijo kot surovine za farmacevtsko industrijo.

3. Oddelek modrozelene alge (Cyanophyta). To so prokarionti – cianobakterije. Skupno število vrst je približno 1,4 tisoč. Struktura. To so kolonialni in večcelični, manj pogosto enocelični organizmi različnih barv (modro-zelena, olivna, temno zelena). Barva je posledica pigmentov, ki jih celice vsebujejo v različnih kombinacijah: Ø fikocianin (modro-zelen); Ø klorofil (zelen); Ø karotenoidi (rumeni); Ø fikoeritrin (rdeč).

Zgradba V celicah modrozelenih alg ni izoliranih jeder, kloroplastov, mitohondrijev in vakuol s celičnim sokom. Celična stena je večinoma sestavljena iz pektina in je lahko sluzna. Celična votlina je napolnjena s citoplazmo, ki je razdeljena na dve plasti: kromatoplazmo - gosto stensko plast, ki vsebuje membrane s pigmenti, in centroplazmo (nukleoid) - brezbarven osrednji del, ki vsebuje DNK.

Večcelične modrozelene alge so običajno nitaste oblike. Protoplasti sosednjih celic so povezani s plazmodezmati. Rast niti poteka zaradi preproste delitve celic. Med homogenimi celicami, ki sestavljajo nit, so večje debelostenske celice z rumeno-rjavo vsebino – heterociste. d Vrste modrozelenih alg: 1 oscilator (splošen pogled na nit); 2 anabena (splošen pogled na nit); 3 gleokaps; 4 Chroococcus (iz spore, g heterociste)

Modrozelene alge se prehranjujejo avtotrofno ali miksotrofno (mešano). Kot rezervne snovi nastanejo: Ø glikoprotein podoben glikogenu; Ø volutin (beljakovine); Ø cianoficin (lipoprotein). Razmnoževanje je pretežno vegetativno. Pri enoceličnih oblikah z delitvijo celice, pri večceličnih oblikah z ločevanjem niti. V neugodnih razmerah iz celic nastanejo trosi z debelimi stenami.

Razširjenost in gospodarski pomen. Živite v sladki vodi morske vode, na tleh in v zemlji, na golih skalah, v snegu in toplih izvirih. Nekatere planktonske vrste povzročajo "cvetenje" vode v rezervoarjih, druge čistijo vodo z mineralizacijo produktov razpada. Talne vrste modrozelenih alg lahko absorbirajo atmosferski dušik. Mnoge vrste vstopijo v simbiozo z glivami in tvorijo lišaje. Najpogostejši v Belorusiji so predstavniki rodov Anabaena in Nostoc.

4. Oddelek Rumenozelene alge (Xanthophyta). Oddelek združuje približno 2,5 tisoč vrst. Rumenozelene alge predstavljajo enocelični, kolonialni, večcelični in necelični organizmi. Širjenje. V rezervoarjih s sladko, manj pogosto slano vodo, kjer služijo kot pomembna sestavina planktona in včasih bentosa, živijo tudi v tleh, na kamnih. Struktura. Stene njihovih celic so pogosto pektinske, redkeje celulozne. Jedro pri večini vrst je eno, manj pogosto - jeder je veliko. Kloroplasti poleg klorofila vsebujejo karotenoide, ki dajejo steljki rumeno-zeleno barvo. Pirenoidi so redki. Rezervni izdelki. Olje, včasih v obliki levkocina in volutina.

Vegetativno razmnoževanje poteka z delitvijo celic ali delov steljke. spolno razmnoževanje znan iz nekaj vrst. Spolni proces je pretežno izogamni, občasno oogamni. Enocelični posamezniki, kot tudi oospore in spermatozoidi, imajo dva bička neenake dolžine: eden je kratek, raven, gladek, drugi pa je dolg, pernat. Botridium: 1 steljka; 2 izločanje zoospor; 3 zoospore

Predstavniki oddelka so vrste iz rodu Vaucheria. Širjenje. Živijo v svežih stoječih in tekočih vodah, pa tudi ob bregovih vodnih teles, ki se sušijo, in se pritrdijo na tla s pomočjo rizoidov. Struktura. Steljka je razvejana, večjedrna, vendar med jedri ni celičnih pregrad. Citoplazma vsebuje številne majhne kloroplaste v obliki diska.

Razmnoževanje. Med nespolnim razmnoževanjem se oblikuje zoosporangij z eno veliko zoosporo, opremljeno s številnimi bički. Zoospora nekaj časa lebdi v vodi, nato odvrže bičke in vzklije v novo steljko. Spolni proces je oogamen. Anteridiji in oogoniji so enocelični. Po obdobju mirovanja se zigota deli z mejozo in kali ter tvori nov osebek. Vosheria: 1 - 2 - stopnje nastajanja zoosporangija; 3 – 4 izhod zoospore; 5 območje zoospore pri veliki povečavi; 6 - sperma; 7 fragment steljke vošerije; 8 del steljke (oogonia, antheridia).

