Karakteristike glavnih tipova algi. Niže biljke ili alge Niže biljke ili alge

Svi heterokonti imaju sličnu strukturu flagelarnog aparata. Ima 2 flagele, a jedna od njih ima vrlo karakteristične cevaste tročlane pernate izrasline, odnosno dlake - mastigoneme. Upravo je prisustvo dvije nejednake flagele poslužilo kao osnova za imenovanje ove velike grupe vodenih organizama heteroflagelatialge, ili heterokonts. Pored razlika u dužini, flagele se razlikuju i morfološki: glavni bičak se sastoji od osi i perastih dlaka koje se nalaze na njoj, bočni bičak je glatki, u obliku biča. Sastav pigmenata – hlorofila – je takođe sličan A I With i brojni karotenoidi, kao i struktura hloroplasta. Kloroplasti su okruženi sa četiri membrane, pri čemu su dvije vanjske membrane povezane sa endoplazmatskim retikulumom ćelije.

U sklopu odjela, alge Heterocontaceae (Hydroflagellates) objedinjuju nekoliko grupa algi u rangu klasa: Smeđe, Zlatne, Žutozelene, Raphidophyta, Sinuraceae, Pheotamniaceae, Eustigmaceae, neke su se ranije smatrale samostalnim odjelima.

Klasa smeđih algi– Phaeophyceae (Fucophyceae)

Naziv klase "smeđe alge" odražava boju njihovog talusa (od grčkog. Rhaios- tamnoput). Boja je zbog prisustva velikog broja smeđih i žutih pigmenata - pored hlorofila A I With I β -karoten u njihovim hloroplastima postoji višak ksantofila, posebno fukoksantina.

Višećelijske, pretežno velike morske alge, posebno rasprostranjene u hladnim vodama obje hemisfere. Među smeđim algama nisu poznati ni jednoćelijski ni kolonijalni oblici. Poznato je oko 1,8 hiljada vrsta.

Struktura ćelije. Ćelija vrste smeđih algi je eukariotska: formirala je organele sa sopstvenim membranama: jezgro, mitohondrije, plastide itd. Zeleni pigmenti su hlorofili A I With– maskirani su dodatnim: narandžastim karotenima i žuto-smeđim ksantofilima; Od potonjeg, prevladava fukoksantin. Ćelije smeđih algi sadrže od jednog do više plastida. Stanice smeđih algi obično proizvode čvrsti stanični zid na vrhu svoje vanjske ćelijske membrane.

Najčešće postoji jedno jezgro, ali ponekad postoji nekoliko jezgara. Kod nekih predstavnika, kako se starost ćelije povećava, povećava se i broj jezgara. U jezgru uvijek postoji jedna jezgra.

Kloroplasti vegetativnih stanica smeđih algi imaju oko (stigmu) i pirenoide, kojih ima jedan ili više; nekim vrstama nedostaju pirenoidi. Ocelus, koji se sastoji od 30-40 lipidnih globula, djeluje kao sočivo koje fokusira svjetlost na oteklinu flagela, koja je fotoreceptor. Zoospore i gamete smeđih algi obično nemaju oko. Rezervne supstance se talože u pirenoidima. Hloroplasti su najčešće mali, u obliku diska, parijetalni. Njihov oblik može biti u obliku zvijezde, trake ili lamele. Oblik hloroplasta u stanicama smeđih algi može se mijenjati kako stanica stari. Omotač hloroplasta sastoji se od četiri membrane, pri čemu su dvije vanjske membrane povezane sa endoplazmatskim retikulumom ćelije.

Celuloza koja čini ćelijski zid smeđih algi, ponekad nazvana alguloza, razlikuje se po svojstvima od celuloze viših biljaka. Izvan celuloznog zida nalazi se vrlo sluzavi pektinski sloj, formiran uglavnom od alginske kiseline i njenih soli i spojeva sa proteinskim supstancama. Alginska kiselina nalazi se samo u smeđim algama.

Opće karakteristike.

Sve smeđe alge su fototrofi. Proizvodi fotosinteze - specifični ugljikohidrati krizolaminin,alkohol manitol I lipida. Lipidi se akumuliraju u obliku kapljica ulja. Krisolaminerin se taloži izvan hloroplasta: nalazi se u posebnim vakuolama u citoplazmi blizu pirenoida. Manitol ima rezervnu, kao i osmoregulatornu funkciju; njegova koncentracija unutar ćelije ovisi o promjenama u salinitetu vode.

Mlade ćelije smeđih algi sadrže male i brojne vakuole, koje starenjem postaju sve veće zbog fuzije. U citoplazmi postoje posebne formacije - fizode, koje sadrže florotanini. Ove tvari su poznate samo iz vrsta smeđih algi. Funkcija florotanina može biti povezana sa zaštitom stena algi od jedenja životinja, na primjer, mekušaca. Florotanini iz smeđih algi vjerovatno inhibiraju naseljavanje epifitskih algi i životinja na površini talusa. Pretpostavlja se da su florotanini uključeni u zaštitu od zračenja i selektivnu apsorpciju jona teških metala iz vodene sredine. Bezbojni florotanini oksidiraju na zraku i formiraju pigment fikafein, koji osušenim smeđim morskim algama daje karakterističnu tamnu boju.

Struktura talusa. Među vrstama smeđih algi nema jednoćelijskih ili kolonijalnih oblika, sve su jedinke višećelijske. Oblik talusa smeđih algi je najraznovrsniji. To su niti, puzeći ili okomiti, jednoredni ili višeredni; masivne čvrste ili isprepletene kore i kore; tanke sluzave ploče ili guste kožne ploče na stabljici, jednostavne ili secirane; mjehurići i vrećice; cijevi i užad; različito razgranati tanki grmovi ili moćni grmovi. Pričvršćivanje tali se vrši pomoću rizoida ili tabana. Da bi zadržali uspravan položaj, veliki bentoski oblici smeđih algi formiraju zračne (plivajuće) mjehure ispunjene plinom (Sl. 29).

Rice. 29. Izgled smeđih algi: 1 – Fucus; 2 – Saharin; 3 – Alarija; 4 – Sargasum

Među vrstama smeđih algi najsloženiji su tali predstavnika redova Laminaria i Fucus. Imaju znakove diferencijacije tkiva sa specijalizacijom ćelija talusa (Sl. 30). U njihovim talijima se može razlikovati kora, koji se sastoji od intenzivno obojenih ćelija i jezgro, koji se sastoji od bezbojnih ćelija koje su često skupljene u niti. Kod Laminariaceae se u jezgru formiraju i sitaste cijevi i cjevasti navoji. Jezgro obavlja ne samo transportnu funkciju, već i mehaničku, jer sadrži niti s debelim uzdužnim zidovima. Između kore i jezgre mnogih smeđih algi može postojati međusloj velikih bezbojnih ćelija.

Visina talus kod predstavnika smeđih algi najčešće je interkalarni (interkalarni) i apikalni (apikalni), rjeđe bazalni. Interkalarni rast može biti difuzan ili može postojati zona rasta. U velikim oblicima, interkalarni meristem, ili grupa ćelija koja se aktivno dijeli, nalazi se na prijelaznoj tački "peteljke" u "lisnu" oštricu. Velike alge također imaju meristematsku zonu na površini talusa, takozvani meristoderm (neka vrsta analoga kambija viših biljaka).

Reprodukcija u smeđim algama, vegetativnim, aseksualnim i seksualnim. Gamete se formiraju u multilokularnim gametangijama, zoospore - u

Rice. 30. Unutrašnja struktura Laminaria(prema: L.L. Velikanov et al., 1991): A– uzdužni presjek stabljike; B– poprečni presjek stabljike; IN– presjek ploče sa zoosporangium sori

unilokularne sporangije.

Vegetativno razmnožavanje kod brojnih vrsta smeđih algi može se vršiti odsječcima talusa; u vrstama nekako Sphacelaria– leglo grane (plodni pupoljci); u vrstama roda Fucus- grupa ćelija na tabanu koje su sposobne da se diferenciraju u novi talus.

Aseksualno razmnožavanje smeđih algi obično se događa pomoću zoospora. Neke vrste se razmnožavaju nepokretnim tetrasporama ili monosporama. Spore aseksualnog razmnožavanja nastaju kao rezultat mejoze i naknadnih mitoza unilokularne sporangije. Seksualni proces je izogamija, heterogamija i oogamija. Gamete se formiraju u poligondonja gametangija- posebne grupe ćelija. U svakom "gnijezdu" gametangija formira se jedna gameta.

Poznat po smeđim algama seksualni feromoni– rastvorljive supstance koje koordiniraju aktivnost ćelija tokom reprodukcije. Feromoni, kojih je poznato najmanje deset, mogu ili stimulirati otvaranje anteridija ili privući muške gamete ženskim. Oni su također uključeni u izolaciju vrsta. Vjeruje se da se feromoni formiraju u većini vrsta smeđih algi koje imaju spolni proces.

Životni ciklus. Smeđe alge imaju dva glavna tipa životnih ciklusa. Jedna vrsta je haplodiplobiont. Sporofiti su diploidni, tj. sve ćelije sadrže kompletan set hromozoma. Spore aseksualnog razmnožavanja formiraju se u jednolokularnim sporangijama. Kada se formiraju spore, dolazi do redukcijske podjele - mejoze. Ovo smanjenje se naziva sporično. Ćelije (spore) nastale nakon mejoze su haploidne, tj. sadrže polovinu seta hromozoma. Haploidne zoospore i tetraspore klijaju u haploidni gametofit, na kojem se gamete formiraju u multilokularnim gametangijama. Diploidna zigota nastala nakon spajanja gameta prerasta u diploidni sporofit.

Drugi tip je diplobiont; sporofiti, spore i gametofiti su diploidni; redukcijska podjela nastaje tokom formiranja gameta. Ovo smanjenje se naziva gametičko. Nakon fuzije haploidnih gameta, formira se diploidna zigota koja prerasta u diploidni sporofit. Ovaj tip je uobičajen kod vrsta algi (Sl. 31).

Rice. 31. Životni ciklus Šećeri(prema: L.L. Velikanov et al., 1991): 1 – sporofit, 2 – sorusi zoosporangija, 3 – zoospore , 4 – gametofit, 5 – anteridijum, 6 – oogonija, 7 – anterozoid, 8 – zigot (oplođeno jaje)

Na makroskopskom sporofitu Šećeri, u gornjem dijelu ploče, razvija se u prugama sori(grupe) zoosporangija. U zoosporangiji se nakon redukcijske diobe formiraju zoospore sa dvije nejednake flagele. Izrastaju u mikroskopske gametofite: mužjak sa anteridijom i ženka sa oogonijama. Jaje koje je oplođeno anterozoidima odmah, bez perioda mirovanja, klija i formira sporofit. Ovo je životni ciklus Šećeri završava.

Fucus alge nemaju sporofije. U Fucus muški i ženski polni organi - anteridija sa spermatozoidima i konceptakuli sa oogonijama i jajima - nalaze se u udubljenjima talusa - scaphidia, muška i ženska skafidija mogu biti na istoj recepturu ili u različitim receptima. Oogonia sjedi na ćeliji s uhodima , koji nastaju na zidu konceptakul(Sl. 32, B, D).Ćelija oogonije prolazi kroz tri podjele

Rice. 32. Reprodukcija Fucus(prema: B.Fott, 1971; W.Braune et al., 1974): A – fragment talusa (1 – vazdušni mehur, 2 - recept); B– rez kroz posudu; IN– dio ženskog skafidija; G– oogonia; D– oslobađanje jaja; E– presek muškog skafidija; I– grančica s anteridijom; 3 – izlaz sperme

jezgra, od kojih je prva redukcija, što rezultira stvaranjem 8 jaja u oogoniji.

Anteridije se obično formiraju na razgranatim filamentima koji ih podržavaju - parafize(Sl. 32, E,I). Kao rezultat nekoliko podjela, formiraju se 64 spermatozoida. Sperma Fucus imaju oko smješteno unutar reduciranog hloroplasta. Na prednjem kraju spermatozoida formira se 13 mikrotubula skitnicastruja- posebna struktura za koju se vjeruje da je uključena u određivanje ženskog seksualnog privlačnosti.

Spermatozoidi privlače jaje Fucus nespecifični feromon fukoseraten koji luči jaje. Prepoznavanje na nivou vrste povezano je sa specifičnim oligosaharidima u jajnoj stanici i spermi. Na površini jajeta postoje različita područja, od kojih svaka sadrži posebna organska jedinjenja - glikoproteine. Spermatozoidi sadrže glikoproteine ​​organizirane u regije na membrani i procesima prednjeg flageluma, kao i na površini same sperme. Prilikom susreta sa jajetom, spermatozoid se kreće preko ljuske jajeta, kao da ga ispituje uz pomoć svog prednjeg flageluma. Ako su glikoproteini sperme komplementarni glikoproteinima jajne ćelije, tek tada dolazi do prepoznavanja sperme od strane jajne ćelije.

Taksonomija

Fosilni nalazi koji mogu biti povezani sa smeđim algama poznati su iz srednjeg silura (oko 425 miliona godina). Ali ovi nalazi također imaju sličnosti s nekim modernim zelenim i crvenim algama. Fosilni nalazi koji se definitivno mogu povezati sa modernim smeđim algama datiraju iz miocena (5-25 miliona godina). Ove alge podsjeća na modernu Dictyotu. Starost smeđih algi, određena molekularnim metodama, iznosi 155-200 miliona godina.

Za razlikovanje redova smeđih algi koriste se tip organizacije talusa, prisustvo ili odsustvo pirenoida, način rasta, tip polne reprodukcije (izogamija, heterogamija, oogamija) i životni ciklus. Poslednjih godina sistem smeđih algi se aktivno preispituje. U različitim klasifikacijskim shemama, klasa smeđih algi uključuje od 7 do 14 redova.

Red Desmarestiaceae–Desmarestiales. Alge su žbunaste, višegranate, sa izbočenim, ravnim ili spljoštenim steljkom. Pričvršćuje se na podlogu dobro razvijenim đonom. Dlačice se razvijaju na površini talusa.

Rod Desmarestia (Sl. 33). Smeđi ili maslinasti grmovi sa dobro izraženim glavnim izbojkom, do 0,8-1 m visine. Pričvršćuje se đonom u obliku konusa. Grananje u 3-4 reda, naizmjenično ili suprotno. Grane posljednjih redova su ravne ili, rjeđe, nitiste. Vrste su morske, žive u arktičkim i umjerenim geografskim širinama na dubini od 1-20 m, formiraju šikare ili rastu pojedinačno.

Rice. 33. Desmarestia (b. Desmarestia)

Red Ralphsiaceae–Ralfsiales. Predstavnici reda imaju talus u obliku kora različitih struktura ili se sastoje od bazalne kore i vertikalnih izdanaka.

Rod Analipus. Talus se sastoji od višegodišnjeg bazalnog dijela nalik na koru i iz njega izlaze jednogodišnji, maslinastosmeđi, okomiti izdanci, visoki do 40 cm.Multilokularne sporangije su cilindričnog oblika i dvoredne građe. Unilokularne sporangije su ovalne i razvijaju se među asimilativnim granama. Vrste roda su rasprostranjene u morima umjerenih geografskih širina, formirajući pojaseve u zoni plime i oseke.

Red Dictyotaceae–Dictyotales.Vrste reda karakterizira apikalni rast. Vegetativne ćelije sadrže brojne hloroplaste u obliku diska bez pirenoida. Talus je parenhimatozan, karakterizira ga izomorfna promjena generacija. Spolni proces je oogaman, aseksualno razmnožavanje je nepokretnim sporama, spermatozoidi imaju samo jedan bičak. Bičak je dugačak, s pernatim izbočinama i usmjeren prema naprijed. Predstavnici reda nalaze se uglavnom u tropskim i, rjeđe, u umjerenim morima.

Rod Dictyota (aplikacija, 4A). Ima steljku u obliku ravnih maslinasto-smeđih dihotomno razgranatih grmova visine do 11–15 cm. Grane su linearne, uske, bez žila, sa račvastim vrhovima. Tetrasporangije formiraju soruse na površini talusa, koji imaju neodređeni ili prstenasti oblik. Distribuirano u morske vode umjerenim i toplim geografskim širinama.

Red Laminariaceae–Laminariales. Laminariaceae imaju stelj koji se sastoji od ploče, stabljike i organa za pričvršćivanje - tabana ili rizoida. Ploča je glatka ili naborana, cijela ili raščlanjena, sa ili bez rupica, nabora, bokova, dužine od nekoliko desetina centimetara do 20–40 m. Stabljika je razgranata ili češće nerazgranata. Sporofiti su jednogodišnje ili višegodišnje, neke vrste su stare 11-18 godina. U kori mnogih morskih algi nalaze se sluzni kanali.

Najpopularniji predstavnici smeđih algi su alge (vrste rodova Kelp ili saharin), ili "morske alge", koje se prvenstveno nalaze u Tihom okeanu. Nalaze se od površine (ivice) vode do dubine od 200 m. Laminarije rastu poželjno na dubini od 2–20 (30) m, na mjestima sa stalno kretanje voda, pričvršćivanje za kamenje i stene. Laminarije formiraju algalne pojaseve duž morskih obala Daleki istok. Najmoćniji šikari nalaze se u blizini Kurilskih ostrva i oko njih. Hokaido, gdje je koncentrisano oko polovice svjetskih resursa algi. Godišnja globalna žetva algi morske alge dostiže 2 miliona tona vlažne težine, a više od milion tona dolazi od marikulturne proizvodnje u Kini.

Rod Saharina (kelp). Talus je dugačak od 0,5 do 5-10 m, ima debelu sjajnu ploču, elastičnu stabljiku i gusto isprepletene rizoide, kojima je pričvršćen za različite čvrste podloge. Rubovi ploče su glatki ili valoviti, a na površini ploče često postoje izbočine i nabori. Na obje strane ploče formiraju se nakupine sporangija - sori; nakon oslobađanja spora, gornji dio ploče je uništen. Živi od dve do nekoliko godina. Saharini su vrijedne industrijske sirovine i predmeti marikulture. Japanski saharin formira šikare u sjevernoj polovini Japanskog mora, kao i uz južnu i jugoistočnu obalu Sahalina i Južnih Kurilskih ostrva. Japanski saharin je najvrednija komercijalna vrsta, odličnog je ukusa i koristi se za pripremu raznih jela, konzervi i konditorskih proizvoda.

Red Sphacelariaceae–Sphacelariales.

Smeđe alge koje pripadaju ovom redu imaju granasti talus sa apikalnim rastom. Grane sa dlakama. Vegetativne ćelije imaju brojne hloroplaste bez pirenoida. Životni ciklus većine je sa izomorfnom smenom generacija, seksualni proces je izogamija ili heterogamija. Alge formiraju male smeđe čuperke do 3 cm visine i razgranate grmove do 20 cm visine na kamenju ili drugim algama; postoje endofitski predstavnici.

Rod Sphacelaria. Ima tanki filamentni talus. Niti grananja formiraju male, do 0,5–3 cm visine, smeđe pramenove. Vegetativno razmnožavanje vrši se specijalizovanim, često trokrakim granama legla - propagule. Seksualni proces je izogaman. Ženske gamete luče feromone ectocarpen i multifiden. Vrste iz roda rasprostranjene su u morima i polarnih i tropskih širina.

Red Scytosiphonaceae–Scytosiphonales. Predstavnici s crijevnim, mjehurastim, lamelarnim ili vrećastim, često šupljim steljkom do 25 cm dužine. Kora je jednoredna ili dvoredna, unutrašnji dio (zid) talusa formiran je od nekoliko slojeva velikih ćelija. Na površini talusa razvijaju se multilokularne sporangije koje se skupljaju u soruse, podupirući svoje niti - parafize i pramenove dlačica.

Rod Scytosiphon To su tankozidne smeđe cijevi dužine 4–25 cm (Dodatak 4B). Talus je pričvršćen malim tabanom i ima rijetke poprečne konstrikcije. Nalazi se u obalnoj zoni mora na različitim geografskim širinama, često formirajući pojaseve u zoni plime i oseke.

Naručite Fucus–Fucales. Imaju višegodišnji talus u obliku velikih nepravilno ili dihotomno granastih grmova do 1-3 m dužine. Pričvršćuju se na podlogu konusnim đonom. Talus ima izdanke, filoide (strukture nalik listovima), posude (spremnice za gamete) i plivačke mjehure (vazdušne mjehure). Nalaze se u zoni plime i oseke svih umjerenih i arktičkih mora, gdje formiraju moćne šikare - pojaseve.

Rod Sargassum(Sl. 34, IN). Bogato razgranati maslinasto-smeđi ili smeđi grmovi visine 0,5–1,5 m. Pričvršćeni konusnom bazom. Filoidi se razvijaju na bočnim izbojcima koji se protežu od cilindričnog stabljike, u donjim i srednjim dijelovima talusa. Filoidi su kožasti, sa centralnim rebrom, dugi 0,2–2 cm. Plivački mjehuri su ovalni ili okrugli, sa ili bez izbočina. Sargassum je rasprostranjen u umjerenim i suptropskim geografskim širinama od donjeg obalnog pojasa do dubine od 10 m, gdje formiraju guste ili rijetke šikare. U južnom dijelu Tihog oceana - takozvanom Sargaškom moru - formiraju ogromne plutajuće akumulacije u kojima se razmnožavaju samo vegetativnim putem.

Rod Fucus (Sl. 32).Thallus kožast, žbunast, dihotomno razgranat, visok 25–50 cm Raste u blizini obale dalekoistočnih mora nekoliko godina, živi u primorskoj zoni. Često formira velike šikare u plitkoj vodi. Vrste ovog roda karakteriziraju dihotomnost

Rice. 34. Izgled algi fukus: A – Ascophyllum; B – Cystoseira; IN – Sargassum; 1 – posuda, 2 – plivačka bešika

razgranati talus sa ravnim granama koje imaju uzdužno rebro, koje je koničnom bazom pričvršćeno za kamenje. Fucus se koristi kao gnojivo, kao hrana za stoku, za proizvodnju brašna za životinje, alginata, a koristi se u medicini za liječenje gušavosti, korekciju tjelesne težine itd.

Red Ectocarpaceae–Ectocarpales. Alge koje su ovdje uključene su mikroskopske, slobodno žive, epifiti, epizoiti ili endofiti. Reproduktivne organe predstavljaju jednolokularne (sporangije) i multilokularne (gametangije) sporangije; oni su dugocilindrični, kratkocilindrični ili u obliku mahune.

Rod Ectocarpus. Talus u obliku mekih smeđih grmova do 2 cm visine. Grmovi su formirani od jednorednih, naizmjeničnih, dihotomnih ili nepravilno razgranatih niti. Multilokularne sporangije su u obliku mahune, formirane sa strane bočnih grana na stabljici od 1-3 ćelije. Vrste su rasprostranjene u morima različitih geografskih širina, u čistim i zagađenim vodama, u litoralnoj zoni i u gornjem dijelu sublitoralne zone. Epifiti se također nalaze u zagađivanju antropogenih supstrata.

Ekologija

Velika većina smeđih algi živi u morskim vodama. Samo 8 vrsta nalazi se u slatkim vodama. Postoje i jednogodišnje i višegodišnje vrste, čija starost može doseći 15-18 godina. Laminaria algae Nereocistis I Macrocystis, koji žive duž pacifičke obale Sjeverne Amerike, imaju maksimalnu veličinu za sve alge - do 30-40 m dužine. Oni formiraju divovske podvodne šume u morima Dalekog istoka. Smeđe alge vezuju se za široku paletu supstrata - kamenje, kamenje, šljunak, školjke i školjke morskih životinja i druge alge. Neki mali oblici smeđih algi žive unutar tkiva drugih algi kao endofiti. Većina smeđih vrsta živi u vezanom stanju. Talusi otkinuti iz zemlje nose se strujom u mirna mjesta sa muljevitim dnom i tamo nastavljaju postojati. Vrste s mjehurićima zraka na talusu, odvojene od tla, isplivaju na površinu, formirajući velike plutajuće agregacije, posebno u područjima sa stabilnom kružnom strujom, kao u Sargaskom moru. U takvim grozdovima postoje dosta dugo i razmnožavaju se samo vegetativnim putem.

