Značilnosti rjavih morskih alg, taksonomija, habitat, razmnoževanje



The rjave morske alge to so fotosintetični evkariontski organizmi. Njegova značilna barva je prisotnost karotenoidnega fukoksantina v kloroplastih. Proizvajajo laminarin kot rezervno snov in lahko predstavljajo tudi feofizične tanine.

Phaeophyceae se nahajajo v phyllum Ochrophyta podzemlja Heterokonta znotraj protističnega kraljestva. Priznanih je sedem naročil, 307 rodov in približno 2000 vrst.

Večina rjavih alg naseljuje morsko okolje. Znanih je le osem rodov, ki so prisotni v sladkih vodnih telesih. Razvijajo se v hladnih, agitiranih in gaziranih vodah. Morje Sargasa (Atlantika) je dobilo ime po velikih množicah vrst rodu Sargassum ki rastejo v njihovih vodah.

V celični steni Phaeophyceae nastane velika količina alginske kisline, ki doseže 70% teže alg. Ta phycocoloid se pogosto uporablja v industriji kot stabilizator in emulgator v živilih, zdravilih in tekstilu. Svetovna letina rjave alge doseže tri milijone ton na leto.

Indeks

  • 1 Značilnosti
    • 1.1 Celična stena
    • 1.2 Kloroplasti
    • 1.3 Florotanini (feofizični tanini)
    • 1.4 Razvoj tala
  • 2 Habitat
  • 3 Taksonomija in podrazredi
    • 3.1 Discosporangiophycidae
    • 3.2 Ishigeophycidae
    • 3.3 Dictyotophycidae
    • 3.4 Fucophycidae
  • 4 Razmnoževanje
    • 4.1 Plemenske celice
    • 4.2 aseksualno razmnoževanje
    • 4.3 Spolna reprodukcija
    • 4.4 Spolni hormoni
  • 5 Hrana
  • 6 Reference

Funkcije

Rjave alge so večcelični organizmi. Njena velikost je od nekaj milimetrov do več kot 60 metrov ali več v primeru Macrocystis pyrifera.

Celična stena

Celice so obdane s celično steno, sestavljeno iz vsaj dveh plasti. Notranji sloj je sestavljen iz celuloznih mikrofibril, ki tvorijo glavno strukturo.

Najbolj zunanji sloj je sluzast in sestoji iz koloidnih snovi, imenovanih phycocoloides. Sem spadajo fucodiano (sulfatirani polisaharidi) in alginska kislina. Relativna količina obeh fikokloidov se lahko razlikuje med vrstami, različnimi deli rastline in okoljem, kjer se razvija..

V nekaterih primerih lahko celična stena vsebuje usedline kalcijevega karbonata v obliki aragonita (Padina pavonia).

Kloroplasti

Kloroplasti so lahko od enega do več. Oblika je spremenljiva, od laminarne do diskoidne ali lentikularne.

Sestavljene so iz skupin treh tilakoidov, ki so med seboj povezani z območno lamelo. Imajo štiri membrane. Obe zunanji membrani sta iz endoplazmatskega retikuluma (R.E.).

Membrane kloroplastne ovojnice in endoplazmatskega retikuluma so povezane s tubulami. V nekaterih skupinah je zunanja membrana endoplazmatskega retikuluma povezana z jedrsko membrano.

V teh plastidih pride do klorofila a, c1 in c2. Poleg tega obstaja visoka količina karotenoidnega fukoksantina, skupaj z violaksantinom. Ti zadnji pigmenti so odgovorni za rjavo barvo teh alg.

V skoraj vseh skupinah so predstavniki s pirenoidi. Te strukture so mase brezbarvnih beljakovin, ki vsebujejo encim, ki je potreben za nekatere faze fotosinteze.

Pireoidi iz Phaeophyceae so zunaj kloroplasta. Vsebujejo zrnato snov in so obdani z membrano endoplazmatskega retikuluma, ki je povezan s kloroplastom. Okoli pirenoide se oblikuje pas rezervnih polisaharidov.

Florotanini (feofizični tanini)

Rjave alge proizvajajo posebne tanine, ki se nahajajo v majhnih znotrajceličnih vključkih. Ti flurotanini nastanejo v diktiozom Golgijevega aparata. So produkt polimerizacije floroglucinola.

Ti tanini ne vsebujejo sladkorjev in so zelo reducirani. So zelo oprijemljive po okusu. Hitro oksidirajo v zraku, ki proizvaja fikofaine, črni pigment, ki daje značilno barvo suhi rjavi algi.