5. Oddelek diatomeje (Diatomophyta). Oddelek združuje več kot 10 tisoč vrst. To so enocelični organizmi, ki se včasih združujejo v kolonije. Širjenje. Povsod. Živijo v slanih in sladkih vodnih telesih, na vlažnih tleh, skalah, drevesnih deblih. Struktura. Celične stene so sestavljene iz kremena (Si. O 2), ki tvori lupino. Ventili theca, zgornji - epithecus, spodnji - hipotheca. V porah so skoznje luknje, v ventilih pa tudi praznine. Skulptura površine zaklopke je zelo raznolika in je pomembna pri identifikaciji vrst. V notranjosti celice so protoplast in vakuole. Jedro je eno. Kloroplasti so rjave barve, saj je klorofil v njih prikrit s pigmenti - karotenoidi in diatominom. Rezervni produkti se odlagajo v obliki maščobnih olj, volutina in levkozina.

Diatomeje: A pinnularia: 1, 2 lupina (pogled s strani zaklopke in pasu); 3 kletka (pogled s strani krila); Na vozliču; SH šiv; Iz krila; P pasovi; E epithecus; G hipoteza.

Vegetativno razmnoževanje poteka z mitotično delitvijo protoplasta. Nato se hčerinski protoplasti ločijo in nosijo enega od ventilov. Nato vsak od hčerinskih posameznikov dokonča gradnjo novega ventila. Serija takšnih delitev vodi do zaporednega drobljenja posameznikov. V zvezi s tem spolni proces ne vodi do številčnega povečanja posameznikov, temveč do ponovne vzpostavitve njihove normalne velikosti. Vegetativno razmnoževanje pinnularije: 1 - epitekus, 2 - hipotekus, 10 - ventil, 11 - pas

Oblika spolnega procesa je zelo nenavadna: zdrobljeni posamezniki se približajo drug drugemu, odvržejo teko in se prekrijejo s sluzom. Vsaka celica se deli z mejozo, pri čemer nastanejo štiri haploidne celice – tetrada. Dve ali tri celice v vsakem posamezniku umrejo, ostale pa se združijo v pare. Zigoto imenujemo auxospore. Iz njega zraste nov posameznik normalne velikosti.

Uporaba diatomej: Ø Debeli nanosi kamnin - diatomita in tripola - nastali iz loput odmrlih diatomej. Uporabljajo se pri proizvodnji dinamita, materialov za zvočno in toplotno izolacijo, pri brušenju kovin in izdelavi filtrov. Ø Sodelujte v naravnih procesih čiščenja vode. Ø Silicijeve spojine diatomej so obetavne za uporabo v nanotehnologiji, za pridobivanje materialov z vnaprej določenimi lastnostmi. Najbolj razširjene v sladkovodnih telesih Republike Belorusije so vrste rodov Pinnularia, Tabellaria in Cyclotella.

6. Oddelek Rjave alge (Phaeophyta). Skupno število vrst je približno 1,5 tisoč. Širjenje. Predvsem v morjih in oceanih po vsem svetu. Barva steljke je od olivno rumenkaste do temno rjave. Barva je posledica mešanice različnih pigmentov: klorofila, karotenoidov, fukoksantina (rjava).

Struktura. Steljka rjavih alg je večcelična. Med njimi so velikani, ki včasih dosežejo 30-50 m, pri visoko organiziranih vrstah tvorijo ločene celične komplekse, ki spominjajo na asimilacijsko, skladiščno, mehansko in prevodno tkivo. Takšna diferenciacija je posledica delitve steljke na dele, ki opravljajo različne funkcije: rizoide, aksialni ("steblo") del in filoide ("listni" del). Celice rjavih alg so enojedrne. Pogosteje številni kloroplasti

Rezervni produkti se kopičijo v obliki laminarina, manitola in maščobnih olj. Celične stene pektinske celuloze so zlahka sluzne. Rast steljke je apikalna ali interkalarna. Pričakovana življenjska doba doseže nekaj let. Vegetativno razmnoževanje se lahko izvaja z odseki steljke. Nespolno razmnoževanje poteka s pomočjo številnih dvobičkovih zoospor, ki nastanejo v enoceličnih, včasih večceličnih zoosporangijih, ali nepremičnih tetraspor, ki nastanejo v enoceličnih tetrasporangijih. Spolni proces. Izogamni, heterogamni in oogamni.

Pri vseh rjavih algah, razen pri fucusu, je menjava jedrskih faz dobro izražena v življenjskem ciklu. Mejoza se pojavi v zoosporangiju ali tetrasporangiju. Zoospore ali tetraspore povzročijo gametofit (n), ki je dvospolni ali dvodomni. Zigota brez obdobja mirovanja preraste v sporofit (2 n). Pri vrstah različnih rodov je narava spremembe jedrskih faz drugačna: pri nekaterih se sporofit in gametofit po videzu ne razlikujeta, pri drugih je sporofit močnejši in trajnejši od gametofita.