Smeđe alge su rasprostranjene u svim morima, ali svoj najveći razvoj dostižu u morima umjerenih i subpolarnih širina. Njihovi veliki tali rastu pričvršćeni za stijene i kamenje, a na mirnim mjestima u blizini obale i na velikim dubinama mogu čak i nasloniti se na zaliske školjki mekušaca i šljunka. Mogu se naći na različitim dubinama – od primorske zone, gde su tokom oseke satima van vode, do 40–200 m. Na području Havajskih ostrva vrste roda su nađene na dubini od 180 m Sargassum, A Kelp V u Jadranskom moru pronađena je na dubini od 200 m. Najzastupljeniji šikari smeđih algi uočeni su na dubini od 6-15 m, gdje su najbolji svjetlosni uvjeti i stalno kretanje vode, što donosi hranjive tvari u njihove stelje. i ograničava naseljavanje biljojeda - fitofagi.

Klasa zlatne alge –Chrysophyceae

Jednoćelijski, kolonijalni ili višećelijski organizmi, obično imaju stadij bića životni ciklus. Ćelije su mononuklearne, sa jednim ili više hloroplasta. Obično je prisutna stigma (Sl. 36). Flagele 1–2, nejednake. Kontraktilna vakuola se nalazi na prednjoj strani ćelije. Vanjski omotači stanica ovih organizama su vrlo raznoliki. Kod najprimitivnijih vrsta ćelija je prekrivena delikatnim periplastom, koji omogućava stvaranje izbočina različitih oblika (rizopodije, pseudopodije); kod drugih je plazmalema prekrivena tvrdom celuloznom membranom, ponekad vrlo sluzavom. Kućice zlatnih algi dolaze u različitim oblicima: u obliku vaze, sferne, jajolike, cilindrične; sa jednom ili više rupa. Kavez je pričvršćen za podnožje kućice sa fleksibilnom nogom ili može biti slobodan. Kod nekih krizofita se na površini ćelije talože vapnenačke formacije - kokoliti - različitih oblika i veličina, a silicijumski flagelati imaju unutrašnji silicijumski skelet. Raznolikost strukture ovih skeleta omogućava korištenje ostataka različitih oblika fosilnih silikoflagelata za određivanje starosti geoloških stijena koje ih sadrže. Kod razvijenijih predstavnika odjela zlatnih algi, stanice su prekrivene ljuskom koja se sastoji od silikonskih ljuski (ponekad nose bodlje), ili su zatvorene u kućice kroz čije otvore izlaze flagele ili pseudopodije.

Kućice vrsta zlatnih algi su u obliku vaze, sferne, jajolike, cilindrične, sa jednom ili više rupa. Kavez je pričvršćen za podnožje kućice sa fleksibilnom nogom ili može biti slobodan.

Pigmenti - hlorofili A I With, fukoksantin. Krizofite karakteriše najveći sadržaj fukoksantina među heterokontima (55-93% svih karotenoida).

Većina vrsta su slatkovodni fototrofi, ali postoje i heterotrofi i fagotrofi.

Rezervne supstance su krizolamin i ulja.

Među jednoćelijskim oblicima zlatnih algi prevladavaju slatkovodne planktonske vrste, a među višećelijskim oblicima prevladavaju pridnene ili epifitske vrste. Nalaze se uglavnom u hladnom moru i slatkim vodama. Poznato je oko 360 vrsta.

Rice. 36. Zlatne alge (po: S. Hoek van den et al., 1995.): A- ćelijska struktura; B– radikularni sistem; IN– tripartitni mastigonem; G– presjek dijela hloroplasta; 1 – bazalno tijelo; 2 – bazalni otok; 3 – kratki bičak; 4 – stigma; 5 – rizoplast; 6 – jezgro; 7 – nuklearna membrana; 8 – nukleolus; 9 – mitohondrije; 10 – vakuole; 11 – sluz; 12 – plazmalema; 13 – vezikule; 14 – sluzavo tijelo; 15 – lipidi; 16 – hloroplast; 17 – Golgijev aparat; 18 – kontraktilna vakuola; 19 – dugi bičak: 20 – 1. korijen; 21 – 2. kičma; 22 – 3. kičma; 23 – 4. kičma; 24 – nukleoid hloroplasta; 25 – HES; 26 – ljuska hloroplasta; 27 – okružujuća lamela; 28 – lamela; 29 – duga bočna nit; 30 – kratka bočna nit; 31 – terminalna nit; 32 – tubularni dio mastigonema

Struktura talusa u zlatnim algama najčešće je monadna, ali može biti vrlo raznolika: kokoidna, palmeloidna, plazmoidna, ameboidna, filamentozna, parenhimatozna (sl. 37).

Rice. 37. Zlatne alge (prema: L.L. Velikanov i dr., 1981): A – Ochromonas: 1 – izgled, 2 – cista; B – Chromulina: 1 – izgled, 2 – cista, 3 – šema formiranja filma iz cista; IN – Dinobryon: 1 – opšti pogled na koloniju, 2 – cista; G – Chrysameba; D – Gibberdia; E – Hydrurus: 1 – opšti pogled na koloniju, 2 – vrh grane, 3 – zoospora

Reprodukcija. Zlatne alge imaju tri načina razmnožavanja: vegetativni, aseksualni i seksualni.

Vegetativno razmnožavanje nastaje uzdužnom diobom ćelije ili dezintegracijom kolonije na dijelove zbog diobe ćelije u jednom, dva ili tri smjera.

Seksualni proces(ćelije zlatnih algi su diploidne) – izogamija ili konjugacija. Kao rezultat seksualnog procesa, kao i pod nepovoljnim uvjetima, formiraju se ciste s debelom ljuskom koja sadrži silicij.

Aseksualna reprodukcija provode jednostruke ili biflagelne zoospore, koje se razvijaju u običnim vegetativnim stanicama ili zoosporangijama. Seksualni proces: holo-, izo- i autogamija. Hologamija je vrsta seksualnog procesa u kojem se dvije ćelije slične vegetativnim spajaju na prednjim krajevima u binuklearnu zigotu, koja se zatim pretvara u silicificiranu cistu.

Taksonomija

Od zlatne alge krajem prošlog veka, na osnovu rezultata molekularno-genetičkih studija, izdvojena je klasa Sinuraceae. Razlikuje se i klasa Pheotamniaceae - od žuto-zelenih i zlatnih algi. Stoga se klasa Chrysophyceae smanjila u veličini i trenutno sadrži oko 360 vrsta razvrstanih u tri reda: Chromulinales, Hibberdiales i Hydrurales. Oblik, struktura i broj flagela, kao i sastav pigmenta i struktura tijela važni su sistematski karakteri.

Red Chromulinaceae – Chromulinales. Ovaj red uključuje organizme s monadičnim, palmeloidnim i ameboidnim tipovima diferencijacije talusa. Monadne ćelije sa jednim flagelom vidljivim pod svetlosnim mikroskopom.

Rod Chrysameba(Sl. 37, A) su slatkovodne ameboidne alge; u svom životnom ciklusu imaju bičevu fazu. Zigota se pretvara u stomatocistu.

Rod Chromulina(Sl. 37, IN) - jednoćelijski slobodno plivajući organizmi koji žive prvenstveno u slatkim vodama. Ćelije su gole; ima jedan ili dva zlatna plastida.

Rod Dinobryon(Sl. 37 , G)– jednoćelijski i kolonijalni, slobodno plivajući ili vezani predstavnici. Monade se nalaze u kućicama u obliku vaze formiranim od celuloznih mikrofibrila. Osim celuloze, kuća sadrži i veliki broj aminokiselina. Oblik kolonija nalik na grm povezan je s metodom vegetativne diobe ćelija, kada se jedna od ćelija kćeri, napuštajući roditeljsku kuću, pričvrsti na njen otvor. Rotirajući oko svoje ose, formira sopstvenu kuću. Obje kćerke ćelije mogu napustiti roditeljsku kuću. Ćelije sadrže 1-2 hloroplasta; na prednjem kraju ćelije vidljivi su ocelus i 2 kontraktilne vakuole. Krizolaminin se nalazi u vakuoli na zadnjem kraju ćelije. Razmnožavanje je vegetativno i polno.

Red Gibberdiaceae–Hibberdiales. Predstavnike ovog reda karakterizira jedinstven pigmentni sastav. Osim fukoksantina, imaju dodatni karotenoidni pigment koji sakuplja svjetlost - anteraksantin.

Uključuje porođaj Gibberdia, Chromophyton, Styloceras, Chrysopixis, Platytheca i drugi.

Rod Gibberdia ima dvije faze u životnom ciklusu: kolonijalni palmeloidni nepomični i jednoćelijski monadni pokretni. Pod svjetlosnom mikroskopijom, u monadičkom stadiju vidljiv je samo jedan flagelum. Karakteristično je da pored fukoksantina postoji još jedan dodatni karotenoidni pigment koji sakuplja svjetlost - anteraksantin.

Naručite Hydrurus–Hidraulika. Predstavnici ovog reda imaju talus sa palmeloidnim i pseudoparenhimatoznim tipom strukture. Karakterizira ga prisustvo jedinstvenih zoospora tetraedarskog oblika. Nema špijunke. Mitoza je poluzatvorena.

Uključuje porođaj Hydrurus, Celloniella, Federmatium, Chrysonebula i drugi.

Rod Hydrurus(Sl. 37, E) je najdiferenciranija među palmeloidnim algama. Njegov talus se sastoji od velikih, do 30 cm dugih, sluzavih kolonija koje izgledaju kao smeđe razgranate vrpce, koje često emituju vrlo neugodan miris. U kolonijama se mogu razlikovati glavno deblo i bočne grane. Ćelije uronjene u običnu sluz sadrže jedan hromatofor u obliku čaše i nekoliko kontraktilnih vakuola. Ćelije su labavo smještene duž periferije kolonije i gušće u sredini. Talus može rasti samo diobom apikalnih stanica. Tokom aseksualne reprodukcije, zoospore se formiraju u ćelijama bočnih grana kolonije. Formira sferične ciste. Nalazi se u planinskim potocima i rijekama sa hladnom vodom, gdje se vezuje za tvrde podloge.

Klasa algi Sinura –Sinurophyceae

sin- zajedno i ura- rep. Ova grupa organizama je izolovana iz zlatnih algi 1987. godine. Kombinira monadne usamljene i kolonijalne organizme, ponekad sa izmjenom u životnom ciklusu monadnog i palmeloidnog stadija. Površina pektinskih ljuski prekrivena je ljuskom silikonskih ljuskica. Mitohondrije sa tubularnim kristama obično se nalaze u citoplazmi oko hloroplasta. Postoji jedno jezgro, obično dva hloroplasta okružena sa četiri membrane. Lamele su tritilakoidne, postoji pojasna lamela. Glavni pigmenti su hlorofili A I With, β -karoten i fukoksantin. Nema stigme. Ćelije obično imaju 2 nejednake flagele. Dugačak pernati bičak je usmjeren naprijed. Kratak, glatki flagelum, koji je ponekad jako reduciran, usmjeren je prema stražnjoj strani.

Ćelije se razmnožavaju uglavnom uzdužnom podjelom. Kolonije, koje se raspadaju, stvaraju mlade kolonije. Kod nekih vrsta seksualni proces je opisan u obliku izogamije. Štoviše, za razliku od zlatnih algi, fuzija izogameta u sinurskim algama se ne događa na prednjim, već na njihovim stražnjim krajevima. Endogeno se formiraju silicificirane ciste s porama, slične onima kod krizofita.

Uglavnom planktonski oblici, palmeloidni stadijumi su dio bentosa. Većina vrsta sinurskih algi su fototrofni slatkovodni organizmi.

Taksonomija.

Klasa algi Sinura uključuje 7 redova: Chloramoebales, Synurales, Rhizochloridales, Ochromonadales, Heterogloeales, Parmales i Thallochrysidales.

Red Sinuraceae – Synurales. Monadične forme, pektinske ćelijske membrane obično su prekrivene ljuskom silicijumskih ljuskica, cementiranih organskom materijom u čvrstu kutiju. Jedan ili dva hloroplasta.

Rod Sinura(Sl. 38) - slatkovodna monada se formira sa dvije nejednake flagele i dva zidna hloroplasta. Jezgro je piriformno, smješteno u prednjem dijelu ćelije. Iza jezgra nalazi se jedna velika vakuola, a na zadnjoj strani ćelije nekoliko malih kontraktilnih vakuola. Ćelije su prekrivene ljuskama, poput pločica.Razmnožavanje je najčešće vegetativno, kod nekih je poznat polni proces. Formira kolonije (Sl. 39, A). Ciste se često pojavljuju u svim ćelijama kolonije. Sa masovnim razvojem Sinura može dati vodi neprijatan miris.

Rice. 38. Izgled Sinura ćelija

Naručite Rhizochloridales – Rhizochloridales. Pretežno slatkovodni organizmi s rizopodijalnim tipom diferencijacije talusa, koji žive uglavnom u slatkovodnim tijelima.

Rod Mallomonas(Sl. 39, B-G) – jednoćelijska monada sa jednim jasno vidljivim flagelom i jednim bifurkiranim hloroplastom.

Rice. 39. Izgled sinur algi (prema: G.A. Belyakova et al., 2006): A – podijeljena kolonija Sinurs; B, C – formiranje statospora i G – izgled Mallomonas

Ćelija je prekrivena udubljenim i spiralnim ljuskama, neke od njih imaju igličaste bodlje (sl. 39, G). Karakteristično je prisustvo statospora (Sl. 39, B, C). Za jedan broj predstavnika opisan je seksualni proces - hologamija.

Rod Myxochlorisživi u ćelijama listova sfagnumskih mahovina, ima izgled velikog višejezgrenog plazmodija. U jesen formira ciste koje klijaju u proljeće. Iz njih izlaze zoospore ili amebe, prodiru u prazne ćelije listova i spajaju se u plazmodijum.

Naručite Chloramoebales - Chloramoebales. Uključuje monadne predstavnike. Nalazi se u slanim i slatkim vodama.

Rod Heterochloris – njegove ćelije mogu promijeniti oblik, formirajući pseudopodije. Ovaj fenomen je svojstven mnogim predstavnicima reda, kao i sklonost ka životinjskom načinu prehrane. Ćelija sadrži nekoliko hloroplasta, kapljice ulja i krizolamin. U prednjem dijelu ćelije nalaze se kontraktilne vakuole, u centru je jedno jezgro. Vegetativno se razmnožava uzdužnom diobom stanica.

Naručite Ochromonadales - Ochromonadales. Kombinira gole oblike s dvije nejednake flagele. Slatkovodni i morski oblici.

Rod Ochromonas uključuje jednoćelijske monade sa dvije nejednake flagele. Ćelije su prekrivene samo plazmalemom. Na prednjem kraju ćelije nalazi se kontraktilna vakuola i ocelus, na zadnjem kraju nalazi se vakuola sa krisolaminarinom. Razmnožava se vegetativno; brazda cijepanja počinje na prednjem kraju ćelije između dva para baza flagela. Vrste roda su česte u oligotrofnim slatkim vodama, ali ima i morskih predstavnika.

Red Heterogloeales - Heterogloeales. Uključuje alge sa palmeloidnim tipom diferencijacije talusa. Predstavnici reda se češće nalaze u slatkim nego u slanim vodama.

Rod Helminthogleaživi u bočatim vodama. Ova kolonija, koja se nalazi na proširenoj bazi, sastoji se od razgranatih sluzokoža. U ovoj sluzi nasumično se nalaze protoplasti, od kojih je svaki okružen svojom sluzokožom.

Klasa alge Pheothamnia – Phaeothamniophyceae

Ime klase dolazi od roda tipa Phaeothamnion(iz grčkog phaeos- tamni grm). Predstavnici ove grupe organizama izdvojeni su u posebnu klasu žuto-zelenih i zlatnih algi 1998. godine na osnovu analize sekvence ribosomskih gena i karakteristika ultrastrukture ćelije. Pheotamnia alge karakterizira jedinstvena kombinacija pigmenata: fukoksantina sa heteroksantinom, odsustvo violaksantina.

Karakteristike stanične strukture: odsustvo vakuola sa krizolaminarinom i odsustvo endogenih cista sa zidovima silicijum dioksida.

Klasa uključuje jednoćelijske, kolonijalne i višećelijske organizme sa kokoidnim, palmeloidnim i filamentoznim tipom strukture talusa. Flagelarni stadijumi sa dve nejednake flagele. Flagella bočna ili subapikalna. Stigma se javlja u zoosporama. Pigmenti - hlorofili A I With, β -karoten, fukoksantin, diadinoksantin, diatoksantin i heteroksantin. Glavni rezervni proizvod je paramilon ( β -glukan). Postoji ćelijski zid, tokom ćelijske deobe se formira ćerki zid unutar matičnog zida.

Kod pheotamniaceae, glavni načini razmnožavanja su samo vegetativni i aseksualni. Aseksualno razmnožavanje vrši se autosporama ili zoosporama. Seksualna reprodukcija je nepoznata.

Vrste algi Pheotamnia žive isključivo u slatkim vodama. Taksonomija.

Trenutno je potvrđena monofiletska priroda klase algi feotamnije, a među okrofitima je bliža smeđim i žuto-zelenim algama nego zlatnim algama. Trenutno je poznato oko 30 vrsta ovih algi, klasifikovanih kao jedna red Pheothamniales - Phaeothamniales.

Rod Teotamnion predstavlja pričvršćene razgranate niti do 1 cm visine (sl. 40). Ćelije su cilindrične, nepravilne, proširene prema gore, uzduž

Rice. 40. Izgled Teotamnion.

dužine dva do tri puta širine. Tokom ćelijske diobe, materijal matičnog zida troši se na formiranje slojevitog omotača koji okružuje ćelije filamenta. Ispod plazmaleme se nalaze vezikule duž periferije ćelije. Podsjećaju na fizode - formacije koje se nalaze u stanicama smeđih algi. Ćelije sadrže od jednog do nekoliko plastida u obliku diska maslinasto-smeđe boje. Zoospore se formiraju 1–2, rjeđe 4–8 u jednoj ćeliji. U zoosporama, flagele su pričvršćene sa strane. Položaj flagelarnih korijena Teotamnion podsjeća na žuto-zelene i smeđe alge. Takođe mu nedostaje rizoplast. Tokom životnog ciklusa mogu se formirati ciste, ali u njihovim zidovima nema silicijuma. Ciste klijaju kao zoospore. Naseljava se kao epifit na filamentoznim algama. Naseljava stajaće i sporo tekuće slatkovodne vode.

Klasa Raphid alga –Raphidophyceae

Naziv klase dolazi od grčkog. rhaphid – igla. Ujedinjuje jednostanične biflagelne organizme kojima nedostaje ćelijski zid. Uglavnom slatkovodni organizmi sa spljoštenim ćelijama (Sl. 41).

Ćelije imaju flagele nejednake dužine, napred usmjereni bičak je pernat i duži, nazad usmjeren bičak je glatki i kraći. Ne postoji tranzicijska spirala. Kloroplasti su mali, brojni ili, rjeđe, 1-2 po ćeliji, okruženi sa četiri membrane, od kojih su dvije CES membrane. Tilakoidi se skupljaju u hrpe od tri. Jezgro je veliko, okruženo prstenom diktija. Mitohondrije sa tubularnim kristama. Postoje kontraktilne vakuole. Citoplazma je često vakuolizirana. Ćelije su gole, okružene samo plazmalemom. Obično nema stigme (oka).

Fotosintetski pigmenti - hlorofili A I With, β -karoten, voucheriaksantin, dinoxanthin, diadinoxanthin, heteroxanthin.

Rezervni proizvodi asimilacije su masti i ulja, rjeđe škrob i krizolamin.

Žive i u sfagnumskim močvarama i drugim staništima s kiselom i neutralnom reakcijom vode. Neke vrste se nalaze u bočatim i morskim vodama.

Rice. 41. Izgled rafidnih algi.

Taksonomija.

Dugo vremena ova grupa algi, zbog svoje zelene boje, prisustva ždrijela i niza drugih strukturnih karakteristika, smatrana je klasom kloromonas među euglenofitima. Ali podaci citologije, biohemije, fiziologije i molekularne biologije pokazali su njihovu nesumnjivu pripadnost odjelu algi Heterokontae (Ochrophyta) i monofiletsku prirodu grupe algi Raphid.

Od jedine poznato je oko 25 vrsta red Huttonellaceae– Chattonellales.

Rod Heterosigma(Sl. 42, A) uključuje morske flagellate. Ćelije su ovalnog oblika sa flagelama pomaknutim u stranu; plastidi se nalaze duž periferije ćelije. Nema trihocista. Oni plivaju, čineći rotirajuće pokrete oko uzdužne ose tijela. Može uzrokovati toksično cvjetanje algi u obalnim vodama.

Rice. 42. Raphid alge (prema: R. E. Lee, 1999): A – Heterosigma; B – Goniostomum; 1 – hloroplast; 2 – mukocista; 3 – kontraktilna vakuola; 4 – trihocista; 5 – jezgro

Rod Goniostomum(Sl. 42, B) - pokretne dorzoventralno komprimirane monade. Leđna strana je zakrivljena, trbušna je spljoštena. Žlijeb na prednjem kraju vodi u trouglasto ždrijelo, iz kojeg izlaze dvije dugačke flagele; njihova dužina je uporediva sa dužinom ćelije. Plastidi se nalaze duž periferije ćelije. Trichociste se nalaze ispod plazmaleme. Živi u slatkim vodama sa kiselom pH vrednošću.

Klasa algi Eustigma –Eustigmatophyceae

Naziv klase dolazi od grčkog. EU- “dobro” i stigma- “oznaka”, “spot”. Klasa objedinjuje gole jednoćelijske, rjeđe kolonijalne organizme s pretežno kokoidnom strukturom.

Jedno ili više jezgara. Obično postoji jedan hloroplast okružen sa 4 membrane. Bičak je obično jedna prednja perasta i drugo bazalno tijelo ili, rjeđe, dvije nejednake bičice. Prisutna je stigma (oko), koja se nalazi izvan hloroplasta, njegove granule bez membrana.

Rice. 43. Izgled eustigma alge

Hloroplast je obično jednostruki, veliki, višekraki, čašasti ili parijetalni, žutozelene boje. Tilakoidi su sakupljeni u tri lamele, pojasne lamele nema.

Glavni pigmenti: hlorofil a, β-karoten, violaksantin i voučerijaksantin. Pirenoid je obično prisutan samo u vegetativnim oblicima.

Rezervne tvari su ulja i tvari nepoznate prirode koje se kao čvrsti materijal talože izvan plastida. Ne stvara se skrob.

Žive u slatkim vodama, rjeđe se nalaze u morima i tlu.

Taksonomija.

Ranije je ova grupa organizama klasifikovana kao žuto-zelene alge. Trenutno se alge Eustigma smatraju klasom u odjelu Heterocontophytes. Poznato je oko 35 vrsta, uglavnom slatkovodnih, koje se pripisuju jedinoj naručiti Eustigma - Eustigmatales.

Rod Evstigmatos(Sl. 43) – jednoćelijske male sferične alge. Ćelijska stijenka je glatka, čvrsta, bez ukrasa. Žutozeleni hloroplast je jednostruki, režnjevi, parijetalni, sa stabljikastim poliedarskim pirenoidima. Velika centralna vakuola sa crvenim sadržajem. Razmnožava se sa 2 ili 4 autospore ili zoospore u obliku boce s jednim ulaznim flagelom, velikom stigmom smještenom izvan hloroplasta na prednjem kraju i jednim stražnjim hloroplastom bez pirenoida. Uobičajena komponenta zemljišne flore. Poznata sa Novog Zelanda, Austrije, Islanda i basena Arizone kao "alge senfa".

Klasa žutozelene alge –Xanthophyceae

U žutozelene alge spadaju alge čiji su hloroplasti obojeni svijetlo ili tamnožuto, vrlo rijetko zeleno, a tek ponekad plavo. Boja talisa određena je prisustvom sledećih pigmenata u hloroplastima ćelija - hlorofila A I With, β -karoten i ksantofili. Prevlast potonjeg određuje jedinstvenu boju žuto-zelenih algi. Osim toga, paramilon, uljne kapljice, a samo kod nekih vrsta, grudvice leukozina i volutina akumuliraju se u stanicama kao glavni proizvod asimilacije. Žuto-zelene alge ne proizvode škrob. Posebnost žuto-zelenih je prisustvo monadne strukture u vegetativnim stanicama i dvije nejednake flagele u zoosporama. Ćelijski zid sadrži celulozu, glukozu i uronsku kiselinu. Ćelijski zid se često sastoji od dva dijela.