Predlaga se, da lahko florotanini absorbirajo ultravijolično sevanje in da so komponente celičnih sten. Njegova najpomembnejša funkcija je zaščita pred rastlinjem. Znano je, da lahko zavirajo glukozidaze, ki jih proizvajajo polži, ki se hranijo s temi algami.

Razvoj cvetnega lista

Talus rjavih alg je razmeroma velik in kompleksen. Predstavijo se lahko različni tipi razvoja:

-Mehko: vse celice v telesu rastline so sposobne deliti. Uniseriatne, bolj ali manj razvejane steljke (Ectocarpus).

-Apical: celica, ki se nahaja v apikalnem položaju, se deli na telo telesa. Steljke so sploščene, dihotomne ali bičaste (Dictyota).

-Tricotálico: celica se deli in tvori trihom navzgor in cvetni list navzdol (Jedilni pribor).

-Meristema intercalar: območje meristemske celice se deli tako navzgor kot navzdol. Steljka se razlikuje v rizoide, stipe in plasti. V stipe se lahko pojavi debela rast, ker se meristemoid razcepi v vse smeri (Laminarija, Macrocystis).

-Meristodermis: predstavljen je periferni sloj, ki se deli vzporedno s steljki. Tkiva se oblikujejo pod meristodermis (skorjo). Steljke so dihotomne, acintirane in z osrednjim zgoščevanjem (Fucus).

Habitat

Rjave alge so skoraj izključno morske. Le nekaj vrst osmih rodov raste v svežih vodah.

So bentični organizmi (živijo na dnu vodnih ekosistemov). Nekaj ​​vrst rodu Sargassum so pelagični (razvijajo se v bližini površine).

Sladkovodne vrste se nahajajo na severni polobli, z izjemo. \ T Ectocarpus siliculosus. Ta kozmopolitska vrsta je ponavadi morska, vendar je bila ugotovljena rast v sladkih vodnih telesih v Avstraliji.

Morje Phaeophyceae je sestavni del obalne morske flore. Porazdeljeni so od subpolarnih območij do ekvatorja. Njegova največja raznolikost se pojavlja v hladnih vodah zmernega območja.

Kelp (večinoma vrste Laminariales) tvorijo gozdove v sublitoralu zmernih območij, z izjemo Arktike. Pelagične vrste Sargassum tvorijo velike razširitve v znanem morju Sargasa v Atlantiku.

Taksonomija in podrazredi

Rjave alge so bile prvič priznane kot skupina leta 1836. Botanik WH Harvey jih je ločil kot podrazred Melanospermeae razreda Alge..

Kasneje leta 1881 so dobili status razreda pod imenom Phaeophyceae. Kasneje, leta 1933, je Kylin rjave morske alge razdelil v tri razrede: Isogeneratae, Heterogeneratae in Cyclosporeae. Ta predlog je zavrnil Fristsch leta 1945 in ponovno obravnaval samo en razred.

Trenutno so Phaeophyceae razred znotraj phyllum Ochrophyta podzemlja Heterokonta protističnega kraljestva. Šteje se, da gre za zelo staro rodovnico, ki je nastala pred 150 - 200 milijoni let.

Verjetno sta rjavi algi predstavljali razvoj apikalnega talusa. Njegove sestrske skupine so Xanthophyceae in Phaeothamniophyceae.

Z informacijami iz molekularnih študij so Silberfeld in sodelavci leta 2014 predlagali ločitev Phaeophyceae na štiri podrazrede, ki temeljijo na razhajanjih v topologiji filogenetskih dreves..

V njih je priznanih 18 naročil in 54 družin. Opisanih je bilo približno 2000 vrst, razdeljenih v 308 rodov.

Razredi rjave alge so naslednji:

Discosporangiophycidae

Filaterous uniseriate in razvejan, z apikalnim razvojem. Kloroplasti številni, brez pirenoidov. Predstavljen je le en vrstni red z dvema monogeneričnima družinama.

Ishigeophycidae

Talus je razvejan, terete ali folioso. To je psevdoperenchymal, s prisotnostjo kostnega mozga in skorje. Apikalni razvoj talusa. Diskoidni kloroplasti in prisotnost malo penoidov. Usklajeno z naročilom, z dvema družinama.

Dictyotophycidae

Predstavljajo filamentozno ali psevdoperenchimno talus. S terminalnim ali apikalnim razvojem. Diskoidni kloroplasti in odsotnost pirenoidov. Razdeljen je na štiri naročila in 9 družin.