Rjave alge imajo velik pomen kot krmne, prehrambene, zdravilne in tehnične rastline. Vrste iz rodu Laminaria (Laminaria) so najpomembnejše kot prehranske surovine. Vrste rodu - trajnice, ki rastejo v Ohotskem, Belem, Črnem, Rdečem in Japonskem morju, imajo dolgo steljko v obliki listov zelenkasto rjave barve. Spodnji del steljke je po videzu podoben peclju lista. S pomočjo rizoidov je alg pritrjen na kamne.

7. Oddelek Rdeče alge (Rhodophyta). Skupno število vrst je 4 tisoč. Razdeljeni v morjih tropskih in subtropskih območij, včasih v vodnih telesih zmernega podnebja, redki pa so sladkovodni ali aerofiti (naselijo se na tleh in drevesnem lubju). Struktura. Njihova steljka izgleda kot grmičevje, sestavljeno iz večceličnih razvejanih filamentov, manj pogosto lamelnih ali listnatih, včasih dolgih do 2 m, obstajajo znaki tkivne diferenciacije. Rast je difuzna (ni posebnih rastnih con) ali apikalna. V življenjskem ciklu ni mobilnih oblik.

Barva je raznolika zaradi različnih pigmentov: klorofila, karotenoidov, fikoeritrina, fikocianina. Kloroplasti so pogosteje v obliki diskov brez pirenoidov. Rezervne snovi v obliki vijoličnega škroba. Pektinsko-celulozne celične stene skupaj z medcelično snovjo pri nekaterih vrstah postanejo tako sluzaste, da celotna steljka pridobi sluzasto konsistenco. Pri drugih vrstah so celične stene obložene z apnom, ki utrjuje steljko.

Vegetativno razmnoževanje poteka s tvorbo dodatnih poganjkov, ki izvirajo iz podplata ali iz plazečih vej. Navpična steljka v določenem času odmre in ostane le bazalni del rastline, ki čez nekaj časa vzklije in tvori nove poganjke. Najbolj primitivni škrlatni se razmnožujejo samo vegetativno. Za nespolno razmnoževanje se uporabljajo različne vrste trosov. V nizko organiziranih vijoličnih rastlinah se nespolno razmnoževanje izvaja z monosporami. Monospore nimajo flageluma in membrane, po izstopu iz matične celice so sposobne ameboidnega gibanja. Pri nekaterih vrstah se monospore oblikujejo v kateri koli celici steljke in se ne razlikujejo od vegetativnih celic, dokler ne izidejo, pri drugih pa se monosporangiji oblikujejo na vejah omejene rasti.

Spolno razmnoževanje rdečih alg se izvaja s tvorbo kompleksnih spolnih organov. Ženski spolni organ, imenovan karpogon, nastane na koncih stranskih vej. Spodnji del je razširjen, zgornji pa zožen v tako imenovani trihogin. Na dnu avtomobila, ki se lovi, je jajce. Moški organi - antheridia - so zbrani v skupinah na koncih močno razvejanih filamentov. Razvijejo eno negibljivo semenčico, imenovano permacija. z

Pomen. Surovine za pridobivanje agarja in joda, uporabljajo se kot živalska krma, jedo. Ena od vrst sladkovodnih alg najdemo v Belorusiji - Batrachospermum (moniliforme).

Morski predstavniki rdečih alg so vrste iz rodov Porphyra (Porphyra) in Phicodrys (Phicodrys). Porfir ima steljko v jedi v enoslojni ali dvoslojni plošči, ki se na dnu zoži v majhen pecelj. Pecelj prehaja v podplat, ki ga tvorijo rizoidi. Rastline dosežejo dolžino meter ali več. Barva plošč je roza-rdeča.

Predstavniki rodu Phycodris imajo do 20 cm visoke steljke, pogosto z močno razvejanimi stebli. Plošče so enojne ali številne, usnjate, s kratkim klinastim ali srčastim dnom.

8. Oddelek Zelene alge (Chlorophyta). Skupno število vrst je približno 15 tisoč. Razširjen povsod, predvsem v sladki vodi, nekaj v morjih in zelo malo v razmerah občasne vlage na tleh, deblih, ograjah, Cvetlični lončki. Struktura. Oddelek vključuje enocelične in večcelične oblike. Organa gibanja pri gibljivih oblikah sta dva, redkeje štirje bički enake dolžine in oblike. Celice so enojedrne, lahko pa tudi večjedrne. Kloroplasti so v večini primerov s pirenoidi, ki se razlikujejo po obliki, velikosti in številu na celico. Pigmenti - klorofil, karotenoidi. Nadomestni izdelki so škrob in maščobna olja. Razmnoževanje je vegetativno, nespolno in spolno. Spolni proces je poznan pri skoraj vseh vrstah in je zelo raznolik: izogamija, heterogamija, oogamija, somatogamija.