Razmnožavanje je vegetativno, aseksualno i polno.

Široko rasprostranjen u slatkim vodama. Rijetko se nalazi u moru, bočatim vodama i tlu.

Ranije se klasa žuto-zelenih algi zvala Tribophycean alga po tipskom rodu Tribonema (od grčkog. pleme – vješt, lukav i nema – nit). Poznato je oko 450 vrsta.

Žuto-zelene boje karakteriše značajna morfološka raznolikost. Među brojnim predstavnicima ovog odjela nalaze se gotovo svi glavni tipovi tjelesne građe: ameboidni, monadni, palmeloidni, kokoidni, filamentni, heterofilamentni, lamelarni i sifonalni (Sl. 44). – 46). jednoćelijski talus,

Rice. 44. Izgled žuto-zelenih algi: 1, 2 – Charatiopsis, 3 – Centritractus, 4 – Ofiocytium

kolonijalne, višećelijske i nećelijske. Ćelijska membrana je gusta, pektinska i celulozna, sastoji se od dijelova koji se međusobno čvrsto preklapaju ili od dva lista. Silicijum ili kreč se taloži u ljusci. Uglavnom nepokretni oblici. Među jednoćelijskim vrstama postoje pokretni oblici koji nemaju gustu ljusku i opremljeni su flagelama, lobopodijama i rizopodijama.

Rice. 45. Izgled ksantokoknih žuto-zelenih algi: 1–3 – Botridiopsis, 4 – Tetrahedriella, 5 – Pseudostaurastrum, 6 – Goniochloris, 7, 8 – Bumilleriopsis

Najviše žuto-zeleno – nepokretni organizmi. Kod pokretnih jedinki kretanje se može izvesti pomoću flagela ili rizopodija. Ćelije različitih oblika: sferične, vretenaste, elipsoidne, cilindrične, tetraedarske, srpaste, kruškolike, jajolike. Talusi veličine od 0,5 – 1,5 µm ( Chloridella) do nekoliko milimetara u prečniku ( Botridiopsis) (Sl. 45, 1 – 3) i dužine do desetina centimetara ( Vaucheria) (Sl. 46, 3).

Rice. 46. ​​Izgled žuto-zelenih algi: 1 – Tribonema, 2 – Heteropedia, 3 – Vaucheria, dio filamenta sa oogonijem i anteridijem

Većina žuto-zelenih vrsta su fototrofi, ali postoji i holozojsko hranjenje gutanjem bakterija i malih algi. Žutozelene alge su rasprostranjene u slatkim vodama. Takođe su česti u tlu, rjeđe u morskim i bočatim vodnim tijelima. Klasa uključuje aerbiontske, planktonske, bentoske i perifitonske forme. Epifiti, epizoiti, kao i intracelularni simbionti u ćelijama protozoa.

Bez obzira na vanjsku strukturu, unutrašnja struktura ćelije žuto-zelenih algi je ista. U protoplastu se obično uočava nekoliko žuto-zelenih hloroplasta, koji imaju diskasti, koritasti, lamelarni, rjeđe trakasti, zvjezdasti ili čašasti s punim ili režnjevim rubovima. Boja je zbog nedostatka fukoksantina, koji je odgovoran za zlatnu i smeđu boju kod drugih okrofita. Među ostalim pigmentima imaju β -karoten, voucheriaksantin, diatoksantin, diadinoxanthin, heteroxanthin. Kod pokretnih oblika, crveno oko, ili stigma, obično se nalazi na prednjem kraju hloroplasta. Nekoliko vrsta ima polu-potopljene pirenoide. Jezgro u ćeliji je obično jedno, male veličine, ali postoje vrste s višejezgarnim stanicama. Kod nekih vrsta postoje jedna ili dvije kontraktilne (pulzirajuće) vakuole na prednjem dijelu ćelije.

Predstavnici monade i pokretni stadijumi (zoospore i gamete) imaju dve nejednake bičeve. Izuzetak su sinzoospore Vaucheria, u kojoj se na površini nalaze brojni parovi glatkih flagela malo različitih dužina. Kratki flagelum završava akronemom. Flagele su pričvršćene subapikalno za ćeliju. U spermi Vaucheria pričvršćivanje je bočno.

Vrste s ameboidnom, monadnom i palmeloidnom organizacijom nemaju ćelijski zid, prekrivene su samo citoplazmatskom membranom i mogu lako promijeniti oblik. Ponekad se "gole" ćelije nalaze unutar kuća, čiji zidovi mogu biti obojeni u braon sa solima mangana i željeza. Velika većina oblika ima ćelijski zid koji se sastoji od dva dijela. U ćelijskom zidu dominira celuloza, a sadrži i polisaharide, koji se uglavnom sastoje od glukoze i uronske kiseline. Mlade ćelije imaju tanku membranu, ali se s godinama ona deblja. U njemu se mogu taložiti soli željeza, čiji spojevi ga boje u različite nijanse smeđe i crvene. Silicijum je najčešće prisutan u ćelijskom zidu, dajući mu tvrdoću i sjaj. Također se može optočiti vapnom i oblikovati na različite načine (bodlje, ćelije, bradavice, čekinje, zubići, itd.) Pričvršćeni oblici mogu formirati izrasline ljuske – noga sa potplatom.

U filamentoznim oblicima žuto-zelenih algi sa školjkama školjki, kada se filamenti raspadnu, stanične membrane se raspadaju u fragmente u obliku slova H. Ovi fragmenti su čvrsto povezane polovice membrana dvije susjedne ćelije (slika 47). Kako filamenti rastu, fragment ćelijskog zida dvije susjedne ćelije kćeri u obliku slova H umeće se između dvije polovine matičnog ćelijskog zida. Kao rezultat, svaka od ćelija kćeri je napola prekrivena starom membranom matične ćelije i pola – novonastala membrana.

Rice. 47. Šema formiranja poprečne pregrade između dvije kćeri ćelije u filamentoznim žuto-zelenim algama (prema: A.A. Masyuk, 1993): A– fragment konca; B– polaganje pojasnog prstena i formiranje poprečnog septuma između dvije ćelije; IN– slojevitost bikuspidnih ćelijskih membrana; G– raspadanje ljuske u H-oblikovane dijelove

Kod pokretnih predstavnika prisutne su kontraktilne vakuole. Obično ih ima 1-2 po ćeliji. Golgijev aparat ima jedinstvenu strukturu. Diktiozomi su mali, sadrže 3-7 cisterni. Postoji jedno jezgro, rjeđe ih ima mnogo; Kod coenotske vrste, ćelije su uvijek višejezgrene.

Reprodukcija. Većinu vrsta žuto-zelenih algi karakterizira vegetativno i aseksualno razmnožavanje.

Vegetativno razmnožavanje provodi se na različite načine: dijeljenjem stanica na pola, dezintegracijom kolonija i višećelijskih tali na dijelove. U Vaucheria Formiraju se posebni plodni pupoljci.

At aseksualna reprodukcija Mogu se formirati razne spore: ameboidi, zoospore, sinzoospore, autospore, hemizoospore, hemiautospore, aplanospore. Zoospore su "gole" i obično kruškolikog oblika.

Seksualni proces– izogamija, heterogamija i oogamija – opisano kod nekoliko predstavnika. U Tribonemes gamete su slične veličine, ali se razlikuju po ponašanju - to je izogamija. U Vaucheria Uočava se oogamija: na nitima se formiraju posude za ženske gamete – oogonia i mužjak – antheridia.

U nepovoljnim uslovima uočava se stvaranje cista. Ciste (statospore) su endogene, mononuklearne, rjeđe multinuklearne. Njihova stijenka često sadrži silicijum dioksid i sastoji se od dva nejednaka ili, rjeđe, jednaka dijela.

Taksonomija.

Krajem XIX – početkom 20. veka različiti rodovi žuto-zelenih algi svrstani su u zelene alge, što je prvenstveno zbog boje i morfološke sličnosti talija. Trenutno se žuto-zeleni smatraju klasom unutar odjeljenja okrofita.

Poznato je oko 450 moderne vrste klase žutozelene alge, koje su grupisane u četiri reda: Botridiaceae, Michococcaceae, Tribonemaceae i Vaucheriaceae. Identifikacija redova se zasniva na vrsti diferencijacije talusa i karakteristikama životnog ciklusa.

Red Botridiaceae – Botrydiales. Red uključuje vrste sa sifonalnim tipom diferencijacije talusa, kod kojih nema oogamnog seksualnog procesa.

Rod Botridiumživi na tlu i ima izgled zelenih mjehurića veličine nekoliko milimetara, pričvršćenih uz pomoć bezbojnih rizoida. Talus je sifonalan, sadrži brojne jezgre i plastide. Ljuska je višeslojna i na nju se može nanijeti kreč. Razmnožavanje je aseksualno uz pomoć biflagelatnih zoospora, a cijeli sadržaj mjehura se raspada na mononuklearne fragmente. Kada postoji nedostatak vlage, razmnožava se pomoću aplanospora ili formira ciste debelih zidova. U nekim slučajevima se cijeli sadržaj mjehura koristi za formiranje jedne velike ciste. U drugim slučajevima, ciste se formiraju u rizoidima, gdje se sadržaj mjehura prvo kreće. Ciste klijaju ili direktno u novi talus ili formiraju zoospore. Seksualni proces je izo- i heterogamija. Zigota klija odmah, bez perioda mirovanja. Uobičajene i rasprostranjene vrste u kopnenim staništima, nalaze se uz obale potoka, bara ili na tlu bez vegetacije.

Red Mischococcaceae–Mishococcales. Jednoćelijski ili kolonijalni predstavnici s kokoidnim tipom diferencijacije talusa.

Rod Charatiopsis uključuje jednoćelijske spojene forme. Tokom razmnožavanja formira zoospore, aplanospore i ciste debelih zidova (Sl. 44, 1-2).

Rod Ofiocytium(Sl. 44, 4) ima izdužene cilindrične ćelije, koje mogu biti ravne, savijene ili spiralno uvijene, a na kraju mogu imati šiljak. Ćelijski zid se sastoji od dva nejednaka dijela, od kojih je najveći dio uključen u rast stanica, manji dio je postojan i ima oblik poklopca. Jednoćelijske i kolonijalne vrste, slobodno žive ili pričvršćene za podlogu malom stabljikom. Razmnožavaju se zoosporama i aplanosporama, a nalaze se i ciste. Žive u slatkim vodama.

Rod Mischococcus formira kolonije u obliku drveća. Grananje je dihotomno i tetrahotomno. Ćelije su smještene u grupama od 2 ili 4 na vrhovima sluznih grana kolonije. Ćelije su sferične do ovalne, sa tankim ili debelim ćelijskim zidom. Ponekad je ćelijska stijenka sjajna i smeđa zbog impregnacije soli željeza. Mladi jednoćelijski organizmi sa sluzavom diskastom osnovom koja služi kao oslonac za vezivanje. Nakon oslobađanja spora, protoplast matične ćelije pretvara se u žele i rasteže, dužina postaje 6 puta veća od širine i tako se pojavljuje cilindrična noga. Prazan ćelijski zid matične ćelije uvek postaje osnova stabljike. Aseksualno razmnožavanje zoosporama i autosporama. Autospore se vežu za gornja ivica sluzokože nogu. Naredne diobe ćelija ponavljaju proces i stvaraju koloniju nalik drvetu. Seksualni proces – izogamija. Žive u malim slatkovodnim tijelima kao epifiti filamentoznih algi. Poznat u srednjoj Evropi i Aziji.

Red Tribonemales – Tribonematales. Predstavnici imaju filamentozne, heterofilamentne, pseudotkivne i tkivne tipove diferencijacije talusa. Zidovi ćelija su ili sa dijelovima koji se preklapaju u obliku slova H ili su čvrsti.

Rod Tribonema– navoji koji se ne granaju (sl. 46, 1). Ćelije su cilindričnog ili bačvastog oblika. Ćelijski zid se sastoji od dvije polovine, koje završavaju jedna prema drugoj u sredini ćelije. Školjke su često slojevite. Fragmenti niti uvijek završavaju praznim polovinama fragmenata ljuske u obliku slova H, u obliku viljuške. Ćelije sadrže nekoliko žućkasto-zelenih plastida i bez pirenoida. Razmnožavanje je vegetativno (fragmentacijom filamenata), aseksualno (zoospore i aplanospore) i spolno (izogamija), pri čemu se aplanospore formiraju češće od zoospora. Može formirati akinete. Žive u slatkim vodama, gdje se posebno obilno razvijaju u hladnoj sezoni.

Naručite Vaucheriales. Svi predstavnici imaju sifonalni stelj, oogamni polni proces i sinzoospore.

Rod Vaucheria(Sl. 46, 3) ima talus nećelijske strukture; njegov talus doseže dužinu od nekoliko centimetara i pričvršćen je na podlogu uz pomoć bezbojnog rizoida. U filamentima nema pregrada, veći dio talusa zauzima vakuola, a brojna jezgra i plastidi nalaze se duž periferije u citoplazmi. Filamenti s apikalnim rastom i rijetkim bočnim grananjem. Pregrade se formiraju kada je talus oštećen i za odvajanje reproduktivnih organa. Aseksualnu reprodukciju provode aplanospore, sinzoospore i akineti. Sinzoospore se formiraju jedna po jedna u zoosporangiju, koji je odvojen od vegetativnih ćelija pregradom na kraju filamenta. Zoospore su višejezgarne i višebičaste. Seksualni proces je oogamija. Zigota postaje prekrivena debelom ljuskom i, nakon perioda mirovanja, prerasta u novi talus.

Vrste Vaucheriaširoko rasprostranjena u slatkim, bočatim i morskim vodama, kao iu kopnenim staništima. Ima ih na svim kontinentima, uključujući Antarktik. Formiraju travnato-zelene ili tamnozelene zamršene mase - takozvane prostirke, glatke, puzeće ili u obliku jastuka. Vodeni, poluvodeni, kopneni oblici. Žive u raznim staništima: morima, estuarijima, estuarijima, slanim močvarama, mangrovama, potocima, kanalima, jezerima, barama, oranicama i močvarama.

Značenjeheterokont alga

Iz odjeljenja Heterokont alge najveći značaj za prirodni ekosistemi a za ljude imaju smeđe alge.

Smeđe alge - glavne izvor organske materije u obalnom pojasu mora. Njihova biomasa u morima umjerenih i subpolarnih zona može doseći nekoliko desetina kilograma po kvadratnom metru. Gusti smeđih algi stvaraju uvjete za ishranu i razmnožavanje mnogih primorskih životinja i drugih algi. Charles Darwin, koji je promatrao šume morskih algi uz obalu Južne Amerike Macrocystis, napisao: „Mogu samo da uporedim ove ogromne podvodne šume južne hemisfere sa kopnenim šumama tropskih regiona. Pa ipak, ako bi se u bilo kojoj zemlji uništila šuma, ne mislim da bi uginuo barem približno isti broj životinjskih vrsta kao uništenjem ove alge.”

Poslužuju se gustiš smeđih algi mjesto za hranu,sklonište i uzgoj mnoge životinje. Slikovito rečeno, smeđe alge daju drugim vodenim organizmima „stol, sklonište i rasadnik“.

Smeđe alge se takođe široko koriste kod ljudi. Oni su bogati jod i drugih mikroelemenata. Narodi jugoistočne Azije ih tradicionalno koriste za hranu, posebno predstavnici reda Laminariaceae, od kojih se pripremaju mnoga različita jela. Nahraniti obrok, pripremljen od smeđih algi, povećava produktivnost stoke; istovremeno se povećava sadržaj joda u jajima i mlijeku.

Od smeđih algi dobitialginati– soli alginske kiseline. Alginati se široko koriste u raznim industrijama. To su netoksična jedinjenja sa koloidnim svojstvima, pa se široko koriste u prehrambenoj i farmaceutskoj industriji. Alginska kiselina i njene soli su sposobne za 200-300-struku apsorpciju vode, formirajući gelove koji se odlikuju visokom otpornošću na kiseline. U prehrambenoj industriji koriste se prvenstveno kao emulgatori, stabilizatori, želirne i komponente koje zadržavaju vlagu. Na primjer, suvi prah natrijum alginata koristi se u proizvodnji praškastih i briketiranih rastvorljivih proizvoda (kafe, čaja, mlijeka u prahu, želea, itd.) za njihovo brzo rastvaranje. Vodene otopine alginata koriste se za zamrzavanje mesnih i ribljih proizvoda. U svijetu do 30% ukupne količine proizvedenih alginata odlazi u prehrambenu industriju.

U industriji tekstila i celuloze i papira, alginati se koriste za zgušnjavanje boja i povećanje čvrstoće njihove veze s podlogom. Impregnacija tkanina nekim alginatima daje im zaštitna svojstva: vodootpornost, otpornost na kiseline i povećava mehaničku čvrstoću. Za proizvodnju umjetne svile koriste se brojne soli alginskih kiselina. Za vrijeme Drugog svjetskog rata od alginske kiseline i njenih soli proizvedena je velika količina maskirne tkanine i mreža za stambene i industrijske objekte u SAD-u i Engleskoj.

Alginati se koriste u metalurgiji: u livnicama poboljšavaju kvalitet kalupne zemlje. U proizvodnji elektroda za električno zavarivanje koriste se soli alginske kiseline koje omogućavaju dobijanje kvalitetnijih zavara. Alginati se također koriste u proizvodnji plastike, sintetičkih vlakana, boja i građevinskih materijala otpornih na vremenske uvjete. Koriste se u proizvodnji visokokvalitetnih maziva za mašine. U radioelektronici, alginati djeluju kao vezivno sredstvo u proizvodnji visokokvalitetnih ferita.

Najviše se koristi natrijum alginat rastvorljiv u vodi, koji je sposoban da formira viskozne rastvore. Široko se koristi za stabilizaciju raznih otopina i suspenzija. Dodavanje male količine natrijevog alginata prehrambenim proizvodima - konzerviranoj hrani, sladoledu - poboljšava njihovu kvalitetu. Koristi se i za izradu dekorativne kozmetike, krema i maski u industriji parfema.

U farmaceutskoj industriji alginati se koriste za oblaganje tableta, pilula, kao sastavne baze za razne masti i paste, kao gel nosači za lijekove, u proizvodnji topljivih hirurških šavova. U medicini se kalcijev alginat koristi kao hemostatsko sredstvo i kao sorbent koji uklanja radionuklide (na primjer, stroncij). Godišnja proizvodnja alginata u svijetu prelazi 20 hiljada tona.

Druga važna supstanca dobijena iz smeđih algi je heksahidrični alkohol manitol. Manitol se koristi kao zamjena za šećer za dijabetičare. Osim toga, može se koristiti kao zamjena za plazmu za očuvanje krvi. Koristi se za izradu tableta u farmaceutskoj industriji. Manitol se takođe koristi u proizvodnja sintetičkih smola, boja, papira, eksploziva, pri štavljenju kože.

fukoidani, dobijeni iz smeđih algi su efikasni antikoagulansi, čak i aktivniji od heparina. Njihova upotreba za proizvodnju antitumorskih lijekova i antivirusnih spojeva smatra se obećavajućom. Zaista, čak i pri najnižim koncentracijama, fukoidani mogu inhibirati vezivanje virusa za površinu stanice. Fukoidani takođe imaju sposobnost formiranja izuzetno jakih i viskoznih sluzi, koje se koriste u pripremi stabilnih emulzija i suspenzija.

Energetska kriza, koja je posljednjih godina zahvatila mnoge zemlje širom svijeta, dovela je do potrebe za traženjem novih netradicionalnih izvora energije. Tako se u SAD-u proučava mogućnost uzgoja džinovskih algi morskih algi u tu svrhu. Macrocystis sa naknadnom preradom u metan. Procjenjuje se da se sa površine od 400 km 2 koju zauzima ova alga može dobiti 620 miliona m 3 metana.

Heterokontne alge iz klasa Zlatne, Žutozelene, Sinuraceae, Raphidophyta i Eustigma alge, predstavljene uglavnom mikroskopskim organizmima, rasprostranjene su u slatkovodnim tijelima svih klimatskih zona svijeta, ali se češće nalaze u umjerenim geografskim širinama. Među zlatnim algama postoje vrste koje žive u morima i slanim jezerima, a vrlo malo ih živi u zagađenim vodama. Zlatne alge dostižu svoj maksimalni razvoj u hladnoj sezoni: dominiraju planktonom u rano proljeće, kasnu jesen i zimu. U ovom trenutku igraju značajnu ulogu kao proizvođači primarne proizvodnje i služe kao hrana organizmima zooplanktona.

Neke zlatne alge, npr. Uroglen I Dinobryon, razvijajući se u velikim količinama, mogu uzrokovati cvjetanje algi. Oni proizvode aldehide i ketone, koji vodi mogu dati neprijatan miris i ukus, a Uroglen– masne kiseline otrovne za ribe.

Rafidne alge su široko zastupljene u planktonu slatkovodnih tijela, uglavnom sa kiselim pH, posebno u sfagnumskim močvarama, a rjeđe u velikim jezerima. U slatkovodnim tijelima može se formirati lokalno "cvjetanje". Goniostomum. Brzaste alge nalaze se i u desaliniziranim morskim uvalama i lokvama na morskoj obali, kao i na otvorenom moru. Kada se masovno razviju u obalnim morskim vodama, uzrokuju toksično „cvjetanje“ vode. Tako, kod obala Kanade tokom "cvjetanja", koncentracija ćelija rafidne alge Heterosigma može doseći 30 miliona po 1 litru. Epidemije rafidnih algi često dovode do razvoja "crvenih plime", koje su povezane s ubijanjem riba. Uzrok ovakvih "crvenih plima" mogu biti vrste rađanja Hattonella, Olistodiscus, Heterosigma i Fibrocapsa.

Sinur alge, kada se masovno razviju u slatkovodnim tijelima, mogu dati vodi neprijatan miris ( Sinura). Pheotamnia alge se nalaze u stajaćim i sporo tekućim slatkim vodama, gdje se epifitski naseljavaju na filamentoznim algama.

Eustigma alge se nalaze samo u slatkovodnim tijelima ili u tlu.

Žuto-zelene alge su česte na svim kontinentima, žive prvenstveno u slatkoj vodi i tlu, kao iu kopnenim, bočatim i morskim staništima. Žuto-zelene alge naseljavaju čiste i zagađene vode, s različitim pH vrijednostima: mogu živjeti i u kiselim i u alkalnim vodama. Nalaze se uglavnom u čistim slatkovodnim akumulacijama, rjeđe u morima i slatkim vodama, preferiraju umjerene temperature, najčešće se razvijaju u proljeće i jesen, iako ima vrsta koje se nalaze u svim periodima godine, uključujući i zimu. Najčešće se mogu naći u nakupinama nitastih biljaka i među šikarama višeg vodenog bilja u priobalnom pojasu rijeka, bara, jezera i akumulacija.

Velika većina žuto-zelenih su slobodnoživući oblici, ali unutarćelijski simbionti - zooksanteli - također se nalaze u stanicama protozoa. Morski hloroplasti čine zanimljivu unutarćelijsku simbiozu Vaucheria sa školjkom Elision. Devet mjeseci ovaj mekušac je sposoban za fotoautotrofnu fiksaciju ugljičnog dioksida u kulturi. Ovo je najduža simbioza ovog tipa, kada je simbiotski plastid u direktnom kontaktu sa citoplazmom životinje. U prirodi se larve mekušaca hrane nitima Vaucheria. Kao rezultat fagocitoze, hloroplasti algi ulaze u citoplazmu epitelnih stanica mekušaca. Tokom ovog procesa, membrana kloroplasta postaje troslojna, a jedna vanjska membrana endoplazmatskog retikuluma kloroplasta (kloroplastni endoplazmatski retikulum) se gubi. Ovaj fenomen pruža dobar dokaz da bi tokom evolucije, kao rezultat sekundarne simbiogeneze zbog gubitka membrana, mogli nastati hloroplasti sa tri membrane.

Žutozelene, zlatne i druge heterokontne alge su proizvođači kisika i organskih tvari; dio su lanaca ishrane. Heterokontofiti učestvuju u samopročišćavanju zagađenih voda i tla, stvaranju sapropela i u procesu akumulacije organskih materija u tlu, utičući na njegovu plodnost. Koriste se kao indikatorski organizmi u određivanju statusa zagađenja vode; žuto-zelene alge su dio kompleksa mikroorganizama koji se koriste za tretman otpadnih voda.

Kontrolna pitanja

Navedite karakteristične strukturne karakteristike smeđih algi.

Karakteristike strukture stena smeđih algi.

Kako se razmnožavaju smeđe alge? Šta su monospore, tetraspore i zoospore, izogamija, heterogamija i oogamija?

Koji su životni ciklusi smeđih algi? Razmnožavanje algi fukusa i kelpa.

Navedite karakteristične osobine i tipične predstavnike redova smeđih algi.

U kojim staništima se nalaze smeđe alge? Kakav je njihov značaj u prirodi?

Ekonomski značaj smeđih algi.

Navedite karakteristične strukturne karakteristike i tipične predstavnike zlatnih algi.

Koji pigmenti i nutritivni tipovi su poznati u zlatnim algama?

Reprodukcija i ekologija zlatnih algi.

Navedite karakteristične osobine i tipične predstavnike žuto-zelenih algi.

Koji su pigmenti i nutritivni tipovi poznati u žuto-zelenim algama?

Kako se žuto-zeleni razmnožavaju? Vrste seksualne reprodukcije: izogamija, heterogamija i oogamija?

Navedite karakteristične strukturne karakteristike i tipične predstavnike sinurskih algi.

Reprodukcija i ekologija sinur algi.

Navedite karakteristične strukturne karakteristike i tipične predstavnike algi feotamnije.

Reprodukcija i ekologija algi feotamnije.

Ime zajedničke karakteristike struktura i tipični predstavnici raphidophyte algi.

Reprodukcija i ekologija rafidofitnih algi.

Navedite opće strukturne karakteristike i tipične predstavnike algi eustigma.

Reprodukcija i ekologija algi eustigma.

Značaj heterokontnih algi u prirodnim ekosistemima.

Termin protoktisti predložena krajem 20. veka. Ovo kraljevstvo uključuje eukariotske, relativno jednostavno strukturirane organizme. Među njima: organizmi nalik gljivama - chitridiomycotes, oomycotes, sluzavi plijesni, kao i alge (nekada niže biljke) - zelene, smeđe, dijatomeje i druge.

Glavne karakteristike predstavnika ovog kraljevstva: često žive u vodenom okruženju; jednoćelijski, kolonijalni ili višećelijski; tijelo nije podijeljeno na vegetativne organe; vegetativno, aseksualno i spolno razmnožavanje; u ontogenezi ( individualni razvoj organizam) nema embrionalnih faza; ishrana je autotrofna i heterotrofna.

Organizmi slični gljivama o kojima se govori u nastavku ( chytridiomycotes, oomycotes, sluzave plijesni) dijele karakteristike i sa bezbojnim flagelatima (životinjama) i sa obojenim algama. Do nedavno su se ovi organizmi smatrali carstvom gljiva ( Gljive) u dijelu donjih gljiva.

Protoktisti poput gljiva - Myxobionta

Division Chytridiomycota(Chytridiomycota)

Slika 10. 1. A - Kupus "crne noge"., izgled bolesne biljke (patogen Olpidium brassicae), B - kupusov olpidijum u ćelijama korenovog ovratnika rasada kupusa: 1 – zoosporangije, 2 – zoospore; 3 – goli protoplasti, 4 – spore u mirovanju.

Rice. 10. 2. A - rak krompira, izgled lezije; B - synchytrium endobioticum: 1 - zoospore, 2 - ljetna cista u epidermalnoj ćeliji, 3 - početak klijanja ciste, 4 - raspadanje u zasebne sporangije, 5 - kopulacija, 6 - zimska cista, 7 - klijanje ciste.

Oomikota Department(Oomycota)

Rice. 10. 3. Krompir pečurke (Phytophthora infestans): a, b – listovi i gomolji krompira zahvaćeni kasnom paležom; c – micelij i sporangiofore na listu krompira; d, e – oslobađanje zoospora iz zoosporangijuma; f, g – zoospora i njena klijavost; h, i – konidije i njihova klijavost.

Odjel sluzavih plijesni (myxomycota)(Myxomycota)

Rice. 10. 4.A – trichium (Trichia): 1 – pojava sporulacije, 2 – dio kapilitijuma (posebne niti u sporulaciji koje doprinose rasipanju spora) i spore; B– leocarpus (Leocarpus): 1 – pojava sporulacije, 2 – dio kapilije i spore.

Vegetativno tijelo sluzave plijesni – plazmodijum(sluzava, neobložena multinuklearna protoplazma), različitih boja: ružičasta, limun žuta, crvena, ljubičasta, itd. Plazmodijum se kreće sporo, poput ameba, upija i probavlja bakterije, male gljivice, čestice raspadajućih biljaka i životinja. Njihove veličine variraju od nekoliko milimetara do 1 m u promjeru, ali njihova težina je mala - do 20-30 g.

U periodu vegetativnog razvoja, sluzave plijesni žive na vlažnim, tamnim mjestima. Oni puze u svjetlost i formiraju plodna tijela, sporangije i etalije, u kojima se formiraju haploidne spore. Potonje klijaju u zoospore u vodi, a u miksamebe u vlažnom okruženju. Nakon određenog perioda razvoja, zoospore ili miksamebe kopuliraju u parovima, formirajući diploidne miksamebe, koje se dijeleći i stalno rastući formiraju plazmodijum.

morske alge - Thallobionta, ili Alge

Morske alge- najstariji fotosintetski organizmi na Zemlji, koji su stvorili njenu atmosferu kiseonika. Alge uglavnom žive u vodenim sredinama. Poznato je oko 30 hiljada vrsta algi. Većina njih živi slobodno u vodenom stupcu ( fitoplankton), neke su pričvršćene za dno rezervoara ili podvodnih objekata, ili jednostavno leže na dnu ( fitobentos). Neke alge žive na tlu, u tlu ili na stablima drveća.

Alge su jednoćelijske, kolonijalne ili višećelijske, veličine od nekoliko mikrometara do 60-100 m, s vrlo širokim rasponom oblika tijela.

Razmnožavanje u algi je raznoliko: vegetativno, aseksualno i spolno.

Vegetativno razmnožavanje vrši se pupanjem, dijeljenjem ćelije na dva dijela, fragmentima filamenata (kod višećelijskih filamentoznih organizama), raspadanjem kolonija i „kvržica“ (Characerous alge).

Aseksualnost se ostvaruje sporama: pokretnim (zoospore) ili nepokretnim (aplanospore). Spore su jednoćelijske, formirane u posebnim organima - sporangijama ili unutar vegetativnih ćelija.

Seksualno razmnožavanje obavljaju gamete, koje se formiraju u posebnim jednoćelijskim organima spolnog razmnožavanja: oogonija (ženska gametangija) i anteridija (muška gametangija). Suština seksualne reprodukcije je fuzija gameta i formiranje zigote. Nakon perioda mirovanja, zigota klija, formirajući zoospore ili novu biljku. U razvojnom ciklusu algi odnos diploidne i haploidne faze je različit. Ako se mejoza dogodi tokom klijanja zigote, tada je alga haploidna tokom svog života, a diploidnu fazu predstavlja zigota. Kod nekih se redukciona podjela događa u gametangiji prije formiranja gameta, tada u njihovom životnom ciklusu prevladava diploidna faza, a haploidnu predstavljaju samo gamete. Ova promjena haploidnih i diploidnih generacija naziva se promjena nuklearnih faza.

Oblici seksualnog procesa su različiti:

izogamija- fuzija morfološki identičnih mobilnih gameta;

heterogamija- fuzija zametnih ćelija koje se razlikuju po veličini i (ili) pokretljivosti (ponašanju);

oogamy- fuzija gameta koje se oštro razlikuju po obliku, veličini i ponašanju; ženska gameta je veliko, nepokretno jaje, muška gameta je mala, obično pokretna - spermatozoid;

konjugacija- fuzija sadržaja dviju vegetativnih ćelija, fiziološki obavljajući funkcije gameta (Sl. 10. 5).

Rice. 10.5. Oblici polnog procesa u algi: 1 – izogamija, 2 – heterogamija, 3 – oogamija, 4 – konjugacija.

Velike alge koriste se kao hrana, kao hrana za farmske životinje, au medicini služe kao sirovina za proizvodnju agara, alginata i joda. Neki predstavnici se koriste u procesu biološkog tretmana otpadnih voda i kao bioindikatori zagađenja voda.

U zavisnosti od biohemijskih karakteristika (skup pigmenata, sastav ćelijskog zida, vrsta rezervnih supstanci), razlikuju se sledeće podele algi: crvena (grimizna), dijatomeja, smeđa, zelena.

Odjel Crvene alge(ljubičasta) - Rhodophycota

Postoji oko 3800 vrsta. To su uglavnom stanovnici mora, mali dio se nalazi u slatkovodnim tijelima i u tlu. Među ljubičastim algama postoje nepokretne jednoćelijske alge, nitaste i lamelarne. Veličine od nekoliko centimetara do 1-2 m (porfir). Talus crvenih algi je jako raščlanjen i ima izgled razgranatih višećelijskih niti pričvršćenih na podlogu uz pomoć rizoida (Sl. 10. 6).

Rice. 10. 6.Crvene alge .

Hromatofori u obliku zrna ili pločica sadrže pigmente: crvene ( fikoeritrin), plava ( phycocyan), zelena ( hlorofil).

Fikoeritrin dominira u dubokomorskim algama. Maskira druge pigmente i daje jarko crvenu boju. Plitkovodni oblici imaju plavkastu boju, jer u njima prevladavaju fikocijanini.

Proizvod fotosinteze je polisaharid - ljubičasti skrob, deponovana u citoplazmi. Ćelijski zidovi su, pored celuloze, impregnirani veliki iznos pektinske supstance, koje snažno sluze i bubre, tvoreći mekani ili hrskavičasti opći okvir u koji se čini da su stanični protoplasti uronjeni. Neki grimizni zidovi su impregnirani kalcijum karbonatom i magnezijumom.

Crvene alge se razmnožavaju aseksualno i spolno. Pokretni (bičasti) stadijumi su potpuno odsutni tokom reprodukcije. Tokom aseksualnog razmnožavanja formiraju se sporangije koje sadrže 1-4 pasivne spore. Seksualni proces oogamous. Ženski polni organ - karpogon ima trbuščić (prošireni bazalni dio), u kojem se nalazi jaje i nastavak - trichogyna. Muški reproduktivni organ anteridija je mala, bezbojna ćelija koja nosi haploidne zametne ćelije - spermacija. Potonji, bez flagela, pasivno se transportuju vodenim strujama i prianjaju na trihogin. Na mjestu kontakta, zidovi spermatozoida i trihogina se rastvaraju, jezgro spermatozoida prodire u trbušnu šupljinu karpogonuma i spaja se sa ženskim jezgrom. Nakon oplodnje formira se zigota, a zatim diploidne karpospore. Iz karpospora se razvija diploidni talus, na kojem se kao rezultat redukcijske diobe formira haploidni talus. tetraspore. Na haploidnom talusu koji se razvija iz tetraspora, ponovo se formiraju reproduktivni organi i ciklus se ponavlja.

Sporofiti i gametofiti imaju slične ili različite strukture.

Bagryanka- najbolji biljke agarovog drveta(anfelcije – Ahnfeltia); imaju vrlo sluzave pektin-celulozne zidove. porfira ( Porphyra) se koristi kao hrana (njegov industrijski uzgoj razvijen je u Japanu). U nekim zemljama grimizne gljive se koriste kao hrana za domaće životinje.

Division Diatomes–Diatomophycota

Postoji više od 10.000 vrsta, rasprostranjenih u planktonu mora, okeana i slatkih voda, u gornjim slojevima tla, u toplim izvorima i u snijegu. To su jednoćelijski i kolonijalni organizmi. Protoplast ćelija se diferencira u citoplazmu, jezgro i vakuole. Rezervni proizvod ugljikohidratne prirode je krizolamin. Hromatofori su krupni, lamelarni ili zrnasti, žućkasto-smeđi, sadrže hlorofile, fukoksantin i druge ksantofile (dijatomeje spadaju u grupu smeđe obojenih algi). Umjesto stanične stijenke formira se tanka školjka školjke koja se sastoji od silicijum dioksida. Veći zalistak (epitecij) se postavlja na manji ventil (hipoteka), kao poklopac na kutiji. Ispod ljuske nalazi se pektinski zid (Sl. 10. 7).

Rice. 10. 7.Pinnularia (Pinnularia): a - pogled na ljusku sa ventila, b - pogled na školjku sa pojasa, c - pogled na alge sa ventila, d - uzastopne faze ćelijske diobe.

Prema obliku ćelija, sve dijatomeje se dijele u dvije grupe: centrične (radijalno simetrične) - uglavnom planktonske alge mora i okeana i penate (bilateralno simetrične) - često slatkovodne bentoske i prizemne alge.

Dijatomeje se razmnožavaju uzdužnom, najčešće vegetativnom diobom stanica na dva dijela, nakon čega slijedi završetak jednog preklopa silikonske ljuske - hipoteke. Seksualni proces je izogamija i oogamija.

Dijatomeje žive u diploidnom stanju (to jest, jezgra sadrže dvostruki skup hromozoma), a samo su njihove gamete haploidne.

Uloga dijatomeja u prirodi je velika: služe kao glavna hrana za značajan broj vodenih organizama (imaju visoku nutritivnu vrijednost); imaju primarno učešće u sedimentaciji (veliki broj školjki mrtvih dijatomeja formira dijatomejski mulj na dnu rezervoara).

Odjel Smeđe alge–Fucophycota

Sadrži oko 1.500 vrsta, uglavnom rastu u svim morima. Veličina ovih algi kreće se od nekoliko milimetara do 20-100 m. Talus ima oblik ili razgranatih mononuklearnih i multinuklearnih filamenata, ili ima složenu strukturu (tako da je podijeljen na stabljiku i list - nalik na dijelove i ima rudimente primitivnog tkiva - asimilacijsko, skladišno, mehaničko i provodljivo) (Sl. 10. 8).

Rice. 10. 8. Smeđe alge .

Glavni pigmenti smeđih algi su: hlorofili A I With, karoten, ksantofil. Potonji pigment daje algi karakterističnu smeđu boju.

Ćelijski zidovi se sastoje od dva sloja: vanjskog sloja koji sadrži alginsku kiselinu i unutrašnjeg sloja formiranog od vrste celuloze - alguloze. Ćelije imaju jedno veliko jezgro, velike vakuole sa ćelijskim sokom i male vakuole koje sadrže tanine, hromatofore u obliku diskova ili zrna. Rezervne supstance su laminarin, manitol i, u malim količinama, masti.

Razmnožavanje smeđih algi: vegetativno (dijelovi tali), aseksualno (zoospore) i spolno (izogamija, heterogamija i oogamija).

Većina poznata porodica smeđe alge je kelp(Laminaria)(Sl. 10. 9).

Rice. 10. 9. Kelp (Laminaria): a – opšti izgled sporofita; b – presjek višećelijske steljke sa zoosporangijama; c – zoospore; d – muški gametofit sa anteridijom; e – ženski gametofit sa oogonijom.

Predstavnici ovog roda (šećerna kelp - Laminaria saccharina, kelp palmate - L. digitata, japanska alga - L. japonica) formiraju cijele plantaže u sjevernim i dalekoistočnim morima (na mjestima sa stalnim kretanjem vode, u blizini otvorenih obala). Poznati su i kao morski kelj. Njihov talus je podijeljen na rizoide, dijelove "stabljike" i "listove". Unutrašnja struktura talus je prilično složen, primjetna je diferencijacija na primitivna tkiva. Talus je višegodišnji, ploča se mijenja svake godine.

Opisani talus je diploidni sporofit. Na površini lisne ploče sporofita formiraju se jednolokularne zoosporangije u grupama koje sadrže brojne zoospore. Zoospore su haploidne i fiziološki nejednake. Kada klijaju, zoospore proizvode gametofite mikroskopske veličine - izrasline u obliku razgranatih niti koje se sastoje od malog broja ćelija.

Na izraslinama se formiraju polni reproduktivni organi: ženski (oogonijum) i muški (anteridija). Anteridije su višećelijske (znak više organizacije). U gametangiji se formira jedna gameta (jaje, odnosno spermatozoid). Nakon oplodnje, novi diploidni sporofit raste iz zigote bez perioda mirovanja.

Kelp se koristi: kao hrana (dijetalna hrana bogata jodom); za proizvodnju lijekova (sadrže jod i polisaharide, koncentracija joda je najmanje 0,1%); za dobivanje algin polisaharida (koristi se kao tvari koje stvaraju žele u konditorskoj industriji, u proizvodnji lakova i boja); za hranu za farmske životinje; kao đubrivo (bogato kalijumom).

Odjel zelenih algi–Chlorophycota

Najveći odjel, koji uključuje do 20 hiljada vrsta. Žive uglavnom u slatkim vodama i morima, neki na snijegu, stablima drveća i tlu. Zelene alge imaju sve vrste organizacije talusa: jednoćelijske, kolonijalne, višećelijske nitaste i lamelarne (Sl. 10.10).

Rice. 10. 10. Zelene alge.

Zelene alge sadrže pigmente - hlorofile" A" i " V“, karoteni i ksantofili (posljednja dva pigmenta ne maskiraju hlorofil, pa su stoga alge zelene boje). Rezervni proizvod je škrob, koji se taloži u hromatoforu oko pirenoida. Hromatofori različitih oblika: čašasti (Chlamydomonas, Chlorella), trakasti (Spirogyra). U stromi hromatofora zelenih algi nalazi se oko osjetljivo na svjetlost - stigma. Ćelijski zidovi obično sadrže celulozu i pektine. Endoplazmatski retikulum je razvijeniji nego kod drugih algi. Zastupljene su sve vrste reprodukcije i sve vrste polnih procesa.

Predstavnici odjela:

Rod Chlamydomonas(Chlamydomonas) iz klase Volvoxaceae - uključuje oko 500 najprimitivnijih vrsta odjela zelenih algi. To uključuje jednostanične, okrugle ili kruškolike, biflagelate, koje imaju jezgro, citoplazmu i hromatofor sa pirenoidom; dvije pulsirajuće vakuole, crveno oko koje orijentira svoje kretanje pod utjecajem svjetlosti; zid koji se sastoji od pektinskih supstanci i hemiceluloze. Sposoban za fotosintezu, ali se može konzumirati gotov organska materija. Najčešće se nalazi u zagađenim vodama (lokve, rovovi). Razmnožava se vegetativno, aseksualno i spolno. Aseksualna reprodukcija se vrši dijeljenjem matične ćelije na 2, 4, 8 dijelova iz kojih se formiraju zoospore koje se potom pretvaraju u male vegetativne jedinke. Prilikom polnog razmnožavanja formiraju se gamete, pri spajanju nastaje zigota koja prezimljuje, a u proljeće se dijeli i formira mlade jedinke.

Chlorella (Chlorella) iz klase klorokokoka - vrlo rasprostranjena alga koja se nalazi u planktonu i bentosu raznih vodenih tijela, u vlažnom tlu, na kori drveća i čest je simbiont lišajeva. Chlorella je jednoćelijska, sferična alga kojoj nedostaje pokretljivost (pasivno se prenosi vodenim strujama). Njegov protoplast sadrži hromatofor u obliku zvona sa šupljinom koja sadrži jezgro. Razmnožavanje je samo aseksualno, stvarajući četiri ili osam nepokretnih spora.

Rod Ulotrix(Ulothrix) iz klase Ulothrix uključuje 25 vrsta koje preferiraju svježe i slatke, čiste vode. Ulotrix je zelena višećelijska filamentozna alga. Nit je nerazgranat, dugačak do 10 cm.. Najniža ćelija niti je izdužena u dugačak bezbojni rizoid (podnožje), koji pričvršćuje algu za podlogu. Preostale ćelije su identične, svaka ima jedan hromatofor sa pirenoidima, jezgro i tanak celulozni zid, ponekad sličan sluzi. Aseksualna reprodukcija se provodi diobom stanica na 2 ili 4 zoospore sa četiri biča, koje izlaze u vodu, pričvršćuju se za podvodne objekte, dijele se i formiraju nit algi. Prilikom spolnog razmnožavanja (izogamija) formiraju se male mobilne gamete koje ulaze u vodu i spajaju se u parove. Dobivena zigota prekrivena je gustom ljuskom; pod povoljnim uvjetima, podijeljena je na 4 bičaste spore, koje se, pričvršćujući se na podvodne objekte, dijele i formiraju nit algi.

Ulva(Ulva) iz klase Ulothrixaceae je široko rasprostranjena duž obala južnih i sjevernih mora. Talus mu je višećelijski, lamelarni; ploče od dva sloja ćelija. Ploča se u osnovi sužava u kratku peteljku sa đonom, kojom je pričvršćena za čvrstu podlogu. Ploča ulve može se lako odlomiti i nastaviti živjeti u ovom stanju. Ne postoje specijalizovani reproduktivni organi. Potencijalno, svaka ćelija može postati sporangij u diploidnoj generaciji, ili gametangium u haploidnoj generaciji.

Spirogyra (Spirogyra) iz klase Konjugati - višećelijske negranaste nitaste alge koje čine glavninu svijetlozelenog mulja u ribnjacima. Ćelije sadrže jedno jezgro, vakuolu u centru i trakaste, spiralno uvijene hromatofore u prizidnom sloju citoplazme, duž čije srednje linije se nalaze pirenoidi okruženi zrncima škroba. Vegetativno razmnožavanje - fragmentima filamenata, aseksualno razmnožavanje - nepokretnim aplanosporama, formiranim po jedna u svakoj ćeliji. Seksualna reprodukcija - konjugacija: procesi rastu iz suprotnih ćelija dva susjedna filamenta, koji se spajaju (sadržaj jedne ćelije teče u drugu), formirajući zigotu; nakon perioda mirovanja, sadržaj zigote se dijeli dva puta, formirajući 4 ćelije, od kojih 1 prerasta u novu jedinku.

Caulerpa(Caulerpa) iz klase Siphonaceae - ima veliki stelj, prekriven debelom membranom, bez ćelijskih pregrada; vakuola i zidna citoplazma sa brojnim jezgrima su kontinuirani. Izvana, siphonaceae su slične lisnatim biljkama. Ne postoji aseksualno razmnožavanje zoosporama, spolno razmnožavanje se odvija prema tipu izogamije.

Vaucheria(Vaucheria) iz klase Sifon. Ova alga živi u vlažnom tlu, u brzo tekućim i stajaćim vodenim tijelima. Neke vrste ovog roda preferiraju bočatu vodu. Talus voučerije je jednoćelijski, višejedarni, u obliku tankih zelenih puzajućih niti. Hloroplasti su u obliku sočiva i vretena, bez pirenoida. Rezervna supstanca je ulje. Razmnožavanje je fragmentima filamenata, aseksualno - višejezgrenim poliflagelatnim zoosporama, aplanosporama i cistama. Seksualni proces je oogamija.

Hara (Chara) iz klase Charovaya - nalazi se u slatkim i bočatim vodenim tijelima (ali ne podnosi jaku slanost). To su velike, do 50 cm ili više, višećelijske alge koje preferiraju čista vodena tijela obogaćena solima kalcija. Po svom izgledu, hara podsjeća na više biljke, posebno na preslicu. Takozvana stabljika je raščlanjena na takozvane čvorove i internodije; „listovi” – kovrče kratkih bočnih grana – protežu se iz čvorova i pričvršćeni su za supstrat pomoću rizoida. Hromatofori su mali, u obliku diska. Vegetativno razmnožavanje je čvorićima, nema aseksualnog razmnožavanja, polno razmnožavanje je oogamija. Reproduktivni organi su višećelijski. Rod Hara obuhvata 40 vrsta. Predstavnici Čarova su ponekad raspoređeni u poseban odjel, Čarov ( pirinač. 10. 11).

Rice. 10. 11. Charovaya alga.

Taksonomija biljaka bavi se proučavanjem i opisom biljnih vrsta i njihovom distribucijom u grupe na osnovu sličnosti strukture i porodičnih odnosa među njima, stvarajući klasifikaciju.