Tipičen predstavnik večceličnih zelenih alg so vrste iz rodu Spirogyra (Spirogyra). Habitat. Sladkovodna telesa, reke, ribniki, jezera in šotišča. Struktura. Nitasta steljka je sestavljena iz ene vrste celic. Kloroplasti 1 2 na celico se nahajajo v parietalni plasti citoplazme. Izgledajo kot spiralno zaviti trakovi. Jedro se nahaja v središču celice in je potopljeno v citoplazmo, katere najtanjše niti se raztezajo do njene stenske plasti. Več vakuol. Niti rastejo v dolžino zaradi delitve celic.

vegetativno razmnoževanje. Deli steljke. Spolni proces. Konjugacija. Dva posameznika se nahajata vzporedno. V njihovih celicah nastanejo izbokline sten, ki rastejo drug proti drugemu. Na stičišču postanejo celične stene sluzaste in tvorijo konjugacijski kanal, skozi katerega prehaja protoplast iz celice enega posameznika v celico drugega posameznika. Nastane velika sferična zigota z debelo steno. Zigota se deli z mejozo. Nastanejo štiri haploidne celice, tri odmrejo, ena pa vzklije v nov osebek.

9. Oddelek Chara alge (Charophyta). Oddelek združuje največ 700 vrst. Struktura. To so makroskopske alge, navzven podobne nekaterim višjim rastlinam. Višina njihove steljke je običajno 20-30 cm, lahko pa doseže 1-2 m, stranske veje pa imajo omejeno rast, nahajajo se v vijugah v večceličnih vozliščih. Internodiji so sestavljeni iz ene dolge celice, ki je lahko preraščena s skorjo ozkih celic. Celične stene so impregnirane z apnom. Kloroplasti so zeleni in vsebujejo klorofile in likopen. Rezervna snov je škrob. Razmnoževanje. Vegetativno razmnoževanje poteka s posebnimi gomolji na rizoidih ali zvezdastih skupkih celic na spodnjih stebelnih vozlih, ki povzročijo nastanek nove steljke. Nespolnega razmnoževanja ni.

1.4. ODDELEK ZA CIANOBAKTERIJE (CIAN O BAKTERIJAH), ALI MODRO-ZELENE ALGE (CYANOPHYTA)

Cianobakterije ali modrozelene alge (ali ciane) so najstarejša, morfološko in fiziološko edinstvena skupina organizmov. Številne lastnosti modrozelenih alg (fiksacija dušika, intravitalno sproščanje organskih snovi, kisikova vrsta fotosinteze) določajo njihovo izjemno pomembno vlogo v tleh in vodnih telesih. AT zadnje čase cianoje so postale predmet raziskovanja biokemikov in fiziologov, hidro- in mikrobiologov, genetikov in rastlinjakov ter strokovnjakov za vesoljsko biologijo.

Oddelek vključuje enocelične, kolonialne in večcelične (nitaste), od mikroskopskih do s prostim očesom vidnih organizmov različnih morfoloških struktur. Kolonialne oblike obstajajo vse življenje ali na ločenih stopnjah razvoja alge. Večcelične cianide živijo v ločenih nitkah ali pa so zbrane v rušah. Imajo simetrične ali asimetrične, enostavne ali razvejane trihome (telesca), interkalarne ali apikalne rastne cone. Številni nitasti cianidi imajo specializirane celice - heterociste z močno odebeljenimi brezbarvnimi dvoslojnimi lupinami. Sodelujejo v procesu fiksacije atmosferskega dušika.

Celica je oblečena v pektinsko membrano kompleksne strukture in sestave, pogosto sluzasto, pod katero je protoplast, običajno brez vakuol s celičnim sokom. Celica nima ločenega jedra, kromatoforjev, Golgijevega aparata, mitohondrijev in endoplazmatskega retikuluma.

Citoplazma je razdeljena na osrednji del - centroplazmo (nukleoplazmo) in obarvani periferni del - kromatoplazmo. Struktura centroplazme - analoga jedra v modrozelenih algah - je blizu identične strukture bakterijskih celic in se bistveno razlikuje od strukture celic z oblikovanimi jedri.

V kromatoplazmi se nahajajo fotosintetske lamelne strukture in pigmenti: klorofil a, karotenoidi in bilikromoproteini (modri fikocianin in alofikocianin ter rdeči fikoeritrin) rdeče alge). Zaradi edinstvene in labilne sestave pigmentov je cianid sposoben absorbirati svetlobo različnih valovnih dolžin.

Rezervne snovi predstavljajo zrna glikogena, volutina, cianoficina. Številne modrozelene alge imajo v citoplazmi plinske vakuole.

Cianidi se razmnožujejo s preprosto binarno delitvijo celic, propadom kolonij, drobljenjem niti v ločene dele steljke - hormononija, ki lahko kalijo v nove steljke, pa tudi gonidije, koke, planokoke. gonidija - majhne celice s sluznico, ločene od steljke ali znotraj endospor.

koki - enocelični delci steljke, ki nimajo jasno opredeljene lupine.

Planokoki - majhne gole celice, sposobne samostojnega gibanja.

Mnogi nitasti cianidi tvorijo spore (akinete) iz ene, včasih pa iz dveh ali več sosednjih vegetativnih celic, ki služijo predvsem prenašanju neugodnih razmer. Za Nostoc in Chamesiphon je značilna sporulacija, slednji tvorijo ekso- in endospore, ki služijo za razmnoževanje.