Glavne taksonomske kategorije u klasifikaciji biljaka su vrsta, rod, porodica, red, klasa, podjela, carstvo. Ponekad se koriste srednje taksonomske kategorije: podvrsta, superrod, potkraljevstvo, nadkraljevstvo i druge.

Tabela 1. Taksonomske kategorije i svojte na primjeru krumpira:

Niže biljke ili alge

Opće karakteristike. Alge su velika grupa fotosintetskih, pretežno vodenih, fotoautotrofnih eukariotskih biljaka. Većinu algi karakteriziraju: uglavnom vodeno okruženje stanište, ali veliki broj Vrsta se nalazi i na kopnu (na površini tla, vlažnom kamenju, kori drveća itd.).

Većina algi je suspendirana u vodenom stupcu ili aktivno pluta ( fitoplankton), neki vode vezani stil života ( fitobentos). Zelene alge žive u priobalnom pojasu na malim dubinama, smeđe alge sadrže pigmente koji im omogućavaju da žive na dubini do 50 m, a skup fotosintetskih pigmenata crvenih algi omogućava im da žive na dubini od 100-200 m. , a neki predstavnici se nalaze i na dubini do 500 m.

Tijelo algi može biti jednoćelijsko, kolonijalno ili višećelijsko. Ako je višećelijski organizam, onda se njegovo tijelo ne diferencira na organe i tkiva i naziva se talus, ili talus. U složeno organiziranim algama može se uočiti elementarna diferencijacija tijela, oponašajući organe viših biljaka - pojavljuju se rizoidi, stabljike i lisnate formacije.

Struktura ćelije. Ćelije većine algi imaju ćelijski zid formiran od celuloze i pektina (samo kod primitivnih pokretnih jednoćelijskih i kolonijalnih algi; u zoosporama i gametama ćelije su ograničene samo plazmalemom); ćelijski zid je gotovo uvijek prekriven sluzom. Protoplast ćelija sastoji se od citoplazme, jednog ili više jezgara i hromatofora (plastida) koji sadrže hlorofil i druge pigmente; hromatofore sadrže posebne formacije - pirenoidi- proteinska tijela oko kojih se nakuplja škrob, nastao tokom fotosinteze. Vakuole su obično dobro razvijene; ponekad (posebno u pokretnim ćelijama) postoje posebne kontraktilne vakuole; Većina mobilnih algi ima flagele i formaciju osjetljivu na svjetlost - oko, ili stigmu, zahvaljujući kojoj alge imaju fototaksija(sposobnost aktivnog pokretanja cijelog organizma prema svjetlosti).

Razmnožavanje je aseksualno i polno, aseksualna reprodukcija provodi se pomoću zoospora (pokretnih) ili spora (nepokretnih). Aseksualna reprodukcija se može vršiti i vegetativnim razmnožavanjem fragmentacijom steljke, diobom ćelija jednoćelijskih algi, au kolonijalnim algama - zbog kolapsa kolonija.

Seksualna reprodukcija nastaje stvaranjem mnogih specijalizovanih zametnih ćelija – gameta i njihovim spajanjem (oplodnjom), što je seksualni proces. Kao rezultat fuzije nastaje zigota koja je prekrivena debelom zaštitnom ljuskom. Nakon perioda mirovanja (rjeđe odmah), zigota prerasta u novu jedinku, formiranu uglavnom mejotičkom diobom (zigotska redukcija). Time je seksualna reprodukcija završena. Oblici polnog procesa kod algi su izogamija, heterogamija, oogamija. Kod nekih algi seksualni proces se odvija u obliku konjugacija. U visoko organiziranim algama gamete se razvijaju u posebnim organima seksualne reprodukcije: jajima - u oogonia, spermatozoida - in antheridia. U diploidnim algama postoji sporičnu redukciju– mejoza nastaje prilikom formiranja zoospora iz kojih se razvijaju gametophytes. Gametofiti mitotički formiraju gamete, a kada se formira zigota, formira se diploidna alga koja formira spore - sporophyte. U haploidnim algama, spore i gamete mogu se mitotički razviti u ćelijama iste osobe.

Poreklo algi obično povezan sa apsorpcijom cijanobakterija u eukariotsku aerobnu ćeliju, koja je postala hloroplasti. Nedavno se pojavila hipoteza koja objašnjava zašto se kloroplasti u različitim dijelovima algi oštro razlikuju po strukturi i skupu fotosintetskih pigmenata - preci kloroplasta u različitim grupama algi možda su imali različite fotosintetske bakterije. S druge strane, iste fotosintetske bakterije mogu biti zarobljene od strane različitih organizama domaćina u različitim fazama evolucijskog razvoja. A sličnost mitohondrija u svim eukariotskim organizmima ukazuje da mitohondrije potječu od jednog pretka, najbližeg modernoj aerobnoj nesumpornoj ljubičastoj bakteriji, a simbioza anaerobnog heterotrofnog prokariota i oksidirajuće bakterije razvila se prije nego što su fotosintetske bakterije ušle u organizam.

Crvene alge ili ljubičaste alge. Jedno od potkraljevstava biljnog carstva. Među ljubičastim algama postoje i jednoćelijske i višećelijske nitaste i lamelarne alge (sl.). Od 4000 vrsta, samo 200 se prilagodilo životu u slatkovodnim tijelima i na tlu, ostale su stanovnici mora. Boja crvenih algi je raznolika, određena je različitim kvantitativnim sadržajem pigmenata: hlorofila A I d, karotenoidi i fikobilini: crvena (fikoeritrin) i plava (fikocijanin). Štoviše, boja algi je različita na različitim dubinama; u plitkoj vodi su žuto-zelene, zatim ružičaste, a na dubini većoj od 50 m postaju crvene. Maksimalna dubina na kojoj su grimizne bube pronađene je 500 m, gdje koriste plavo-ljubičaste valne dužine sunčeva svetlost. Što je talasna dužina kraća, veća je njena energija, pa svetlosni talasi najkraće talasne dužine prodiru do najveće dubine. Štaviše, roniocima izgledaju crne, tako efikasno upijaju svu svjetlost koja pada na njih, da na površini izgledaju crveno. Pigmenti su koncentrisani u hromatoforima koji izgledaju kao zrna ili pločice; pirenoida nema.

Stanični zid je pektin-celulozni, sposoban za snažno stvaranje sluzi, zbog čega kod nekih algi cijeli talus poprima ljigavu konzistenciju. Mnogi ljudi mogu imati kalcijum karbonat (CaCO 3) ili magnezijum (MgCO 3) deponovan u svojim zidovima.

Proizvod asimilacije je ljubičasti skrob, po strukturi sličan glikogenu. Za razliku od običnog škroba, kada je obojen jodom, poprima smeđe-crvenu boju.

Postoji izmjena seksualnih (haploidnih,n) i aseksualni (diploidni 2n) generacije. Aseksualna reprodukcija crvenih algi provodi se pomoću haploida spore bez biča, koji se mejotski razvija u sporangijama (sporička redukcija). Ljubičaste ženke karakterizira oogamni seksualni proces.

Gametofiti se razvijaju iz spora; gametofiti proizvode non-flagellated muške i ženske gamete. Većina grimiznih biljaka su dvodomne biljke. Iz zigote se razvija diploidni sporofit. Gametofit i sporofit se ne razlikuju po izgledu. Vegetativno razmnožavanje dijelovima talusa tipično je samo za nisko organizirane grimizne biljke.

Odsustvo flageliranih oblika – karakteristična karakteristika ljubičasta Pretpostavlja se da grimizne bube potječu od eukariota koji još nisu imali flagele; na osnovu toga se klasificiraju kao zasebno potcarstvo.

Grimizni cvjetovi su od velike praktične važnosti. Od njih se dobija agar-agar koji se koristi u konditorskoj i mikrobiološkoj industriji, a mnogi od njih su sirovine za proizvodnju ljepila. Jod i brom se dobijaju iz pepela grimiznih biljaka. Neke crvene alge se koriste za ishranu stoke. U Japanu, Kini, ostrvima Okeanije i SAD grimizne gljive se koriste kao hrana. Ljubičasta smatra delikatesom. crvene alge Chondrus koristi se za proizvodnju karagena - posebnih polisaharida koji suzbijaju reprodukciju virusa AIDS-a.

Odjel Smeđe alge. Odjel obuhvata oko 1500 vrsta višećelijskih, uglavnom makroskopskih (do 60-100 m) algi, vodećih vezanih ( bentoska) Stil života. Najčešće se nalaze u plitkim obalnim vodama svih mora i oceana, ponekad daleko od obale (na primjer, u Sargaškom moru).

Struktura. Talusi smeđih algi imaju najsloženiju strukturu među algama. Jednoćelijski i kolonijalni oblici su odsutni. U visoko organiziranim stanicama, talus se djelomično diferencira, formirajući anatomske strukture nalik tkivu (na primjer, sitaste cijevi s kosim pregradama). Kao rezultat toga, dolazi do formiranja dijelova "stabljike" i "listova" talusa, koji obavljaju heterogene funkcije. Alge se fiksiraju u supstratu pomoću rizoida.

Ćelije smeđih algi su mononuklearne sa brojnim hromatoforima koji izgledaju kao diskovi ili zrna. Smeđa boja algi nastaje zbog mješavine pigmenata (hlorofil, karotenoidi, fukoksantin). Glavna rezervna supstanca je laminarin(polisaharid sa vezama između ostataka glukoze osim škroba), deponovan u citoplazmi. Ćelijski zidovi su jako sluzni. Sluz pomaže u zadržavanju vode i na taj način sprečava dehidraciju, što je važno za međuplimne alge.

Reprodukcija seksualne i aseksualne. Oblici seksualnog procesa su različiti - izogamija, heterogamija, oogamija. Postoji izmjena aseksualne generacije - sporofita i polne generacije - gametofita. Sporofit i gametofit mogu biti ili isti ili različiti po veličini i obliku. Aseksualna reprodukcija se odvija uz pomoć brojnih biflagelatnih zoospora, mejotski formiranih u jednoćelijskim, rjeđe višećelijskim zoosporangijama sporofita. Na gametofitima ( n) nastaju oogonije i anteridije u kojima se formiraju gamete, a iz zigote se razvija sporofit. Vegetativno razmnožavanje vrši se dijelovima talusa.

Kelp. Predstavnici roda alge poznati su kao "morske alge" (Sl.). Rasprostranjeni su u sjevernim morima. Zreli sporofit alge je diploidna biljka dužine od 0,5 do 6 ili više metara.

Talus alge ima jednu ili više ploča nalik na listove smještene na jednostavnoj ili razgranatoj strukturi nalik stabljici koja je pričvršćena za supstrat pomoću rizoida. Formacija nalik stabljici sa rizoidima je višegodišnja, a oštrica svake godine odumire i ponovo izraste u proljeće.

Reprodukcija. Na površini ploča formiraju se zoosporangije, u kojima se kao rezultat mejotičke podjele formiraju haploidne zoospore s dvije nejednake flagele. Oni klijaju u mikroskopske filamentozne gametofite, na kojima se formiraju reproduktivni organi. Seksualni proces je oogaman. U oogoniji i anteridiji formira se jedna gameta; nakon oplodnje iz zigote se razvija diploidni sporofit bez perioda mirovanja. Dakle, kod kelpa dolazi do smjene generacija; diploidni sporofit formira zoospore iz kojih se razvijaju haploidni gametofiti.

Tipični predstavnici smeđe alge su kelp, macrocystis (njegov ogroman stelj doseže dužinu od 50-60 m), fucus, sargassum.

Značenje . Kao autotrofi, alge su glavni proizvođači (tj. proizvođači) organskih tvari u različitim vodnim tijelima. Osim toga, tokom procesa fotosinteze oslobađaju kisik, stvarajući tako povoljne uvjete za život ne samo vodenih, već i kopnenih organizama.

Alge igraju ogromnu ulogu u ljudskom životu: one su hrana za mnoge komercijalne ribe i druge životinje, služe kao aditivi u raznim nutritivnim mješavinama, dio su krmnih smjesa, a neke alge (na primjer, "morski kelj") se jedu . Ćelije smeđih algi na vrhu ćelijskog zida celuloze prekrivene su pektinom koji se sastoji od alginske kiseline ili njenih soli; kada se pomiješaju s vodom (u omjeru 1/300), alginati formiraju viskoznu otopinu. Alginati se koriste u prehrambenoj industriji (za proizvodnju marshmallowa, marmelade), u parfimeriji (za proizvodnju gelova), u medicini (za proizvodnju masti), u hemijskoj industriji (za proizvodnju ljepila, lakova) . U tekstilnoj industriji koriste se za izradu vodootpornih tkanina otpornih na blijeđenje. Morske alge se koriste za proizvodnju gnojiva, joda i broma. Jod se ranije dobijao isključivo iz smeđih algi. Smeđe alge mogu poslužiti kao indikator lokacije zlata, u stanju su da ga akumuliraju u ćelijama talusa.

Odjel zelenih algi. Odjel objedinjuje oko 13.000 vrsta, ovo je najobimniji odjel među algama. Posebnost je čista zelena boja talina, uzrokovana prevlašću hlorofila nad drugim pigmentima. Distribuirano posvuda. Pretežno zelene alge su stanovnici slatkovodnih tijela, ali postoje i morske vrste. Neki žive na kopnu. Postoje vrste koje stupaju u simbiotske odnose sa nekim životinjama (spužvi, koelenterati, plaštasti) i gljivama.

Struktura . Zelene alge su predstavljene jednoćelijskim, kolonijalnim i višećelijskim oblicima. Ćelije imaju gustu celulozno-pektinsku ljusku i mogu biti mononuklearne ili multinuklearne. Citoplazma sadrži hromatofore sa pigmentima (uglavnom hlorofil a i b). Osim hlorofila, ćelije sadrže karotenoide, ksantofile i druge pigmente. Kloroplasti su slični plastidima viših biljaka. Glavna tvar akumulirana u hloroplastima je skrob.

Reprodukcija . Većina zelenih algi je haploidna. Redukcija genetskog materijala nastaje nakon formiranja zigote – zigotska redukcija. Ali često se opaža i redovna izmjena seksualnih i aseksualnih generacija.

Zelene alge se smatraju precima kopnenih biljaka: imaju iste setove fotosintetskih pigmenata, ljuska sadrži ne samo celulozu, već i pektin, rezervna tvar je škrob, rezervne hranjive tvari se ne akumuliraju u citoplazmi (kao druge alge), već u plastidima.

Rod Chlamydomonas. U prijevodu - jedan organizam prekriven starogrčkom odjećom - klamizom. Jednoćelijske alge koje žive uglavnom u plitkim vodama zagađenim organskom materijom (Sl. 60). Ćelija Chlamydomonas ima okrugli ili ovalni oblik, prednji kraj je šiljast u obliku izljeva. Sadrži dvije flagele jednake veličine, uz pomoć kojih se Chlamydomonas kreće u vodi. Ćelijska membrana je pektin-celulozna. U sredini ćelije nalazi se hromatofor u obliku čaše sa velikim pirenoidom. Jezgro se nalazi u udubljenju hromatofora. Na prednjem kraju ćelije nalazi se stigma i pulsirajuće vakuole.

Chlamydomonas se razmnožava i aseksualno i spolno. U životnom ciklusu dominira haploidna faza. Prilikom aseksualnog razmnožavanja, Chlamydomonas gubi flagele, sadržaj ćelije se mitotički dva puta deli, a ispod ljuske matične ćelije formiraju se četiri ćelije kćeri. Svaki od njih luči školjku i formira flagele, pretvarajući se u zoospore.

Pod uticajem enzima, ljuska matične ćelije se uništava, a one izlaze, narastu do veličine matične ćelije i takođe prelaze na aseksualnu reprodukciju (Sl. 61).

Seksualni proces kod mnogih vrsta Chlamydomonas odvija se prema tipu izogamije. Sadržaj ćelije se dijeli i formira 8 do 32 gamete, koje podsjećaju na zoospore, ali su manje veličine. Stapaju se ćelije različitih spolnih znakova. Nastala zigota postaje prekrivena debelom membranom i ulazi u period mirovanja. Kada nastupe povoljni uslovi, sadržaj zigospore se mejotski dijeli i formiraju se četiri haploidne ćelije od kojih svaka postaje nova hlamidomonasa.

Kod nekih vrsta seksualni proces se odvija prema vrsti heterogamije (obe gamete su pokretne, ali je ženska gameta veća od muške) ili prema vrsti oogamije (ženska gameta je nepokretna).

Rod Chlorella. Jednoćelijska alga koja živi u slatkim i slanim vodenim tijelima, na vlažnom tlu i stijenama (Sl. 62). Ćelije izgledaju kao zelene kuglice prečnika do 15 mikrona. Nema flagele, okele ili kontraktilne vakuole. Ćelije imaju hromatofor u obliku čaše sa ili bez pirenoida i malo jezgro. Chlorella mnogo efikasnije koristi sunčevu energiju za fotosintezu. Ako kopnene biljke koriste oko 1% solarna energija, zatim hlorela – 10%. Seksualni proces za ovu algu nije poznat. Aseksualna reprodukcija se događa mitotičkom podjelom sadržaja matične stanice dva ili tri puta. Kao rezultat diobe formiraju se četiri ili osam nepokretnih spora ( aplanospore). Nakon što majčinska membrana pukne, ćelije izlaze, povećavaju se i ponovo se dijele.

Klorela je zanimljiva jer njene ćelije sadrže veliku količinu nutrijenata - 50 kompletnih proteina, masnih ulja, ugljenih hidrata, vitamine A, B, C i K, pa čak i antibiotike (a sadrži 2 puta više vitamina C od limunovog soka). Danas hlorelu možete kupiti u online trgovini, na primjer u ovoj https://elitnie-chai.ru/superfood/hlorella.html. Toliko se intenzivno razmnožava da se broj njegovih ćelija povećava hiljadu puta dnevno.

Chlorella je bila prva alga koju su ljudi počeli uzgajati u kulturi. Korišten je kao eksperimentalni objekt za proučavanje nekih faza fotosinteze. U nekim zemljama (SAD, Japan, Izrael) stvorene su pilot pogone za uzgoj hlorele i proučavana je mogućnost korištenja hlorele kao izvora hrane za ljude. Japanci su naučili da prerađuju hlorelu u bijeli prah bogat proteinima i vitaminima. Može se dodati u brašno za pečenje peciva. Osim toga, klorela se koristi kao izvor jeftine hrane za stoku i u biološkom tretmanu otpadnih voda.

Klasa Ulotrix. Višećelijske alge čiji je talus nitasti ili lamelarni. Najpoznatiji predstavnici pripadaju rodu Ulotrix i rodu Ulva. Nerazgranate niti ulotrixa, koje se pričvršćuju za podvodne objekte - kamenje, gomile, šljokice, itd., formiraju zelene čuperke. Sve ćelije (osim izdužene bezbojne rizoidne ćelije, uz pomoć koje se alge pričvršćuju) imaju sličnu strukturu. U središtu ćelije nalazi se jezgro i hromatofor koji ima oblik otvorenog prstena. Kromatofor sadrži nekoliko pirenoida. Rast niti u dužinu nastaje zbog diobe ćelije u poprečnom smjeru. Raste u brzim rijekama i vodi privržen način života (Sl. 65).

Pod povoljnim uslovima, ulothrix se razmnožava zoosporama sa četiri flagele. Formiraju se u parnim brojevima (2, 4, 8 ili više). Zoospore dolaze u različitim veličinama - velikim i malim. Sposobnost aktivnog pomicanja zoospora doprinosi širenju ulotrixa.

Seksualni proces se odvija prema vrsti izogamije. Pojedinačne ćelije filamenta se transformišu u gametangiju, u kojoj se formiraju biflagelne gamete. Kada se spolne ćelije spoje, formira se zigota sa četiri biča. Zatim odbacuje svoje flagele i prelazi u stanje mirovanja.

Nakon toga, zigota se deli redukciono, stvarajući četiri ćelije, od kojih svaka formira novu nit.

Važna evolucijska linija povezana je s prijelazom iz filamentoznog talusa u lamelarni. Upravo takav oblik je talus kod predstavnika roda Ulva (morska salata). Izvana, ulva podsjeća na tanak zeleni list celofana; njen talus do 150 cm sastoji se od dva sloja ćelija. Ulvu karakterizira smjena generacija, a diploidni sporofit i haploidni gametofiti se ne razlikuju po izgledu. Ova smjena generacija se zove izomorfna.

Rod Spirogyra. Zelene nitaste alge dužine do 8-10 cm (sl. 63). Brojne vrste spirogira žive u slatkovodnim i stajaćim vodama. Grozdovi Spirogyra filamenata formiraju blato. Niti su nerazgranati, formirani od jednog reda cilindričnih ćelija. Nema bičastih faza.

U središtu ćelija nalazi se veliko jezgro. Okružena je citoplazmom, koja se u obliku lanaca razilazi od centra ćelije do periferije. Ovdje se spajaju sa zidnim slojem citoplazme. Pramenovi prodiru u veliku vakuolu. Ćelije sadrže hromatofore u obliku vrpce, spiralnog oblika. Nalaze se od zida do zida sa unutrašnje strane školjke. U različite vrste kod spirogira se broj hromatofora kreće od 1 do 16. Veliki bezbojni pirenoidi nalaze se u velikom broju u hromatoforama. Izvana je alga okružena mukoznim omotačem.

Fig... Stepenasta konjugacija od Spirogyra

Alge rastu u dužinu poprečnom diobom stanica. Spirogyra se razmnožava aseksualno i spolno. Aseksualno razmnožavanje vrši se dijelovima niti kada se slučajno prekinu.

Seksualni proces se odvija konjugacijom (slika 64). Konjugacija može biti merdevina ili bočna. U konjugaciji sa ljestvicom, dvije niti su paralelne jedna s drugom. Susjedne ćelije formiraju izrasline u obliku kupole koje rastu jedna prema drugoj.

Na mjestu kontakta, pregrade koje razdvajaju ćelije se rastvaraju i formira se kanal koji povezuje obje ćelije. Sadržaj jedne ćelije (muške) je zaobljen i kroz cev teče u drugu (žensku), a njihov sadržaj (pre svega jezgra) se spaja. Sa lateralnom konjugacijom, oplodnja se događa unutar jedne niti. U ovom slučaju se uočava fuzija protoplasta dvije susjedne ćelije.

Zigota nastala kao rezultat oplodnje je okružena debelim ćelijskim zidom i ulazi u period mirovanja. U proljeće, zigota prolazi kroz redukcijsku diobu i formira četiri haploidna jezgra. Tri jezgra se degeneriraju, a četvrta se mitotički dijeli i stvara novu haploidnu nit. Dakle, Spirogyra prolazi kroz svoj životni ciklus u haploidnoj fazi; samo je njena zigota diploidna.

Ključni pojmovi i pojmovi

1. Taksonomija biljaka. 2. Fitoplankton, fitobentos. 3. Talus, talus. 4. Fototaksi. 5. Grimizni skrob. 6. Pirenoidi. 7. Gametofit i sporofit kelpa. 8. Kelp. 9. Chlorella, chlamydomonas. 10. Aplanospore. 11. Ulotrix, ulva. 12 Izomorfna alternacija generacija Ulve. 13. Spirogyra

Osnovna pitanja za pregled

1. Glavne taksonomske kategorije koje se koriste u klasifikaciji biljaka.
2. Karakteristike grimiza.
3. Karakteristike smeđih algi.
4. Značenje smeđih algi.
5. Karakteristike i predstavnici zelenih algi.
6. Reprodukcija Chlamydomonas, Chlorella.
7. Reprodukcija Ulothrixa, Spirogyra.
8. Reprodukcija Ulve.

Udžbenik je pisan u skladu sa zahtjevima Federalnog državnog obrazovnog standarda za visoko stručno obrazovanje u smjeru „ Obrazovanje nastavnika„i upotpunjuje znanja studenata iz teorijskog dijela predmeta „Botanika“ (sistematika biljaka i gljiva). Materijal iz priručnika učenici mogu koristiti kako za samostalan rad, tako i za rad u učionici pod vodstvom nastavnika.

* * *

Navedeni uvodni fragment knjige Botanika. Taksonomija biljaka: tutorial(S.K. Pjatunina, 2013.) obezbedio naš partner za knjige - kompanija litara.

Morske alge (alge)

Velika i raznolika grupa nižih talusnih biljaka čije je primarno stanište voda. Alge kombinuju nekoliko nezavisnih i, po svoj prilici, nezavisno razvijenih divizija. Predstavnici odjela razlikuju se po skupu pigmenata, detaljima fine strukture hromatofora, u produktima fotosinteze koji se akumuliraju u ćeliji (rezervne tvari), te u strukturi flagelarnog aparata. Niže biljke su jednoćelijski, kolonijalni ili koenobijalni i višećelijski organizmi. Cenobije su kolonije u kojima je broj ćelija određen u ranim fazama razvoja i ne mijenja se do sljedeće faze razmnožavanja (razmnožavanja). Rast coenobija nastaje zbog povećanja veličine ćelija, a ne njihovog broja. Razlikuju se sljedeće vrste morfološke organizacije talusa:

1. Monadic- ćelije koje se aktivno kreću uz pomoć flagela.

2. Coccoid- nepomične ćelije.

3. rizopodij (ameboid)– vegetativne ćelije nisu prekrivene membranama i mogu razviti citoplazmatske procese – rizopodije.

4. Palmeloid, ili kapsula, vrstu organizacije predstavljaju nepokretne ćelije uronjene u običnu sluz.

5. filamentous- ćelije povezane u niti, jednostavne ili razgranate.

6. Heterotrihalni ili heterofilamentni,- složena verzija filamentne strukture, koju karakteriziraju dva sistema niti: puzanje duž podloge i vertikalne niti koje se protežu od njih.

7. Lamelarni– tali u obliku ploča.

8. Sifonalni– tali, često velikih dimenzija, formalno predstavljaju jednu ćeliju, obično sa velikim brojem jezgara.

9. Siphonocladal organizaciju predstavljaju višejezgrene ćelije povezane u filamentozne ili druge oblike višećelijskih tali. U prvim fazama formiranja talusa ima sifonalni tip strukture.

Alge se mogu razmnožavati na tri načina: vegetativno, aseksualno i spolno. Vegetativno razmnožavanje uključuje odvajanje dijela vegetativnog steljnjaka od cijele biljke, čime nastaje novi stelj. Aseksualna reprodukcija se vrši pomoću specijalizovanih ćelija - spor, formirana u sporangijama. Spore su pokretne (zoospore) ili nepomično (aplanospore). Po obliku mogu biti identični matičnim taliama (autospore jednoćelijske alge) ili se oštro razlikuju od njih (jednostanične spore višećelijskih algi).

Seksualna reprodukcija u algama je izuzetno raznolika. Najjednostavniji oblici seksualnog procesa - stapanje morfološki nerazlučivih vegetativnih jedinki - hologamija I konjugacija. U značajnom dijelu algi formiraju se specijalizirane zametne stanice - gamete. Razlikuje se sljedeće ponašanje hemeta:

1. izogamija - fuziju gameta identičnog oblika i veličine.

2. Heterogamija - Oba tipa kopulirajućih gameta imaju bičeve, ali je ženska veća i manje pokretna od muške.

3. oogamia - fuzija stacionarnog ženskog jajeta i mobilne muške ćelije. Gamete koje nastaju na jednoj jedinki (homotalizam) ili na različitim jedinkama (heterotalizam) kopuliraju. Heterotalizam se opaža u bilo kojem obliku seksualnog procesa. U izogamnim oblicima, gamete, iako su morfološki identične, ispadaju fiziološki različite i označene su konvencionalnim znakovima "+" i "-". Zovu se muške gamete koje imaju flagele spermatozoida koji nemaju flagele, ali su sposobni da se kreću pomoću ameboidnih pokreta nazivaju se spermacija. Kao rezultat seksualnog procesa formira se diploidna ćelija - zigota.

Životni ciklus, ili ciklus reprodukcije algi, uključuje vegetativni rast, aseksualnu sporulaciju, seksualni proces, faze mirovanja. Odnos diploidne i haploidne faze u životnom ciklusu algi nije isti. U nekim slučajevima, klijanje zigote je praćeno redukcijom diobe (mejoze) zigote (zigotska redukcija), u ovom slučaju, biljke u razvoju su haploidne. U mnogim zelenim algama, zigota je jedina diploidna faza u ciklusu razvoja; cijela vegetativna faza se odvija u haploidnom stanju. Ovaj životni ciklus se zove monohaplobiont. U nekim drugim algama, naprotiv, cijela vegetativna faza je diploidna, haploidnu fazu predstavljaju samo gamete, prije čijeg formiranja dolazi do redukcijske nuklearne podjele. (smanjenje igre),životni ciklus - monodiplobiont. Kod drugih, redukcijska podjela jezgra prethodi formiranju spora koje se razvijaju na diploidnim taliama (sporička redukcija). Izrastaju u haploidne biljke koje se razmnožavaju spolno (gametofiti). Nakon fuzije gameta, zigota se razvija u diploidnu biljku koja nosi organe aseksualne reprodukcije ( sporophytes). Dakle, u ovim algama dolazi do smjene generacija (generacija): diploidnih i haploidnih. Životni ciklus - haploidno-diploidno. Obje generacije mogu biti morfološki identične ( izomorfna smjena generacija) ili se oštro razlikuju po izgledu (heteromorfna smjena generacija).

U praktičnoj nastavi izučavaju se sljedeći odjeli: zelene (Chlorophyta), dijatomeje (Bacillariophyta ili Diatomeae), smeđe (Phaeophyta), crvene (Rhodophyta) alge.

Odjel zelenih algi (Chlorophyta)

Odeljenje Zelene alge najveće je po broju vrsta (do 20.000 vrsta) i morfološki raznoliko odeljenje algi. Postoje mikroskopski mali, jednoćelijski oblici (monadni i kokoidni) i prilično složeni filamentni, heterotrihi, sifonalni, sifonokladalni i lamelarni oblici, koji dosežu nekoliko desetina centimetara. Područje distribucije zelenih algi je također veliko (nalaze se svuda). na globus) i njihova ekološka amplituda je široka. Žive u slatkim i morskim vodama, neki žive van vode. Ali unatoč svoj svojoj raznolikosti, zelene alge imaju niz zajedničkih karakteristika:

1) sastav pigmenta: hlorofil A I V, karotenoidi i ksantofili;

2) glavni rezervni proizvod ugljikohidratne prirode - skrob, deponuje se u hromatoforu oko pirenoida;

3) fotosenzitivno oko - stigma, koja se nalazi u stromi hromatofora;

4) tilakoidi koji nose pigmente imaju tendenciju da formiraju gomile;

5) flagele su izomorfne (identične strukture) i izokontualne (jednake dužine).

Klasa Pravilne zelene, ili ekviflagelate, alge (Chlorophyceae, Isocantae)

Predstavnike ove klase karakterizira aseksualna reprodukcija pomoću nepokretnih aplanospora ili pokretnih zoospora s dvije do četiri, rjeđe mnogo izokontnih i izomorfnih flagela. Seksualni procesi - hologamija ili kopulacija gameta - izogamija, heterogamija, oogamija. Zigota obično prolazi kroz stanje mirovanja i klija kada nastupe povoljni uslovi, a njeno diploidno jezgro se odmah deli na redukcijski način. U skladu sa fazama morfološke diferencijacije talusa, klasa se dijeli na redove.

Red Volvoxidae (Volvacales)

Red uključuje jednoćelijske, kolonijalne i koenobijalne alge opremljene flagelama, odnosno monadnom organizacijom.

Rod Chlamydomonas (Chlamydomonas)

Chlamydomonas je veliki rod koji obuhvata oko 500 vrsta i rasprostranjen je u prirodi. Njegove vrste se mogu naći u plitkim, dobro zagrijanim rezervoarima, lokvama i jarcima. Kada se masovno razvije, uzrokuje cvjetanje vode, posebno u vodenim tijelima zagađenim organskom tvari. Talus Chlamydomonas je jednoćelijski, monadne organizacije, odnosno u aktivnom stanju Chlamydomonas se brzo kreće uz pomoć dvije jednake flagele pričvršćene za prednji kraj tijela. Fazu aktivnog kretanja zamjenjuje stanje mirovanja. Ovo je takozvani stadij palmele, kada ćelije izgube svoje flagele, njihove membrane postaju jako sluzne i formiraju agregacije ćelija hlamidomonade uronjene u uobičajenu sluz. U ovom obliku, ćelije Chlamydomonas se razmnožavaju diobom. Nalazeći se u povoljnim životnim uvjetima, klamidomonas ponovno proizvodi flagele i počinje aktivno kretanje.

Chlamydomonas ima celulozno-pektinsku ćelijsku stijenku, hromatofor u obliku čaše s jednim ili više pirenoida smještenih u donjem dijelu i fotoosjetljivo oko (stigma) u gornjem dijelu. Jezgro se nalazi u udubljenju hromatofora, nalazi se par pulsirajućih vakuola. Aseksualno razmnožavanje zoosporama odvija se u povoljnim uslovima sredine. Svaka Chlamydomonas može potencijalno da se razmnožava i vegetativno i aseksualno, kao i da učestvuje u seksualnom procesu. Tokom aseksualne reprodukcije, protoplast se dijeli na 4 ili 8 dijelova i formiraju se zoospore. Seksualni proces kod većine vrsta je izogaman. Gamete se formiraju na isti način kao i zoospore, ali u većem broju (32 ili 64). Zigota je dobro prilagođena da izdrži nepovoljne uslove. Njegovo klijanje je praćeno redukcijskom diobom. Ciklus razvoja hlamidomonas je monohaplobionski.

Rod Volvox (Volvox)

Rod Volvox je kolonijalna ili koenobijalna alga. Mali rod Volvoxa živi u čistim, stajaćim rezervoarima, barama i malim jezerima. Ovo je najorganizovaniji predstavnik Volvox reda. To je velika kugla, koja doseže 2-3 mm u promjeru, prekrivena tankim slojem sluzi (involucrum), ispod koje se u jednom sloju nalaze biflagelatne stanice duž periferije kuglice. Njihov broj se kreće od 500 do 60 000. Unutrašnju šupljinu lopte zauzima tečna sluz. Ćelije kolonije slične su po strukturi ćelijama Chlamydomonas. Ali membrana svake ćelije je jako sluzava, pa su protoplasti susjednih stanica udaljeni jedan od drugog i citoplazmatski procesi prodiru u debljinu sluzokože. Na dodirnim tačkama se formiraju plazmodezme.

Aseksualna reprodukcija uključuje 8-10 ćelija koje se nalaze u zadnjem dijelu sfere u odnosu na smjer kretanja. Ovo su gonidije. Ove ćelije se izdvajaju među ostalima po većim veličinama. Kada se podijele, prvo se formira ravna ploča od 16 ćelija (gonični stadij), daljnja podjela dovodi do formiranja otvorene sfere s malom otvorenom rupom usmjerenom prema vanjskoj površini roditeljske kolonije. Formirajuće ćelije novog organizma suočavaju se sa svojim flagelama unutar sfere. Normalna orijentacija ćelija (sa prednjim krajevima usmjerenim prema van) postiže se potpunim okretanjem otvorene sfere iznutra prema van, nakon čega se njen otvor zatvara. Reproduktivne ćelije se vrlo rano diferenciraju, tako da se u majčinom tijelu mogu uočiti ne samo kolonije kćeri nego i unuka. Mlade kolonije se puštaju nakon uništenja matične kolonije.

Ćelije koje se koriste za seksualnu reprodukciju su oogonije i anteridije. Tamnozelene oogonije su mnogo veće od drugih ćelija i nemaju flagele. U oogoniji se razvija jedno veliko jaje. Anteridije formiraju pakete sperme. Seksualni proces u Volvoxu je oogaman. Postoje dvospolne i dvodomne vrste, kao i homo- i heterotalični klonovi. Formira se zigota u mirovanju, koja nakon redukcijske diobe diploidnih jezgara klija u mladu ćerku koloniju. Ciklus razvoja je monohaplobiontni.

Objekti: r. chlamydomonas, r. Volvox.

Napredak

1. Pregledajte hlamidomonade prvo pri malom uvećanju (m. uvećanje), zatim detaljnije pri velikom uvećanju (b. uvećanje) proučite nepokretne jedinke, posmatrajte kretanje hlamidomonade.

2. Napravite dva crteža:

a) pojava Chlamydomonas. Označite ljusku, hromatofor;

b) dijagram strukture ćelije Chlamydomonas pomoću tabele. Označite membranu, citoplazmu, jezgro, hromatofor, oko (stigma), pirenoid, flagele, pulsirajuće vakuole.

3. Uzmite u obzir povećanje m. i skicirati sferičnu Volvox coenobiu sa kćerkim kolonijama iz preparata.

4. Napravite šematski crtež koristeći tabelu, koji odražava strukturne karakteristike coenobiuma. Označite protoplaste, citoplazmatski procesi, plazmodesmate, flagele, oogonije, anteridije.

Naručite Chlorococcal (Chlorococcales)

Red uključuje jednoćelijske i koenobijalne oblike sa organizacijom kokoidnih ćelija.

Rod Chlorococcus (hlorokok)

Rod Chlorococcus sadrži 38 vrsta i nalazi se u različitim staništima: u vodi, kako u planktonu tako iu bentosu; u tlu, kao i na kori drveća, na starim drvenim zgradama. Klorokok je dio lišajeva.

To je jednoćelijska kokoidna alga, nepokretna u vegetativnom stanju. Ćelije imaju hromatofor u obliku čaše sa pirenoidom, ali nemaju flagele, okele i pulsirajuće vakuole. Jezgro se nalazi u udubljenju hromatofora. Kod starih osoba može se uočiti nekoliko jezgara; ćelije su prekrivene debelom celuloznom membranom.

Chlorococcus se razmnožava aseksualno pomoću izduženih biflagelatnih zoospora. Protoplast matične stanice dijeli se i formira od 8 do 32 zoospore, koje se oslobađaju nakon uništenja zida matične stanice. Period aktivnog kretanja je kratak; Nakon nekog vremena plivajući, zoospore gube svoje bičice, stavljaju se u školjku i rastu, dostižući veličine karakteristične za određenu vrstu. Seksualni proces je izogaman. Ciklus razvoja je monohaplobiontni.

Rod Hydrodicion (Hidrodikcija)

Hydrodicyon je mali, ali široko rasprostranjen rod. Nalazi se u rukavcima rijeka, bara i drugih stajaćih vodenih površina obogaćenih dušikom. Ovo je makroskopska koenobijalna alga, sastavljena od velikog broja (do 20.000) ćelija. Stari primjerci dosežu metar dužine, a ćelije su im do jedan i pol centimetra.

Hidrodikcija ima izgled zatvorene mreže koja se sastoji od 5-6-kutnih ćelija formiranih od divovskih ćelija povezanih svojim krajevima. U stanicama odraslih retikula nalazi se jedna džinovska vakuola, citoplazma je smještena od zida do zida i sadrži mrežasti hromatofor sa brojnim pirenoidima i velikim brojem malih jezgara. Školjka je celulozna. Svaka ćelija obavlja sve funkcije tijela (ishranu i reprodukciju).

Reprodukcija vodene mreže je aseksualna i seksualna. Stanice koje su već dostigle prilično veliku veličinu (0,2 mm) počinju se razmnožavati aseksualno. Broj zoospora koji je karakterističan za ovu vrstu mreže formira se u protoplastu. Zoospore ne napuštaju matičnu ćeliju, već se neko vrijeme kreću unutar ćelije.

Zatim se flagele odvajaju i presavijaju u mladu mrežicu, lijepe se jedna za drugu na mjestima gdje prolaze niti mikrotubula. Ćelije mladog retikuluma su mononuklearne, sa lamelarnim hromatoforom koji nosi jedan pirenoid. Neko vrijeme mlada mreža živi ispod ljuske matične ćelije, ali se njena veličina brzo povećava i ćelije se rastežu. Na kraju, ljuska matične ćelije se uništava, a mreža počinje da živi samostalno.

Seksualno razmnožavanje je izogamno; formira se više gameta nego zoospora i mnogo su manje. Zigota je obojena ciglenocrvenom hematohromom. Nakon perioda mirovanja, zigota se reduktivno dijeli i klija u četiri velike zoospore. Oni su neaktivni, ubrzo gube flagele i ponovo su prekriveni debelom, ali već izvajanom ljuskom, pretvarajući se u tzv. poliedar Za širenje algi očito su važni poliedri, čije ljuske nose procese, a sadržaj je bogat masnim inkluzijama. Poliedri mogu bezbedno tolerisati isušivanje, pa su tako druga faza mirovanja u ciklusu razvoja vodovodne mreže.

Rod Chlorella (klorela)

Hlorela je veoma rasprostranjena alga. U prirodi se nalazi u planktonu i bentosu različitih vodenih tijela, na tlu, sudjeluje u formiranju tijela lišajeva, a također živi u simbiozi s malim životinjama, formirajući takozvanu zooklorelu. Ovo je jedna od kultivisanih algi. Zbog svoje visoke stope reprodukcije, Chlorella daje veliki prinos biomase.

Chlorella je sferična, jednoćelijska kokoidna alga. Protoplast sadrži hromatofor u obliku zvona sa velikim udubljenjem. Jezgro se može naći u šupljini hromatofora. Chlorella se razmnožava samo aseksualno - autosporama. Reproduktivni proces je nepoznat. Ciklus razvoja je aseksualan, monohaplobiontni.

Objekti: r. chlorococcus, str. vodena mreža, rijeka chlorella.

Napredak

1. Razmotrite na b. odneo i skicirati hlorokok. Označite debelu ljusku (prilagođavanje aerofilnom načinu života), hromatofor u obliku čaše.

2. Razmotrite povećanje. fragment coenobiuma vodenog retikuluma i skicirati ga, prikazujući 5-6-gonalne ćelije koje formiraju coenobium. Označite ćeliju coenobiuma i hromatofore.

3. Razmotrite na b. odneo i skicirajte ćeliju coenobiuma sa mladim coenobiumom unutar ćelije. Označite matičnu ćelijsku membranu, mladi coenobium.

4. Skicirajte hlorelu na b. odneo Označite debelu ljusku, hromatofor.

Naručite Ulotrix (Ulothrichales)

Red objedinjuje alge koje imaju stelj u obliku nerazgranate niti sastavljene od mononuklearnih ćelija, rjeđe lamelarnog ili cjevastog talusa.

Rod Ulotrix (Ulothrix)

Ulothrix je prilično veliki rod, koji se nalazi u slatkim i blago bočatim vodama, preferirajući čistu tekuću vodu. U obalnom pojasu rijeka i potoka, posebno u područjima sa pogodnom klimom, može se naći Ulothrix zonata. Ulothrix benthic, vezana alga, formira nakupine na obalnim stijenama.

Ulotrix je višećelijska, filamentozna, nerazgranana alga. Sve ćelije, osim bazalne, koja služi za pričvršćivanje, su istog tipa. Prekrivene su tankom, ponekad sluzavom, celuloznom ljuskom. Zidni hromatofor u obliku zatvorenog ili otvorenog pojasa sa velikim brojem pirenoida. U ćelijama postoji samo jedno jezgro. Broj ćelija u filamentima je neizvestan, jer se u gornjim delovima ćelije neprestano dele u istoj ravni. Ulotrix se razmnožava vegetativno (fragmentacijom filamenta), aseksualno i seksualno. Aseksualnu reprodukciju provode zoospore opremljene sa četiri izokontne i izomorfne flagele. Zoospore, klijajući, formiraju ulotrix filamente. Svaka ćelija osim bazalne ćelije filamenta može potencijalno postati zoosporangij. Ulotrix formira biflagelne izogamete. Nakon fuzije nastaje planozigot (pokretna stanica sa četiri flagele), koja zatim gubi bičice i diferencira se u jednoćelijski sporofit - prošireno tijelo prekriveno debelom membranom na tankoj stabljici. Zigot-sporofit ostaje u ovom stanju mirovanja neko vrijeme, a zatim se nakon redukcijske diobe u njemu formiraju zoospore od 4-16. Ovaj životni ciklus karakterističan je za Ulothrix zonata. Kod nekih vrsta, zigota prerasta u diploidni filament. Dakle, ciklus razvoja kod Ulothrix zonata karakterizira heteromorfna promjena između višećelijskog filamentoznog haploidnog sporogametofita i jednoćelijskog diploidnog sporofita.

Rod Ulva (ulva)

Rod Ulva je poznat kao "morska salata" i široko je rasprostranjen, ali preferira plitke vode. Ulva je morska alga, ali dobro podnosi desalinizaciju. Živi u ušćima rijeka, plitkim estuarijima i morskim močvarama; Dobro podnosi, a dijelom i preferira vode sa značajnim organskim zagađenjem. Lokalno stanovništvo ga koristi za hranu, ali ulva nema komercijalnu vrijednost.

Talus ulve je višećelijski, lamelarni, sastoji se od dva sloja ćelija, rubovi ploče su valoviti zbog intenzivnijih dioba stanica u rubnim, u odnosu na srednju, zonama. Ploča se u osnovi sužava u kratku peteljku sa đonom, kojom se pričvršćuje za čvrstu podlogu. Diferencijacija ćelija u talusu ulve je niska. Nema posebnih reproduktivnih organa. Potencijalno, svaka ćelija može postati sporangij u diploidnoj generaciji ili gametangium u haploidnoj generaciji. Neke ćelije imaju cjevaste izbočine koje se spuštaju duž središnjeg dijela talusa.

Aseksualno razmnožavanje vrši se zoosporama sa četiri biča koje se formiraju na diploidnim biljkama nakon redukcijske diobe. Zoospore klijaju u jednorednu nit koja se ne grana, ali čak i prije nego što podjela počne, polarizacija se detektira u zoospore koja je izgubila svoje bičeve i smjestila se na tlo. Gornji kraj je deblji, a donji tanak i izdužen, od čega se naknadno formiraju pričvrsne strukture. Seksualni proces je izo- ili heterogaman, gamete su biflagelne. Ciklus razvoja je haplodiplobiontski sa izomorfnom promjenom generacija.

Objekti: r. ulothrix, r. ulva.

Napredak

1. Razmotrite na b. odneo i skicirajte dio ulotrix filamenta, obratite pažnju na strukturu hromotofora. Označite ćelije talusa: ćelijska membrana, hromatofor, pirenoidi.

2. Skicirajte izgled talusa ulve pomoću mokrog nosača.

Red Chaetophoraceae (Chaetophorales)

Red uključuje višećelijske filamentne forme heterotrihijskog tipa sa diferencijacijom talusa u horizontalni sistem filamenata, raspoređenih po supstratu, i vertikalni sistem filamenata.

Rod Draparnaldia (Draparnaldia)

Vrste ovog roda su zahtjevne za čistoću i aeraciju akumulacija i preferiraju brze rijeke i potoke. Rastu masovno na prilično značajnim dubinama (10 m), formirajući tamo čitave šikare. Draparnaldia benthic je vezana alga sa filamentoznom heterotrihom strukturom. Ima duge (neograničen rast) slabo razgranate filamente sa hromatoforom u obliku remena sa nazubljenim ivicama. Kromatofor u takvim granama je mali u odnosu na ukupni volumen ćelije, pa su ćelije glavnih filamenata blijede. Od ovih niti u vijugama protežu se grozdovi kratkih, jako razgranatih grana ograničenog rasta; to su asimilatori. Kromatofore u njima su zidne i velike; zelene ćelije. Svaka kratka nit završava bezbojnom dugom dlakom. Reproduktivni organi nalaze se među asimilatorima. Aseksualno razmnožavanje pomoću zoospora sa četiri biča. Seksualni proces je izogamija ili heterogamija. Ciklus razvoja je monohaplobionski.

Rod Trentepolia (Trentepohlia)

Trentepoly je aerofilna kopnena alga dobro prilagođena nedostatku vlage. Nastanjuje se na kori drveća, kamenju i drvenim zgradama. Posebno mnoge vrste ovog roda pronađene su u vlažnim tropskim i suptropskim regijama, gdje Trentepoly često vodi epifitski način života. Trentepoli se lako prepoznaje među ostalim kopnenim algama zbog hematohroma, karotenoida rastvorljivog u ulju, koji mu daje ciglastocrvenu ili žutu boju. Thallus trentepolia nitasti heterotrihozni. Filamenti koji se šire duž supstrata sastoje se od okruglih ili ovalnih ćelija prekrivenih debelom slojevitom membranom. One su međusobno povezane porama s plazmodesmama, ali se puzeći filamenti lako raspadaju na kratke fragmente ili pojedinačne ćelije. Ovi fragmenti i ćelije u suhom stanju se raspršuju i nose vjetar. Dakle, trentepoli ima prilično efikasan mehanizam vegetativnog razmnožavanja, što je posebno važno u uslovima nedostatka vode. Ćelije sadrže nekoliko hromatofora u obliku diska ili trake, bez pirenoida, i veliki broj jezgara, posebno u starim ćelijama. Pored horizontalnog, postoji sistem vertikalnih niti, koji se sastoji od više izduženih ćelija. I horizontalni i vertikalni filamenti se obilno granaju zbog podjele apikalnih stanica; na njima se formiraju slojeviti klobuki.