Spolni proces in mobilne flagelarne oblike ter razvojne stopnje pri cianobakterijah niso bile ugotovljene.

Modrozelene alge so pogoste v sladkih in slanih vodah, na površini tal, skalah, v toplih vrelcih in so del lišajev. Skupaj z bakterijami cianid obogatijo tla z organsko snovjo in dušikom, prispevajo k evtrofikaciji vodnih teles, so hrana za zooplankton in ribe, lahko se uporabljajo za pridobivanje številnih dragocenih snovi, ki jih proizvajajo med svojo življenjsko aktivnostjo (aminokisline, vitamin B 12 , pigmenti itd.) V obdobju množičnega razmnoževanja v rezervoarjih, tako imenovanega "cvetenja" vode, so nekateri cianidi strupeni za vodne živali. Nekatere vrste se lahko uporabljajo za hrano.

Modrozelene alge delimo v 3 razrede: krookokofice, hamezifonofice in hormonoficeje. Razvrstitev temelji na strukturnih značilnostih steljke in razmnoževanju cianida.

Razred Chroococcophytes ( Chroococcophyceae)

Razred vključuje kolonialne in enocelične organizme. Kolonije tvorijo predvsem celice, ki se po delitvi niso razpršile, redkeje z njihovo zlepitvijo. Celice v koloniji so razporejene večinoma naključno. Niso ločeni na spodnji in zgornji del. Razmnožujejo se vegetativno. Heterociste, pa tudi endo- in eksospore so odsotne. V razredu sta 2 reda in 35 rodov.

Red Chroococcal (Chroococcales). Združuje razširjene enocelične in kolonialne oblike, prosto lebdeče ali ležeče na substratu. Nekateri predstavniki vodijo pritrjen življenjski slog.

Rod Microcystis (Microcystis)- To so mikroskopske, praviloma brezoblične grudice sluzi, v katere so potopljene naključno nameščene majhne sferične celice. Pri mnogih vrstah so celice pod mikroskopom videti skoraj črne zaradi obilice plinskih vakuol v njih, zaradi katerih

nii priplavajo na gladino vode. Obrisi sluzi te kolonije so lahko zelo raznoliki, včasih pa se v sluzi pojavijo posebne celice, zaradi katerih postanejo kolonije mrežaste (slika 1.1).

Znanih je približno 25 vrst, razširjenih v sladkih in morskih vodah ter v tleh. V Belorusiji je bilo ugotovljenih 19 vrst in 26 sort*. Najdemo ga v rezervoarjih, jezerih in rekah. Najpogostejša M. modrikasto-zelena (M. aeruginosa), M. Greville (M grevillei) in M. pudrasti (M pulverea). Nekatere vrste so strupene.

Razred Hormogoniophyceous ( Hormogoniophyceae)

Razred vključuje večcelične alge nitaste ali trihomske oblike, v katerih so protoplasti sosednjih celic med seboj povezani s plazmodezmati. Trihomi so goli ali prekriti s sluzastimi ovoji. Za mnoge od njih so značilne heterociste. Razmnoževanje poteka s hormoni, manj pogosto z akineti. Razred ima več kot 10 naročil. Najpomembnejši med njimi so oscilatorni in nostokalni.

Naročilo Oscilatorno(Oscillatores). Vključuje vrste, ki imajo enovrstne homocitne trihome, ki so sestavljeni iz enakih celic, z izjemo apikalne. Trihomi nimajo heterocist in so skoraj vedno brez spor, pogosto mobilni v vegetativnem stanju.

Temu redu pripada večina nitastih modrozelenih alg.

Rod Oscillatoria (Oscillatoria) vključuje vrste, ki pogosto tvorijo modro-zelene filme, ki pokrivajo mokro zemljo po dežju, podvodne predmete in rastline, vlečejo blatno dno in vodno površino stoječih rezervoarjev.

Oscilator je dolg modro-zelen filament. Z opazovanjem konca niti pod mikroskopom opazimo njena nihajna gibanja. To nihanje spremlja vrtenje niti okoli lastne osi in njeno translacijsko gibanje.

Z veliko povečavo mikroskopa je razvidno, da so nitke sestavljene iz enakih valjastih celic, z izjemo apikalnih, ki se po obliki nekoliko razlikujejo od ostalih (slika 1.2).

V notranjosti celice lahko vidimo zrnate vključke - zrna cianoficina, ki se praviloma nahajajo vzdolž prečnih pregrad. Nit se pomnoži tako, da razpade na ločene dele - hormogonije, ki rastejo v nove niti.

Znanih je več kot 100 vrst. V Belorusiji je bilo ugotovljenih 39 vrst in 49 sort. Živijo v bentosu in planktonu predvsem sladkih vodnih teles, zaradi česar včasih "razcvetijo". Pritrjen na podvodne predmete. Živi v mulju

moker pesek ali prst, najdemo pa jih tudi v odplakah. Najpogostejši v planktonu ribnikov in jezer: O. jezero ( O. limnetica), O. planktonski (O. planctonica), O. blatno (O. limosa), O. tanek (O. tenuis). O. slender najdemo povsod na kolih, kamnih in gladini stoječih voda. (O. formosa).