Aseksualno razmnožavanje odvija se zoosporama s dvije ili četiri biča koje se formiraju u posebnim apikalnim stanicama - sporangijama, koje sjede na cjevastim stanicama - stabljikama. Sporangija se odvaja i prenosi u potpunosti vazdušnim strujama. Zoospore nastaju samo ako je sporangij u vodi. Tada se multinuklearni sadržaj vrlo brzo, za nekoliko minuta, raspada u mononuklearne dijelove i nastaju zoospore. Gametangije se također morfološki razlikuju od vegetativnih ćelija, ali se pretežno nalaze na puzavim filamentima. Za razliku od sporangija, sferične gametangije nemaju noge. Gametangija se takođe prenosi vazdušnim strujama. Kada uđu u vodu, klijaju sa biflagelatnim izogametima. Međutim, kopulacija se rijetko događa, a gamete se razvijaju partenogenetski (bez oplodnje). Ako se formiraju zigote, one klijaju kao zoospore nakon perioda mirovanja. Ciklus razvoja je monohaplobiontni.

Objekti: r. draparnaldia, r. Trentepoly.

Napredak

1. Smatrajte na m. povećano. i skicirati presjek heterotrihnog filamentoznog talusa draparnaldije, zabilježiti strukturne karakteristike filamenata „stabljike“ i asimilatora, pokazati razliku u strukturi hromatofora u ćelijama aksijalnog filamenta i u ćelijama bočnih grana. Označite aksijalni navoj i navoje asimilatora.

2. Razmotrite na b. odneo i skicirajte ćeliju aksijalnog navoja i ćeliju asimilatorskog navoja. Označite ćelijsku membranu, hromatofor.

3. Razmotrite na b. odneo i skicirajte dio trentepoli konca. Označite slojevitu ljusku, tvari za skladištenje (u obliku kapljica ulja, obojene hematohromom) i hromatofore u obliku diska.

Red Cladophoraceae (Cladophorales)

Narudžba ne uključuje alge ćelijska struktura, filamentozan, razgranat, podijeljen poprečnim pregradama na nejednake segmente, od kojih svaki sadrži mnogo jezgara. Poprečne pregrade nastaju nezavisno od nuklearne podjele.

Rod Cladophora (Cladophora)

Cladophora je vrlo veliki i široko rasprostranjen rod uglavnom morskih i dijelom slatkovodnih algi. Opisano je oko 150 vrsta. Nalazi se u plitkim vodama na dasci, na stijenama koje strše u more, u lagunama, barama i jezerima. Mlade biljke su pričvršćene za tlo ili razne podvodne objekte, ali se kasnije odlome i plutaju, formirajući velike nakupine ili tvrdo blato; kao i velike (10-15 cm u prečniku) sferne grozdove. Talus je jako razgranat, sa sifonokladalnom strukturom. Segmenti formirani poprečnim septama nisu ćelije u pravom smislu. Formiranje transverzalnih septa kvalitativno se razlikuje od citokineze i nije povezano s nuklearnom diobom. Segmenti nisu iste veličine i sadrže različite količine jezgra. Mrežasti hromatofor također nastaje kontaktom i fuzijom prvobitno slobodnih hloroplasta. Spoljna ljuska je debela, celulozna i nikada ne sluzi, tako da je blato Cladophora tvrdo i neklizavo.

Reprodukcija je aseksualna i seksualna. Bilo koji segment algi može postati zoosporangij ili gametangijum. Četiri bičate zoospore izlaze iz sporangija kroz pore i prvo izrastaju u vezikularno tijelo bez septa (sifonalni stadij), kasnije se pojavljuju poprečne pregrade i dolazi do grananja filamentoznih struktura. Seksualni proces je izogaman. Zigota izrasta u diploidnu biljku. Većina vrsta Cladophora koje žive u morima ima izomorfnu promjenu generacija, pri čemu se zoospore formiraju nakon redukcijske diobe (meiozoo-spore), ali slatkovodne vrste imaju monodiplobiontni ciklus, kada redukcijska podjela prethodi formiranju gameta.

Objekti: r. Cladophora.

Napredak

Razmotrite na b. odneo i skicirati dio granastog talusa Cladophora sa zoosporangijama. Označite ćelije talusa i jednoćelijske zoosporangije.

Class Conjugates (Conjugatophyceae)

Predstavnici ove klase imaju posebnu vrstu seksualnog procesa - konjugaciju, nema bičastih stadijuma i nema aseksualnog razmnožavanja sporama.

Red Zignemaceae (Zygnematales)

Red Zygnema su nitaste, nerazgranate višećelijske alge, ljuska im je ljigava, pa su stoga klizave na dodir. Zigota klija tako što jedna klijanca, ostala tri jezgra nastala u procesu redukcijske diobe odumiru.

Rod Spirogyra (spirogira)

Rod Spirogyra jedan je od najvećih i najrasprostranjenijih širom svijeta: nalazi se čak i na Antarktiku. Rijedak jarak, lokva, bara ili jezero na dodir je bez sluzi, koja pluta na površini blata. Talus spirogire je filamentan, nerazgranat, sve ćelije u filamentu su jednake i istog tipa. Ćelija ima jednu ili više zidnih, spiralnih, trakastih kromatofora, s velikim brojem pirenoida smještenih duž uzdužne ose. Rubovi hromatofora su neravni. Ćelija sadrži jednu ili više vakuola koje sadrže ćelijski sok. U prvom slučaju, citoplazma zauzima zidni položaj. U prisustvu nekoliko vakuola, pored zidnog sloja citoplazme, nalaze se citoplazmatske niti i centralna citoplazmatska vrećica, koja sadrži veliko jezgro, jasno vidljivo bez bojenja. Unutrašnji sloj ćelijske membrane je celuloza, spoljni sloj je pektin, obezbeđuje sluz i formiranje želatinoznog omotača, dajući nitima svilenkast osećaj. Spirogyra, koja živi u vodenim tijelima s jakim strujama, proizvodi različite vrste rizoida koji drže alge na mjestu. Spirogyra, kao i drugi konjugati, nema flagelarni stadij u ciklusu razvoja i ne formira spore. Razmnožava se ili fragmentacijom filamenata vegetativno ili spolno. Tokom konjugacije nastaju brojne zigote, koje nakon perioda mirovanja klijaju u jednu nit. Od četiri haploidna jezgra nastala tokom procesa redukcijske diobe, tri mala odumiru, ostavljajući jedno veliko održivo jezgro. Svi nutrijenti akumulirani u zigoti idu u pravcu formiranja jedne sadnice. Zigote su dobro prilagođene da izdrže nepovoljne uslove. Prekriveni su debelom troslojnom plastičnom školjkom. Struktura ljuske zigote je važna taksonomska karakteristika.

Objekti: r. spirogyra.

Napredak

Uzmite u obzir na m. povećana. i skicirati izgled višećelijskog talusa Spirogyre. Označite ćeliju talusa.

1. Razmotrite na b. odneo i skicirati ćeliju Spirogyra. Označite ćelijsku membranu, hromatofor, pirenoide,

jezgro, niti citoplazme.

2. Posmatrajte i skicirajte različite faze procesa konjugacije.

Navedite faze: formiranje procesa konjugacije, kompresija i protok protoplasta, formiranje zigote.

Red Desmidiaceae (Dezmidijales)

Red Desmidiaceae - jednoćelijski organizmi ili nitaste kolonije. Ćelija se sastoji od dvije jednake polovine - polućelije. Tokom vegetativnog razmnožavanja, svaka polućelija završava svoju drugu polovinu.

Rod Closterium (klosterijum)

Closterium je slatkovodna bentoška alga kojoj je potrebno dobro osvjetljenje, živi u malim akumulacijama, barama, tihim rukavcima rijeka i u zagađivanju podvodnih objekata. S razvojem mase formiraju se sluzne akumulacije. Closterium voli čistu vodu, ali toleriše organske zagađivače i ponekad se nalazi u otpadnim vodama. Ovo je jednoćelijski oblik, njegovo tijelo u obliku srpa sastoji se od dvije simetrične polovine - polućelija. Jezgro se nalazi u centru, u citoplazmatskoj vrećici. Closterium nema vanjsku konstrikciju karakterističnu za druge desmidijske alge, ali unutrašnja struktura odgovara karakteristikama predstavnika ovog reda. Closterium ima dvije identične aksijalne hromatofore jedinstvene strukture. Nekoliko ploča se prostire radijalno od središnjeg štapa tako da u poprečnom presjeku hromatofor ima izgled zvijezde sa više zraka. Veliki pirenoidi se nalaze duž osovine ili su nasumično razbacani u podnožju. Baza hromatofora, okrenuta prema centru ćelije, je široka; na krajevima ćelije hromatofor se konično sužava. Na polovima ćelije nalaze se dvije male vakuole sa ćelijskim sokom, u koje su uronjeni mali kristali gipsa, u stalnom kretanju ( Brownovo kretanje), i posebna sluzava tijela. Troslojnu ljusku klosterijuma probijaju brojne konične pore. Posebno velike pore nalaze se na krajevima ćelija. Ove pore luče sluz, što omogućava algi da se kreće polako. Dok je jedan kraj tijela pričvršćen za podlogu, drugi izvodi oscilatorne pokrete. Alge su zatim pričvršćene za podlogu na drugom kraju. Tako se, prevrćući, klosterijum kreće prema izvoru svetlosti.

Razmnožavanje klosterijuma je vegetativno. Ćelije se dijele poprečno. Svaka ćelija kćerka prima polovinu matične ćelije sa jednim hromatoforom. Druga polovina, odnosno polućelija se iznova gradi. Mlada polućelija u početku nema hloroplast, a tek onda se hromatofor stare polućelije dijeli i jedna polovina prelazi u novu polućeliju. Dakle, svaka jedinka klosterijuma sastoji se od dvije polovice različite starosti: jedne starije i druge mlađe. Seksualni proces je konjugacija dvije individue uronjene u zajedničku sluz. Zigota je prekrivena debelom slojevitom membranom i dobro je prilagođena da izdrži nepovoljne uslove. Zigote ostaju u stanju mirovanja tokom cele zime, a jezgra ostaju nesrasla dugo vremena. Iz zigote se formiraju dvije mlade klosterije, od kojih svaka prima dva haploidna mejotička jezgra. Jedan, mali, uskoro degeneriše. Drugo, postaje srž nove osobe. Ciklus razvoja je monohaplobiontni.

Objekti: r. closterium.

Napredak

1. Razmotrite klosterijum pri uvećanju. i posmatrajte njegovo kretanje.

2. Pregledajte ćeliju klosterijuma na b. odneo i skicirati ga. Označite ćelijsku membranu, jezgro, hromatofore, pirenoide, terminalne vakuole kristalima gipsa.

Pitanja i zadaci

1. Navedite glavne tipove morfološke organizacije zelenih algi. Opišite svaku vrstu. Navedite primjere.

2. Koji su znakovi karakteristični za predstavnike odjela zelenih algi?

3. Na koje se klase dijele zelene alge? Koje su razlike između predstavnika svake klase?

4. Šta su kolonije i coenobia u zelenim algama? Navedite primjere kolonijalnih i koenobijalnih zelenih algi. Koje su razlike između kolonijalnih i višećelijskih organizama?

5. Kako se odvija vegetativna reprodukcija u zelenim algama? Navedite primjere.

6. Kako dolazi do aseksualnog razmnožavanja u zelenim algama? Navedite primjere.

7. Koji su polni procesi karakteristični za zelene alge? Navedite primjere.

8. Skicirajte životni ciklus Chlamydomonda, Ulotrix, Ulva, Spirogyra. Označite na dijagramu koja generacija je sporofit, a koja gametofit, skup hromozoma (haploidnih ili diploidnih) za svaku generaciju i ćelije koje se koriste za reprodukciju, vrstu redukcijske podjele i seksualni proces. Navedite tip životnog ciklusa karakterističan za ove alge.

9. Popunite tabelu:

Uporedne karakteristike klase i naredbe

10. Opišite ulogu zelenih algi u životu vodenih tijela. Navedite primjere zelenih algi koje žive na kopnu.

Division Diatomes (Bacillariophyta, Diatomeae)

Opsežan odjel jednoćelijskih i kolonijalnih organizama koji objedinjuje više od 10.000 vrsta. Ćelije dijatomeja prekrivene su ljuskom od silicijum dioksida, koja se sastoji od dvije polovice koje se uklapaju jedna na drugu, poput poklopca na kutiji. Veća polovina je epiteka, a manja polovina hipoteka. Svaka polovina se sastoji od preklopa (donja) i pojasnog prstena (pojasa) zavarenog na njega. Štaviše, pojas epiteke je superponiran na pojas hipoteke. Ispod ljuske nalazi se pektinska ljuska. Dijatomeje spadaju u grupu smeđe obojenih algi, koje karakteriše prisustvo hlorofila A I sa, maskiran žutim pigmentom fukoksantinom. Rezervni proizvod ugljikohidratne prirode je krizolamin. Monadne ćelije su spermatozoidi sa jednim pernatim bičkom. Dijatomeje se razmnožavaju vegetativno, uzdužnom diobom stanica sa završetkom jednog ventila - hipoteke. Seksualni procesi - konjugacija i oogamija. Nakon seksualnog procesa formira se zigota sa sposobnošću rasta (auksospore). Dijatomeje žive u diploidnom stanju i samo su njihove gamete haploidne.

Class Centric (Centrophyceae)

Centric klasa kombinira alge s radijalno simetričnom ljuskom i odsustvom šavno-nodularnog aparata. Sve centrične alge su nepokretne. Seksualni proces je oogamija.

Rod Melosira (Melosira)

Melosira je filamentozna kolonijalna alga, koja se sastoji od sličnih cilindričnih ćelija povezanih međusobno dodirom malih bodlji smještenih na zaobljenim površinama zalistaka. Karapaks Melosire ima široke pojaseve, pa se najčešće alge posmatraju sa njegove bočne površine. Ćelije imaju nekoliko režnjevih hromatofora raspoređenih od zida do zida; centar ćelije zauzima velika vakuola sa ćelijskim sokom.

Melosira nema strukturu čvora šava i stoga je nepokretna.

Razmnožava se diobom i spolnim putem. Seksualni proces je oogamija. U nekim ćelijama, nakon redukcijske diobe, formira se jedno jaje, u drugim - četiri spermatozoida s jednim flagelom. Zigota je prekrivena tankom, vrlo rastegljivom pektinskom ljuskom. Zigote koje intenzivno rastu nazivaju se auksospore. Budući da seksualni proces uključuje ćelije zgnječene nakon ponovljenih podjela, auksospore vraćaju svoj prvobitni volumen. Postigavši ​​određenu veličinu, auksospora proizvodi vlastitu ljusku. Ciklus razvoja Melosire je monodiplobiontni.

Objekti: r. melosira.

Napredak

1. Pregledajte dio kolonije melosira na b. odneo i skicirajte alge sa strane pojasa i sa strane krila. Označite ćeliju kolonije, epiteku, hipoteku.

2. Pronađite i skicirajte auksosporu.

Class Pennate (Pennatophyceae)

Klasa Pennate uključuje alge sa bilateralno simetričnom ljuskom, šavno-nodularnim aparatom i sposobnošću kretanja. Seksualni proces je konjugacija.

Rod Pinnularia (pinnularija)

Rod Pinnularia obuhvata više od 150 vrsta. Živi u slatkim vodama siromašnim vapnom. Vodi bentoški način života na dnu ili u zagađivanju podvodnih objekata. Pinnularia, kao i druge dijatomeje, ima veliki značaj kao izvor hrane za male životinje i početna je karika u lancima ishrane u vodenim ekosistemima. Ovo je jednoćelijska alga koja ima šavno-nodularnu strukturu i kao rezultat toga je mobilna. Od ostalih jednoćelijskih dijatomeja, Pinnularia je velike veličine i stoga je pogodna za proučavanje. Od pojasa školjka ima pravougaoni obris, a ventili se kreću od linearnih do eliptičnih. Krajevi zalistaka su uglavnom zaobljeni, ali mogu biti uvučeni i kapitirani. U sredini i na krajevima zalistaka jasno su vidljivi noduli i dva proreza u obliku slova S (šav) koji idu od perifernih nodula prema središnjem. Uz rubove ventila jasno je vidljiv jasan uzorak paralelnih pregrada, posebno na praznim školjkama - septembar, ne dopiru do šava. Ćelije Pinnularije su mononuklearne sa dvije lamelarne hromatofore, sa zakrivljenim rubovima. Široka ravna strana hromatofora okrenuta je ka pojasu, a njegove ivice okrenute prema strani ventila. Žive aktivne ćelije pinnularije su obojene žućkasto-smeđom bojom, jer fukoksantin maskira zelene pigmente, ali u umirućim ćelijama fukoksantin se ispire i hromatofor postaje zelen. Ćelije imaju dvije vakuole koje su razdvojene centralnim citoplazmatskim mostom. Sadrži jezgro. Pinnularia pohranjuje volutin, vidljiv u svjetlosnom mikroskopu kao mutna sjajna sferna tijela i kapljice ulja. Ispod ljuske, ćelija je prekrivena sluzavom pektinskom ljuskom. Pinnularia, koja ima aparat za šavove, aktivno se kreće, puzeći po podlozi.

Pinnularia se razmnožava podjelom koja ide paralelno sa zalistcima. Svaki zalistak kćer prima jedan matični zalistak, dok je drugi, završeni ventil, uvijek hipoteka. Zbog ove osobine, pri svakoj diobi jedna ćerka ćelija je uvijek nešto manja od matične ćelije, a u populaciji se mogu naći jedinke različitih veličina. Spolni proces nije otkriven kod Pinnularije, a auksospore se ne formiraju. Može se pretpostaviti da se velike ćelije dijele češće od malih, a najmanje se uopće ne dijele. Životni ciklus – monodiplobiont.

Objekt: r. Pinnularia.

Napredak

1. Razmotrite pinnulariju na b. odneo Skicirajte kavez sa strane krila. Označite ćelijsku membranu, šav, nodule, septu, hromatofor.

2. Skicirajte kavez sa strane pojasa. Oznaka epitheca, hypotheca.

Pitanja i zadaci

1. Koji nivoi i tipovi morfološke organizacije su karakteristični za predstavnike dijatomeja?

2. Koje su strukturne karakteristike ćelija dijatomeja?

3. Kakva je struktura ljuske dijatomeja?

4. Koji su principi klasifikacije dijatomeja?

5. Koji su načini razmnožavanja tipični za dijatomeje?

6. Kako se odvijaju seksualni procesi kod dijatomeja? Šta je auksospora?

7. Gdje žive dijatomeje? Koje karakteristike prilagođavanja na planktonski i bentoski način života imaju dijatomeje? Navedite primjere planktonskih i bentoskih dijatomeja.

8. Skicirajte životni ciklus Pinnularije i Melosire. Označite na dijagramu koja generacija je sporofit, a koja gametofit, skup hromozoma (haploidnih ili diploidnih) za svaku generaciju i ćelije koje se koriste za reprodukciju, vrstu redukcijske podjele i seksualni proces. Navedite tip životnog ciklusa karakterističan za ove alge.

Odjel Smeđe alge (Phaeophyta)

Glavni pigmenti smeđih algi su hlorofili A I sa, karotenoidi i ksantofili, uključujući fukoksantin, koji maskira zelene pigmente i daje algama karakterističnu smeđu boju. Rezervni proizvodi – laminarin (tvar ugljikohidratne prirode); manitol je šećerni alkohol i mala količina masti. Feoplasti su lamelarni ili češće brojni u obliku diska (granularni hromatofor), smješteni u perinuklearnom prostoru ispod vanjske membrane jezgra, koja prekriva svaki feoplast, formirajući feoplastni endoplazmatski retikulum. Pirenoidi strše iznad površine u obliku bubrega. Ćelije imaju jedno jezgro, velike vakuole sa ćelijskim sokom i male vakuole koje sadrže tanine i nazivaju se fizode.

Ljuska se sastoji od dva sloja: vanjskog sloja koji sadrži alginsku kiselinu i unutrašnjeg sloja formiranog od posebne vrste celuloze - alguloze. Monadne ćelije sa dva heterokonta i heteromorfna flagela nalaze se sa strane ćelije. Prednja je duga, pernata, prekrivena mastigonemima, zadnja je kratka, glatka. Raspon morfoloških struktura je velik: od filamentoznih heterotrihih do diferenciranih oblika lamelarnog tkiva. U svim smeđim algama, s izuzetkom predstavnika reda Fucus, koje nemaju aseksualnu reprodukciju i diplobioti, uočava se smjena generacija: kod nekih je izomorfna, u drugima heteromorfna. Ovi različiti tipovi životnog ciklusa čine osnovu moderne podjele smeđih algi u tri klase.

Uz nekoliko izuzetaka, smeđe alge su morske alge, posebno bogate u hladnim vodama sjeverne i južne hemisfere.

Class Isogenerate (Isogeneratophyceae)

Klasa Isogenerate uključuje alge sa izomorfnom alternacijom generacija ili sa heteromorfnom, ali sa dominacijom gametofita.

Naručite Ectocarpales uključuje heterotrihične forme.

Rod Ectocarpus (ektokarpus)

Ectocarpus je široko rasprostranjena morska bentoška alga, koja se nalazi na svim geografskim širinama u obalnom pojasu mora i okeana. Alge se talože na kamenju i drugim podvodnim objektima, uključujući biljke. Budući da su tolerantni na različite salinitete vode, ektokarpusi sudjeluju u zagađivanju brodova. Temperaturni raspon staništa ektokarpusa je također širok. Raste u hladnom i toplom moru, a aktivan je i ljeti i zimi. Ectocarpus je makroskopska (do 60 cm) alga, nitasta heterotriha, izgleda razgranatog grmlja.

U podnožju se nalaze horizontalni puzeći rizoidi koji pričvršćuju alge za podlogu. Vertikalne grane u bazi talusa, prekrivene korom rizoidnih filamenata, postaju tanje prema vrhu i završavaju dugim bezbojnim ćelijama. Rast nastaje zbog podjele ćelija koje se nalaze u različitim dijelovima talusa. Ćelije ektokarpusa sadrže male vakuole sa ćelijskim sokom, jedno jezgro u zidnom sloju citoplazme i nekoliko hromatofora u obliku trake sa pirenoidima. U stanicama koje stare, hromatofor postaje u obliku diska.

Razmnožavanje ektokarpusa je aseksualno i spolno. Mejozoo-spore, bubrežastog oblika sa dvije nejednake flagele pričvršćene na bočnoj površini, formiraju se u jednoćelijskim sporangijama koje sjede na jednoćelijskoj stabljici. Takvi sporangiji se formiraju na diploidnim sporofitnim biljkama. Haploidne biljke razvijaju multilokularne reproduktivne organe. Svako gnijezdo proizvodi jednu reproduktivnu ćeliju monadne organizacije. Najčešće se ove ćelije ponašaju kao gamete i spajaju se u zigotu. Morfološki su istog tipa, ali se njihovo ponašanje razlikuje: fiziološki, ženske gamete su manje pokretne i brzo se talože na dno; fiziološki, muškarci su aktivniji. Iz zigote raste diploidni sporofit. Gore opisani ciklus odgovara tipu diplo-haplobionta sa izomorfnom izmjenom generacija, ali ektokarpus ima odstupanja od ovog ciklusa, na primjer, gamete mogu proklijati partenogenetski bez oplodnje, dajući nove haploidne jedinke. Time se, po svemu sudeći, postiže potpuna adaptacija ektokarpusa na uslove postojanja i objašnjava njegova široka ekološka amplituda.

Objekti: r. ectocarpus (herbarski uzorci, mikropreparati).

Napredak

1. Pregledati herbarske uzorke ektokarpusa. Skicirajte izgled heterotrihoznog talusa ektokarpusa.

2. Razmotrite na b. odneo i skica iz pripremnih područja steljke ektokarpusa sa višekomornim gametangijama i jednokomornim sporangijama. Označite ćelije talusa, gametangija i sporangija.

Class Heterogeneous (Heterogeneratophyceae)

Klasu Heterogene karakterizira heteromorfna izmjena generacija uz dominaciju sporofita i mikroskopskih malih gametofita.

Uključuje alge sa složenim talusom koji ima strukturu tkiva. Rast se odvija zbog podjele stanica koje se nalaze na mjestu prijelaza lisnatog dijela talusa u peteljku (interkalarni rast).

Rod Laminaria (laminarija)

Poznate su i široko rasprostranjene u sjevernim morima dvije vrste morskih algi: šećerna laminarija (L. saccharina (L.) Lamour) i prstasta laminarija (L. digitata (Hudz.Lam)), koje formiraju cijele plantaže u gornjoj sublitoralnoj zoni i su komercijalne alge. Laminaria se naziva "morska trava" i vrijedan je prehrambeni proizvod koji se koristi u ishrani životinja, kao i u proizvodnji raznih prehrambenih proizvoda i lijekova za ljude.

Laminaria je velika, složeno diferencirana bentoška alga prave strukture tkiva. Njegove meristematske ćelije su sposobne da se dijele u tri međusobno okomita smjera i formiraju trodimenzionalne strukture u kojima su sve stanice međusobno povezane plazmodesmama. Talus kelpa se diferencira u tri jasno prepoznatljiva dijela: moćni rizoidi u obliku kandže kojima je pričvršćen za podlogu, radijalno simetričan dio, takozvana peteljka i spljoštena ploča. Prve dvije strukture su višegodišnje, a ploča odumire i ponovo raste zahvaljujući interkalarnom meristemu smještenom u gornjem dijelu peteljke. Unutrašnja organizacija Tijelo kelpa je također prilično složeno. Površina peteljke ima čvrsto zatvorene ćelije koje sadrže zrna feoplasta. U dubljim slojevima ćelije su bezbojne i izdužene u uzdužnom smjeru. U sredini su ćelije labavo smještene i formiraju jezgro. Peteljka postupno raste u debljini, a na poprečnom presjeku jasno su vidljivi slojevi nalik na prstenove rasta. U anatomskoj strukturi ploče izdvaja se i korteks malih ćelija. U središtu se nalazi "vena", čije ćelije po svojoj strukturi podsjećaju na sitaste ćelije viših biljaka.

Laminarije se razmnožavaju spolno i aseksualno. Sporangije se nalaze na površini ploče, formirajući čitava sporaonosna područja ili polja, na kojima se u palisadnom sloju nalaze vrećaste sporangije i izduženi sterilni nastavci-parafize. U sporangijama nakon redukcijske diobe nastaju biflagelatne mejozoospore u obliku bubrega koje klijaju u haploidne organizme. Ženski i muški gametofiti razlikuju se od sporofita. To su mikroskopske nitiste, nedovoljno razvijene biljke (protalati). Oni su kratkog vijeka, njihova glavna funkcija je proizvodnja gameta. Seksualni proces je oogamija. Zigota klija bez perioda mirovanja i razvija se u diploidni sporofit. Dakle, gotovo sav aktivni život kelpa odvija se u diploidnom stanju. Ciklus razvoja je diplogaplobiontski sa heterotrofnom smjenom generacija, sa dominacijom sporofita.

Kraj uvodnog fragmenta.

Kraj. Vidi br. 5, 6, 7, 8, 9/2002

Smeđe alge se također koriste za proizvodnju proizvoda koji se široko koriste u raznim industrijama. alginati– soli alginske kiseline. Najviše se koristi natrijum alginat rastvorljiv u vodi, koji je sposoban da formira viskozne rastvore. Široko se koristi za stabilizaciju raznih otopina i suspenzija. Dodavanje male količine natrijevog alginata prehrambenim proizvodima - konzerviranoj hrani, sladoledu - poboljšava njihovu kvalitetu. Alginati se također koriste u proizvodnji plastike, sintetičkih vlakana, boja i građevinskih materijala otpornih na vremenske uvjete. Koriste se u proizvodnji visokokvalitetnih maziva za mašine, upijajućih hirurških šavova, masti i pasta u farmaceutskoj i parfemskoj industriji. U livnicama alginati poboljšavaju kvalitet kalupne zemlje; koristi se u proizvodnji elektroda za elektro zavarivanje, što omogućava dobijanje kvalitetnijih zavara.
Još jedna važna supstanca dobijena iz smeđih algi je heksahidrični alkohol manitol. Koristi se u farmaceutskoj industriji za proizvodnju tableta, pripremu dijabetičke hrane, u proizvodnji sintetičkih smola, boja, papira, eksploziva, te u štavljenju kože.
Najpoznatiji i najpopularniji predstavnici smeđih algi su kelp ili "morski kelj". Rod Laminaria ( Laminaria) ima oko 30 vrsta, rasprostranjenih uglavnom na sjevernoj hemisferi, posebno u Tihom okeanu. Višegodišnji tali ovih algi dosežu nekoliko metara dužine i sastoje se od izdužene ovalne ploče, stabljike i razgranatih rizoida, uz pomoć kojih je biljka pričvršćena za tlo. Laminarije obično rastu na dubini od 20-30 m, na mjestima sa stalnim kretanjem vode, pričvršćujući se za kamenje i stijene.

Laminaria sugary (L.saccharina) nalazi se ovdje u Bijelom, Barentsovom, Karskom i svim morima Dalekog istoka, i Japanska alga (L.japonica), karakterizirana činjenicom da se duž uzdužne osi njegove ploče nalazi široka i debela srednja traka, ograničena na rubovima s dva uzdužna nabora, u sjevernoj polovici Japanskog mora, kao i sa južne i jugoistočne obale Sahalina i Južnih Kurilskih ostrva.
Japanska alga ima odličan ukus i smatra se najvrednijom komercijalnom vrstom među smeđim algama. Koristi se za pripremu raznih jela, konzervirane hrane i konditorskih proizvoda. U Japanu i Kini razvijene su metode umjetnog uzgoja algi, koje omogućavaju prikupljanje stabilnih prinosa sa plantaža. Zbog značajnog sadržaja joda i broma, morska alga se koristi i u medicinske svrhe - kod bolesti štitne žlijezde, skleroze, nervnih poremećaja, gastrointestinalnih oboljenja.
Smeđe alge iz roda fucus (Fucus) su također česti u hladnim i umjerenim morima sjeverne hemisfere, gdje često formiraju velike šikare u plitkoj vodi. Predstavnici ovog roda odlikuju se dihotomno razgranatim talusom s ravnim granama koje imaju uzdužni rub i pričvršćene su za kamenje sa konusnom bazom. Fucus se koristi kao đubrivo, kao hrana za stoku, za proizvodnju krmnog brašna, alginata i drugih supstanci.

Zelene alge

Zelene alge su najopsežnije od svih odjela ovih biljaka; uključuju oko 15 hiljada vrsta. Predstavnici zelenih algi odlikuju se prvenstveno istinski čistom zelenom bojom njihovih talija, što je uzrokovano prevlašću klorofila u hloroplastima ( A I b) u odnosu na druge pigmente (karotenoidi). Rezervni polisaharid zelenih algi, skrob, deponuje se unutar hloroplasta. Većina zelenih algi ima celulozni ćelijski zid na vrhu citoplazmatske membrane.
Za većinu zelenih algi karakteristična je dominacija haploidne faze u životnom ciklusu - samo zigota ima dvostruki skup hromozoma, koji se mejotski dijeli i formira spore. Međutim, među predstavnicima odjela postoje i oblici s prevladavanjem diploidne faze u životnom ciklusu, te vrste sa izomorfnom promjenom generacija.
Većina zelenih algi živi u slatkovodnim tijelima, iako se nalaze i morske vrste.
Najčešće se odjel zelenih algi dijeli na tri klase*. Predstavnici klase Ekviflagelati karakteriziran aseksualnim razmnožavanjem zoosporama sa flagelama iste dužine i strukture. Njihov seksualni proces predstavljen je izogamijom, heterogamijom i oogamijom. Talusi ekviflagelata su raznolikog oblika, a tipovi njihove morfološke organizacije služe kao važni sistemski karakteri.
Pogodno je razmotriti karakteristike ove klase algi na primjerima brojnih njenih predstavnika. Rod chlamydomonas(Chlamydomonas) obuhvata preko 500 vrsta jednoćelijskih algi, od kojih većina živi u svježim, plitkim, dobro zagrijanim i zagađenim vodnim tijelima: barama, lokvama, jarcima itd. Kada se masovno razmnožavaju, voda postaje zelena.

A– vegetativna jedinka; B– palmelle faza; IN– reprodukcija (mlade jedinke unutar matične ćelije)

Ćelija Chlamydomonas ima okrugli ili eliptični oblik i prekrivena je membranom, koja se kod starih jedinki nalazi malo iza stražnje strane protoplasta. Ćelija ima jedno haploidno jezgro, hromatofor u obliku čaše, u koji su uronjeni ocelus i kontraktilne vakuole smještene na prednjem dijelu ćelije. Na prednjem kraju nalaze se i dvije flagele koje imaju ulogu organa kretanja.
Kada se rezervoar isuši, Chlamydomonas gubi flagele, zidovi njihovih ćelija postaju sluzavi, a u takvom stacionarnom stanju ćelije počinju da se dele. Zidovi nastalih ćelija kćeri takođe sluze, tako da se kao rezultat formira sistem sluzokože ugniježđenih jedna u drugu, u kojima su nepokretne ćelije smještene u grupama. Ovo je tzv palmelliform stanje algi. Kada uđu u vodu, ćelije ponovo formiraju flagele i kreću se u monadic(jedna) država.
U povoljnim uslovima, Chlamydomonas se intenzivno razmnožava na drugi način - stanica se zaustavlja, a njen protoplast, nešto iza zida, se sukcesivno deli uzdužno na dva, četiri ili osam delova. Ove ćelije kćeri formiraju bičeve i izlaze u obliku zoospora, koje nakon kratkog perioda rasta i same počinju da se razmnožavaju na isti način. Reproduktivni proces kod Chlamydomonas je izogamija. Gamete se formiraju unutar matične ćelije, ali u većem broju od zoospora - 32–64, i, shodno tome, manje su veličine. Nakon njihove fuzije, formira se zigota, u kojoj dolazi do redukcijske diobe kako bi se formirale haploidne stanice.
Uz autotrofnu metodu ishrane, ćelije Chlamydomonas su sposobne da apsorbuju organske supstance rastvorene u vodi kroz membranu, što doprinosi aktivnom prečišćavanju zagađenih voda u kojima se ove alge razvijaju.

Predstavnici roda Volvox(Volvox) su kolonijalni organizmi. Ovo su najorganizovaniji predstavnici klase. Njihove kolonije imaju oblik mukoznih kuglica, prečnika do 2 mm, u čijem se perifernom sloju nalazi do 50 hiljada ćelija sa flagelama (slično Chlamydomonas), međusobno srasle bočnim mukoznim zidovima i povezane plazmodezmama. . Unutrašnja šupljina lopte ispunjena je tečnom sluzi. U takvoj koloniji postoji specijalizacija stanica: njen periferni dio čine vegetativne stanice, a između njih su raspršene veće reproduktivne stanice. Njih desetak - gonidija,ćelije aseksualne reprodukcije. Kao rezultat ponovljenih podjela, one stvaraju mlade kolonije kćeri, koje padaju u majčino klupko i oslobađaju se tek nakon njegovog uništenja. Seksualni proces u Volvoxu je oogamija. Organi u kojima se formiraju gamete, oogonije i anteridije također nastaju iz reproduktivnih stanica. Kod Volvox globulus oogonija i anteridija nastaju iz ćelija jedne kolonije (jednodomne kolonije), u Volvox aureus - iz ćelija različitih kolonija (dvodomne kolonije). U evropskom dijelu Rusije, obje ove vrste nalaze se u ribnjacima i mrtvicama rijeka iu periodu intenzivne reprodukcije izazivaju „cvjetanje“ vode.

Chlorella (Chlorella) - jednoćelijske alge veličine oko 15 mikrona - rasprostranjen i dobro poznat rod. Klorela je vrlo nepretenciozna i nalazi se gotovo posvuda - u slatkoj vodi, na vlažnom tlu, na kori drveća itd.
Kuglasta ćelija Chlorella sadrži jedno jezgro i hromatofor u obliku čaše. Nema očiju niti kontraktilnih vakuola. Stanični zid nekih vrsta ovih algi, zajedno sa celulozom, sadrži sporopollenin– tvar izuzetno otporna na djelovanje raznih enzima, također se nalazi u polenovim zrncima i sporama viših biljaka. Chlorella se razmnožava isključivo autosporama (aseksualna reprodukcija), koje se obično formiraju 4-8 u jednoj ćeliji i oslobađaju se nakon pucanja zida.
U procesu fotosinteze, hlorela je sposobna da iskoristi do 12% svetlosne energije (kopnene biljke koriste samo 1-2%), a suha tvar njenih ćelija je veoma hranljiva: sadrži do 50% kompletnih proteina, masnih ulja, vitamini B, C, K. Chlorella se odlikuje veoma visokim stopama reprodukcije. Zahvaljujući tome, postao je predmet masovnog uzgoja za korištenje na različite načine.

Alga rod ulothrix(Ulothrix) žive uglavnom u slatkovodnim tijelima, ali se mogu naseljavati i na vlažnim površinama natopljenim pljuskom daska ili vodopadima. Jedna od najrasprostranjenijih vrsta je ulothrix girdled(Ulotrix zonata). U blizini Moskve, ova alga se nalazi u brzim potocima, au sjeverozapadnoj regiji često stvara izrasline slične vate na kamenju u zoni surfanja velikih jezera.
Talus ulotriksa sastoji se od nerazgranatih filamenata. Sve ćelije filamenta su identične (s izuzetkom bazalne, koja se proteže u kratki rizoid, uz pomoć kojeg se filament pričvršćuje za podlogu na početku rasta) - njihovo središte zauzima vakuola, a jedan hloroplast, u obliku pojasa, prekriva protoplast duž perimetra. Postoji jedno jezgro, smješteno duž uzdužne ose ćelije.
Tokom vegetativnog razmnožavanja, ulotrix filamenti se raspadaju na kratke segmente, od kojih se svaki razvija u novi filament. Aseksualnu reprodukciju ove alge vrše zoospore, koje se mogu formirati u svim ćelijama filamenata osim u bazalnoj. Seksualni proces ulotriksa je izogamija. Prijelaz na seksualnu reprodukciju najčešće je povezan s prestankom aktivnog rasta i pojavom nepovoljnih uvjeta.

A– izgled talusa; B– poprečni presjek talusa

Talus iz roda morskih algi ulva (Ulva) je svijetlo zelena dvoslojna ploča s valovitim rubovima, veličine oko 10–12 cm, pričvršćena za podlogu sa bazom suženom u kratku peteljku. Ćelije ulve su mononuklearne sa zidnim hromatoforom i velikom centralnom vakuolom. Najčešći način vegetativnog razmnožavanja ulve je klijanje baznih ćelija kako bi se formirale mlade biljke. Za razliku od gore navedenih algi, u čijem životnom ciklusu prevladava haploidni stadij, kod Ulve dolazi do smjene generacija: diploidnog sporofita i haploidnog gametofita. Jezgra ćelija sporofita sadrže dvostruki skup hromozoma, a tokom redukcijske diobe formiraju se haploidne zoospore. Kada klijaju, formiraju haploidne biljke - gametofite, sposobne za formiranje gameta. Kada se gamete spoje, formira se zigota koja sadrži diploidno jezgro i klija u sporofit bez perioda mirovanja. Ulvu karakterizira izomorfna promjena generacija - njen sporofit i gametofit izgledaju potpuno isto.
Ulva se nalazi u morima svih klimatskih zona, iako preferira tople vode. Na primjer, u plitkim vodama Crnog mora ovo je jedna od najzastupljenijih vrsta algi. Mnoge vrste Ulva tolerišu desalinizaciju; često se mogu naći u ušćima rijeka.

Rod caulerpa (Caulerpa) uključuje oko 60 vrsta morskih algi, puzavi dijelovi talusa koji se prostiru na tlu imaju oblik granastih cilindara, koji dosežu dužinu od nekoliko desetina centimetara. U određenim intervalima od njih se protežu obilno razgranati rizoidi koji učvršćuju biljku u tlu, a prema gore - ravni, listovi okomiti izdanci u kojima su koncentrirani hloroplasti.
Talus caulerpa, unatoč velikoj veličini, nema ćelijsku strukturu - potpuno mu nedostaju poprečne pregrade, a formalno predstavlja jednu divovsku ćeliju. Ova struktura talusa se zove sifon. Unutar talusa kaulerpe nalazi se centralna vakuola okružena slojem citoplazme koja sadrži brojne jezgre i hloroplaste. Različiti dijelovi talusa rastu na njihovim vrhovima, gdje se akumulira citoplazma. Centralnu šupljinu u svim dijelovima talusa presecaju cilindrične skeletne niti - celulozne grede, koje tijelu algi daju mehaničku čvrstoću.

A– izgled talusa; B– presjek talusa sa celuloznim gredama

Caulerpa se lako razmnožava vegetativno: kada stariji dijelovi talusa odumru, njeni pojedinačni dijelovi s okomitim izbojcima postaju samostalne biljke.
Vrste ovog roda žive uglavnom u tropskim morima, a samo nekoliko ulazi u suptropske geografske širine, na primjer, uobičajeno u Sredozemnom moru caulerpa klijanje(Caulerpa prolifera). Caulerpa preferira plitku vodu sa mirnom vodom, na primjer, lagune zaštićene od djelovanja stalnog surfanja koraljnim grebenima, a naseljava se kako na raznim tvrdim podlogama - kamenju, grebenima, stijenama, tako i na pjeskovitom i blatnjavom tlu.

Predstavnici druge klase zelenih algi - konjugirati – karakteriše odsustvo bičastih faza u životnom ciklusu. Nemaju aseksualnu reprodukciju, a seksualni proces je predstavljen jedinstvenim oblikom - konjugacijom.

Konjugati, posebno, uključuju predstavnike roda spirogyra (Spirogyra) su nitaste, nerazgranate alge jarko zelene boje, od kojih je oko 300 vrsta rasprostranjeno u slatkovodnim tijelima širom svijeta.
Spirogyra thalli su veličine od nekoliko milimetara do deset centimetara i sastoje se od jednog reda identičnih cilindričnih ćelija, od kojih je svaka sposobna za rast i diobu. Spirogyra, koja živi u tekućoj vodi, razvija rizoide - ćelijske izrasline bez hloroplasta različitih oblika i stupnjeva grananja, sa zadebljanom ljuskom. Unutrašnji sloj ćelijske stijenke spirogire sastoji se od celuloze, vanjski sloj se sastoji od pektinskih tvari koje formiraju sloj sluzi, kao da obavija cijelu nit i čini spirogiru skliskom i svilenkastom na dodir.
U ćeliji ovih algi jasno su vidljivi spiralno uvijeni zeleni hloroplasti u obliku vrpce koji se nalaze u zidnom sloju citoplazme. Gustoća zavoja i položaj hloroplasta varira ovisno o uvjetima okoline: u nepovoljnim uvjetima njihov rast zaostaje za rastom ćelije, a broj zavoja naglo opada. Veliko jezgro Spirogyra sa jasno vidljivim nukleolusom nalazi se u centru ćelije. Okružen je slojem citoplazme i, takoreći, suspendiran na citoplazmatskim nitima koji se protežu od zidne citoplazme.
Vegetativno razmnožavanje Spirogyra događa se kada nit slučajno pukne ili se raspadne u zasebne fragmente pod nepovoljnim uvjetima. Jezgra Spirogyra stanica su haploidna; dvostruki set hromozoma prisutan je samo u zigoti, koja nastaje spajanjem protoplasta vegetativnih stanica susjednih filamenata - konjugacijom. Kada zigota proklija, dolazi do redukcijske diobe.
Niti spirogira, isprepletene i prekrivene običnom sluzom, pokrivaju velike površine dna rijeka i potoka.

Alga rod closterium (Closterium) su jednoćelijski organizmi. Poznato je oko stotinu vrsta ovog roda, koje žive u barama, sfagnumskim močvarama i malim mirnim jezerima. Ćelija u obliku polumjeseca sa šiljastim krajevima sastoji se od dvije simetrične polovice - polućelije. Ćelijski zid se takođe sastoji od dve polovine zavarene zajedno u ravni simetrije. Ima pore, posebno velike na krajevima ćelije. Izlučena kroz pore na jednom kraju ćelije, sluz je podiže; nakon toga sluz počinje da se luči na drugom kraju. Tako se ćelija klosterijuma "prevrće", krećući se blizu dna.
Svaka polućelija sadrži jedan veliki središnji hloroplast, koji se sastoji od aksijalnog štapa, iz kojeg se radijalno proteže nekoliko ploča (tako da u poprečnom presjeku hloroplast ima zvjezdasti oblik). U ravni simetrije ćelije nalazi se jedno veliko jezgro, a na krajevima ćelije jedna vakuola sa kristalima gipsa.
Uobičajena metoda vegetativnog razmnožavanja klosterijuma je podela ćelija u poprečnoj ravni. Jedinke kćeri dobijaju jednu polućeliju iz matične ćelije, a nedostajuća se iznova popunjava. Tokom seksualnog procesa (konjugacije), dvije ćelije klosterijuma se spajaju i prekrivaju uobičajenom sluzi. U području simetrije, svaka konjugirajuća ćelija formira procese koji se međusobno povezuju - konjugacijski kanal. Prilikom klijanja zigote dolazi do redukcijske diobe, a od četiri formirana haploidna jezgra, po pravilu, dvije ostaju održive, formirajući dvije klice.

Predstavnici treće klase zelenih algi - Kharovykh , – vrlo se razlikuju od ostalih po tome što njihovi filamentni višećelijski tali imaju složenu morfološku organizaciju. Na glavnim izdancima koji rastu na vrhu („stabljike“), na određenoj udaljenosti jedan od drugog, nalaze se kolutovi identičnih kratkih bočnih segmentiranih izdanaka („listovi“) koji imaju ograničen rast. Lokacije vijuga nazivaju se čvorovi, a područja talusa između njih nazivaju se internodije.

Po izgledu, mnoge charophyte alge vrlo podsjećaju na preslicu, iako je sličnost, naravno, čisto vanjska. Svaka internodija na njihovom talusu predstavlja jednu višejedarnu, divovsku (dugačku do nekoliko centimetara), često prekrivenu korom, ćeliju, nesposobnu za diobu. A čvorovi se sastoje od nekoliko malih mononuklearnih ćelija sakupljenih u disku, koje u procesu svoje podjele formiraju bočne grane "stabljike" i vijuge "lišća". Izbojci characeae su pričvršćeni za dno uz pomoć brojnih tankih rizoida. Ove alge dostižu vrlo velike veličine - od 20–30 cm do 1–2 m.
Kod characeae nema aseksualnog razmnožavanja; seksualni proces je oogamija. Organi koji proizvode gamete - višećelijske oogonije i anteridije - formiraju se na segmentima talusa, u čvorovima. U oogoniji, veličine do 1 mm, razvija se jedno jaje, u anteridiju (promjer mu je oko 0,5 mm) - mnogo muških zametnih stanica. Kod većine vrsta characeae oogonije i anteridije se razvijaju na istoj biljci, ali postoje i dvodomne vrste.
Poznato je oko 300 vrsta charophyte algi. Česte su u slatkovodnim tijelima, posebno sa tvrdom krečnjačkom vodom, gdje često formiraju neprekidne šikare na dnu. Neke vrste se nalaze i u morskim zaljevima.

Književnost

Kurs nižih biljaka. – M.: Viša škola, 1981.
Život biljaka. T.3. – M.: Obrazovanje, 1977.
Garibova L.V. i sl. Alge, lišajevi i briofite SSSR-a. – M.: Mysl, 1978.
Raven P. et al. Moderna botanika. – M.: Mir, 1990.
Chikov P.S. Ljekovito bilje je put do zdravlja. – M., 1997.