Nostocal red(Nostocales). Združuje hormogonske alge s heterocitnimi nerazvejanimi filamenti ali filamenti z lažno razvejanostjo (zaradi preboja trihomov na stran), pogosto z akineti. Trihomi so na voljo z ali brez ovojnic.

Rod Anabena (Anabaena) družine z istim imenom je predstavljen z enojnimi ali nepravilnimi skupki trihomov. Trihomi so simetrični, sestavljeni iz okroglih ali sodčastih vegetativnih celic z vmesnimi heterocistami, večinoma prosto lebdečimi, ravnimi ali ukrivljenimi. Vrste anabene najdemo tako v planktonu kot v bentosu. Razmnoževanje poteka s pomočjo hormogonije, v katero se niti razgradijo praviloma vzdolž heterocist. Hormogoniji rastejo samo zaradi prečnih celičnih delitev. Poleg tega se v teh algah posamezne vegetativne celice zaradi močne rasti spremenijo v akinete (slika 1.3). Akineti so veliko večji od vegetativnih celic in se razlikujejo po svetlo modro-zeleni barvi na ozadju drugih celic, skoraj črnih zaradi plinskih vakuol. Vsebina akinetov je običajno zrnata, kar je v večini primerov posledica kopičenja cianoficinskih zrn. Znanih je približno 100 vrst, od tega 28 v Belorusiji. Najdemo jih v sladkovodnem planktonu, nekatere v slani vodi in na vlažnih tleh. Najpogostejši A. Gassala (A. hassalii), A. Šeremetjeva (A. scheremetievii), A. spremenljiv (A. variabilis), A. spirala (A. spiroides), A. "cvetenje" vode (A.flos-aquae) in itd.

Rod Nostoc (Nostoc) značilne kompleksne sluzaste ali želatinaste kolonije različnih velikosti (od mikroskopsko majhnih do velikih, ki dosežejo velikost slive) in oblike, pogosto sferične. V sluzi so zapleteno prepletene niti, podobne nitim anabaene. Razmnožuje se s pomočjo hormonov. Postanejo mobilni in zapustijo matično kolonijo, katere sluz je v tem času zamegljena. Po določenem obdobju gibanja se hormogoniji ustavijo, izgubijo plinske vakuole (pri bentoških vrstah) in zrastejo v spiralno zavite filamente. Nato se zaradi ponavljajočih se delitev hormonskih celic oblikuje cikcak nit z vzdolžnimi ali poševnimi pregradami, kar je značilno za nostoke. Te nitke so prekrite z obilno sluzjo in tako se pojavi mlada kolonija (slika 1.4). Opazimo tudi sporulacijo, pri kateri se številne vegetativne celice spremenijo v akinete, ki se po obliki in velikosti običajno malo razlikujejo od vegetativnih celic.

Vrste Nostok (več kot 50, od tega 8 v Belorusiji) so razširjene v vodnih telesih in na tleh. Nekatere vrste so užitne. Tipičen predstavnik rodu - N. slive (N. pruniforme), uvrščen v Rdečo knjigo Republike Belorusije.

Rod Gleotrichia (Gloeotrichia) vključuje vrste, pri katerih so nitke povezane s skupno sluzjo v okrogle ali polkrogle kolonije. Asimetrični nizasti filamenti znotraj sluzi so radialno nameščeni, imajo razširjene konce, nosijo heterociste in akinete, obrnjene v notranjost kolonije (slika 1.5). Razmnožuje se s pomočjo hormonov. Znanih je 15 vrst, od tega 3 v Belorusiji. Najdemo jih predvsem v stoječih sladkih vodnih telesih; najprej pritrjen na podlago, nato pa prosto plava; od teh sta samo dve vrsti planktonski organizmi. Razširjena G. plavajoča ( G. natans) in G. pisiform (G. pisum).

Naloge

1. Razmislite in narišite splošen pogled na kolonijo mikrociste, več posameznih celic s plinskimi vakuolami.

2. Kapljico iz stekleničke z oscilatorjem položite na predmetno stekelce in jo preglejte pod mikroskopom, najprej pri majhni, nato pri veliki povečavi. Narišite del trihoma. Upoštevajte cilindrično obliko vegetativnih celic, zaobljeno obliko apikalnih celic, tanko pektinsko membrano, močno obarvano periferno plast citoplazme - kromatoplazmo in svetlejšo centroplazmo, zrna cianoficina.

3. Razmislite in narišite nit anabaene. Označite vegetativne celice s plinskimi vakuolami, heterocistami in akineti.

4. Z disekcijskimi iglami ločimo košček sluzi iz perifernega dela kolonije nostoc, ga položimo v kapljico vode na predmetnem stekelcu in pregledamo pod mikroskopom. Narišite splošen pogled na del kolonije pri majhni povečavi in ​​ločeno nit pri veliki povečavi. Upoštevajte vegetativne celice in heterociste.

5. Razmislite in narišite kolonijo gleotrihij. Nato uničite kolonijo, vzemite košček sluzi, ki vsebuje filamente gleotrihije, in ga preglejte pod mikroskopom. Upoštevajte, da heterocista leži na dnu niti. Celice, ki sestavljajo nit, se, ko se odmikajo od heterociste, stanjšajo in na vrhu spremenijo v brezbarven las.

Vprašanja za samokontrolo

1. V čem se cianobakterije razlikujejo od fototrofnih zelenih in vijoličnih bakterij glede na zgradbo telesa, nabor pigmentov in vrsto fotosinteze?

2. V čem se celična zgradba modrozelenih alg razlikuje od celične zgradbe drugih organizmov?

3. Kakšne oblike organizacije in razmnoževanja steljke poznamo pri cianidu?

4. Kateri pigmenti in rezervni produkti so opaženi v celicah modrozelenih alg?

5. Kakšna je edinstvenost fotosintetskega aparata modrozelenih alg?

6. Kakšne so značilnosti strukture in delovanja heterocist in akinetov?

7. Kakšen je pomen modrozelenih alg v naravi in ​​narodnem gospodarstvu?

1.5. ODDELEK ZA EUGLENSKE ALGE (EUGLENOPHYTA)

Oddelek vključuje mikroskopske enocelične organizme, opremljene z eno ali dvema flagelama in se aktivno premikajo. Oblika telesa alg euglena je podolgovata, ovalna, eliptična ali fuziformna. Ni celulozne lupine; njegovo vlogo igra zunanja strnjena plast citoplazme - pelikul. Tiste vrste, pri katerih je lupina mehka, elastična, imajo sposobnost spreminjanja oblike telesa. Nekaj ​​alg ima trdo zunanjo lupino, običajno prepojeno z železovimi solmi, ki se ne drži tesno na protoplastu. Število in oblika kromatoforjev sta različna. So vretenaste, trakaste, diskaste, zvezdaste, lamelne. Zelena barva alge euglena zaradi prisotnosti klorofilov a in b. Poleg njih so še karoteni in ksantofili. Rezervni produkt je paramilon, derivat glukoze; odlaga se na zunanjih delih pirenoidov, ki štrlijo iz kromatoforjev v obliki lupin ali v citoplazmi v obliki majhnih zrnc.

Na sprednjem koncu evglenoidov je vdolbina, ki jo pogosto imenujemo žrelo. Je izhodni del za sistem kontraktilnih vakuol, v katerih se kopiči tekočina z raztopljenimi presnovnimi produkti.

Gibanje alg euglena se izvaja zaradi presnovnih sprememb v obliki telesa in s pomočjo flagelluma.

Razmnoževanje poteka z vzdolžno delitvijo celice na polovico v mobilnem ali nepremičnem stanju. V neugodnih razmerah nekatere alge evglene tvorijo speče ciste z debelimi lupinami. Spolni proces ni dokazan.

Alge Euglena so običajne prebivalke majhnih sladkih stoječih vodnih teles, ki med množičnim razvojem povzročajo "cvetenje" vode. Za to skupino rastlin so značilne vse tri glavne vrste prehrane: fototrofna, saprotrofna in holozoična (zaužitje oblikovanih delcev organske snovi ali majhnih organizmov), včasih mešana (miksotrofna).

Oddelek vključuje razred 1 Euglenophycia.

Razred Euglenophycia (Euglenophyceae)

Razred združuje več redov, razlike med katerimi temeljijo predvsem na podrobnostih zgradbe flagelarnega aparata.

Predstavniki reda Euglenales (Euglenales) lahko služijo kot rodovi Euglena, Trachelomonas in Facus.

Alge rod Euglena (Euglena) celice so gibljive, vretenaste, jajčaste in trakaste oblike, valjaste, bolj ali manj spiralno zavite. Sprednji konec je zožen in zaobljen, zadnji konec je koničast, redko zaobljen ali z ozkim stiloidnim procesom (slika 1.6). Na sprednjem koncu celice so stigma, pulzirajoče vakuole in faringealna odprtina, iz katere izhaja ena od bičkov, druga, kratka, pa se nahaja znotraj žrela. Eno jedro, eden do več kromatoforjev, s pirenoidi ali brez njih.

Znanih je 155 vrst, razširjenih predvsem v majhnih sladkih vodnih telesih (luže, jezera, reke), močvirjih in na mokrih tleh. Nekatere vrste povzročajo, da voda "cveti" zeleno ali rdeče. V Belorusiji je znanih 25 vrst. Pogosto najdemo E. zeleno ( E. viridis), E. spirogira (E. spirogyra), E. igla (£. akus), E. caudate (E. caudata) in drugi Evglenofiti lahko služijo kot indikatorji kakovosti vode.

vključuje prostoplavajoče organizme z bičkom in trdno hišico. Struktura hiše je značilna lastnost vrste. Hiše imajo drugačna oblika, praviloma rjave barve in spredaj je luknja za izhod zaveze (slika 1.7). Stene so gladke ali s porami, papilami, zrnci, trni. Kromatoforji (dva ali več) zeleni, s pirenoidi ali brez njih. Obstajajo vrste brez klorofila - saprotrofi. Med razmnoževanjem se celica znotraj hišice deli: eden od hčerinskih osebkov zdrsne skozi luknjo in razvije novo hišico.

Znanih je približno 200 vrst, v Belorusiji je 57 in 84 sort, ki so pogoste v plitvih rezervoarjih s sladko vodo. Najbolj znan T. volvox ( T. volvocina), T. z majhnimi ščetinami (T. hispida), T. oborožen (T. armata), T. podolgovati (T. oblonga), T. jajčasta (T. ovata) in itd.

Vrsta rod Facus (Phacus)(Sl. 1.8) celice so sploščene, bolj ali manj v obliki zamaška, asimetrične, jajčaste, ovalne ali sferične, z enim flagelumom, pogosto z brezbarvnim krmilnim izrastkom na zadnjem koncu telesa. Lupina je gosta, brezbarvna, s črtami ali vrstami zrnc, papil ali bodic. Kromatoforji številni, majhni, diskoidni, obstenski, brez pirenoidov. Jedro je eno (običajno v zadnjem delu celice). Protoplast vsebuje paramilonska zrna.

Znanih je okoli 140 vrst, razširjenih v plitvih stoječih vodnih telesih ali v obalnem delu jezer in rek, onesnaženih z organskimi snovmi. V Belorusiji je 18 vrst in 27 sort. Najpogostejši F. longtail (Ph. longicauda), F. droben mehurček (Ph. vesiculosum), F. okrogel (Ph. orbicularis), F. caudate (Ph. caudatus) in itd.

telovadba

Preglejte pri veliki povečavi mikroskopa in narišite celice evglene, fakusa in trahelomona. Upoštevajte strukturne značilnosti hišice, brezbarven raven izrastek na fakusu in vrat ali lijak pri trahelomonasu, jedro, kromatoforje, biček na sprednjem koncu telesa. (Če želite videti flagele, stekelec obarvajte z 2 % metilen modrim ali jodom v kalijevem jodidu.)

Vprašanja za samokontrolo

1. Kakšne so značilnosti strukture in življenjskega sloga alg euglena?

2. Kakšen je pomen nekaterih predstavnikov alg euglena za karakterizacijo stopnje onesnaženosti vode?

3. V katerih primerih alge evglene preidejo na miksotrofni način prehranjevanja?

1.6. ODDELEK ZA DIVINOFITNE ALGE (DINOPHYTA)

Večina dinofitnih alg ima monadno strukturo in jih predstavljajo posamezne celice. Manj pogoste so ameboidne, palmeloidne, kokoidne in nitaste oblike. Zanje je značilna dorsoventralna oblika telesa: hrbtna in ventralna stran sta jasno izraženi v strukturi celic, jasno je vidna razlika med sprednjim in zadnjim koncem telesa.

Pomembna lastnost vseh dinofitov je tudi prisotnost dveh utorov v celicah. Eden od njih - prečni - pokriva celico v obroču ali spirali, vendar se ne zapre popolnoma, drugi - vzdolžni - se nahaja na ventralni strani celice.

Celični pokrov v najbolj primitivnih oblikah je predstavljen z gladko tanko periplast(sferične oblike). Večina dinofitov je pokritih trenutno, sestavljen iz citoplazemske membrane, pod katero se v eni plasti nahajajo komponente teke – sploščeni mehurčki (mehurčki, cisterne), obdani z membrano.

Na trebušni strani sta pritrjena dva bička, ki se razlikujeta po dolžini, zgradbi in celo funkcijah (eden od njih plava, drugi krmili); ena je skoraj popolnoma skrita v prečnem žlebu, druga štrli iz vzdolžnega žleba in je usmerjena vzdolž povratnega gibanja celice. Številne enocelične alge imajo tako imenovano žrelo (nekakšno cev) in posebna sluzna telesa, ki močno lomijo svetlobo - trihociste, ki se nahajajo v periferni plasti citoplazme ali v vzdolžnih vrstah na notranji površini žrela. V stiku med gibanjem z drugo algo ali zrnom peska se trihociste izločijo v obliki dolgih sluzastih niti, kar povzroči nenaden premik celice.

Za dinofitne alge je značilen tako imenovani mezokariontski tip celične organizacije z jedrskim aparatom, ki še vedno ohranja značilnosti nekaj primitivnosti. To se izraža v kemični sestavi kromosomov (odsotnost histonov) in njihovem obnašanju med mitozo, katere faze so netipične; zlasti kromosomi, ki so zaradi odsotnosti centromer po dolžini slabo diferencirani, so stalno v zgoščenem stanju in so ohranjeni v interfaznem jedru. V jedru je lahko eno ali več jeder, ki med delitvijo običajno izginejo. Med mitozo jedrska ovojnica ne izgine in ne nastane cepitveno vreteno.

Protoplast vsebuje kromatoforje različnih barv (olivna, rjava ali rjava, rumena, zlata, rdeča, modra, modra). Barva je posledica prisotnosti klorofilov a in c, karoteni a, )