Fucophycidae

To je največja skupina rjavih alg. Steljka se med skupinami zelo razlikuje. Vrsta razvoja prednikov steljke je interkalarna. Pirenoidi se pojavljajo v nekaterih reprezentativnih skupinah. Razdeljen je na 12 naročil in 41 družin.

Razmnoževanje

Rjave morske alge lahko kažejo spolno ali nespolno razmnoževanje. Vse prisotne mobilne piriformne reproduktivne celice s pomočjo flagel.

Plemenske celice

Reproduktivne celice imajo dve flageli, ki se vstavita bočno ali bazalno. Eden je usmerjen proti zadnjemu polu celice, drugi pa proti sprednjemu polu. Sprednji zlatnik je prekrit z majhnimi filamenti, strukturiranimi v dveh vrstah.

Rdečkasta očesna pega se pojavi v bližini dna flagele. Očesne lise so fotoreceptorji, ki omogočajo zaznavanje intenzivnosti in smeri svetlobe. Omogoča celici, da se premakne, da je bolj učinkovita pri fotosintezi.

To očesno mesto nastane iz lipidnih globul med trakovi tilakoidov in kloroplastno ovojnico. Delujejo kot konkavno ogledalo, ki koncentrira svetlobo. Valovne dolžine med 420 - 460 nm (modra svetloba) so najučinkovitejše pri rjavi algi.

Seksualna reprodukcija

Pojavi se lahko z razdrobljenostjo ali s pomočjo propagulov. Propaguli so specializirane celične strukture z apikalnimi celicami. Te celice delijo in tvorijo novega posameznika.

Podobno se proizvajajo zoospore (mobilne aseksualne spore). Te se proizvajajo v sporangiju, od koder se sproščajo haploidne celice. Povzročajo nastanek gametofitne (haploidne) generacije.

Spolna reprodukcija

Lahko je posledica izogamije (enake gamete) ali anizogamije (različne gamete). Pojavi se lahko tudi Oogamia (nepremična ženska in mobilna moška gameta)..

Življenjski cikel je haplodiplontik (diploidna in haploidna generacija izmenično). Lahko je izomorfna (obe generaciji sta podobni) ali heteromorfni (morfološko ločeni generaciji). Glede na skupino lahko prevladujejo gametofit (haploid) ali sporofit (diploid)..

V nekaterih skupinah, kot je Fucalesov red, je življenjski cikel diplomatski (haploidna faza je omejena na gamete).

Rjave alge predstavljajo dve vrsti spolnih reprodukcijskih struktur. Nekateri so multilokularni, prisotni v gametofitih in sporophytes, ki proizvajajo mobilne celice. Druge so unilokularne, prisotne samo v sporophytes in proizvajajo mobilne haploidne spore.

Spolni hormoni

Spolni hormoni (feromoni) so snovi, ki se pojavijo med spolnim razmnoževanjem. V rjavi morski travi imajo funkcijo eksplozivnega iztoka moških spolnih celic iz anteridije. Prav tako privabljajo moške spolne celice v ženske.

Ti hormoni so nenasičeni ogljikovodiki. So zelo hlapne in hidrofobne. Na uro se sprosti zelo malo količin.

Dojemanje feromonov je povezano z njegovo hidrofobno naravo, ki jo zaznava prejemna celica (moški gamete). Privlačnost ne deluje več kot 0,5 mm ženske gamete.

Hrana

Rjave alge so avtotrofni organizmi. Produkt kopičenja fotosinteze je manitol. Dolgoročna rezervna spojina je laminarin (glukan polisaharid)..

Koncentracija manitola v celicah se lahko poveča ali zmanjša v povezavi s slanostjo medija. To prispeva k procesom osmoregulacije alge in očitno ni pogojena s fotosintezo.

Sposobnost fotosinteze rjave alge stimulira modra svetloba. Ta pojav se pojavlja le v tej skupini in izboljšuje njegovo učinkovitost pri zajemanju ogljikovega dioksida. To je lahko povezano s tipom pigmentov, ki so prisotni v njihovih kloroplastih.

Reference

  1. Forster RM in MJ Dring (1994) Vpliv modre svetlobe na sposobnost fotosinteze morskih rastlin iz različnih taksonomskih, ekoloških in morfoloških skupin, evropskih. Journal of Phycology, 29: 21-27.
  2. Lee R (2008) Phycology. Četrta izdaja. Cambridge University Press, UK. 547 str.
  3. Reviers B, F Rousseau in S Draisma (2007) Razvrstitev Phaeophyceae iz preteklosti v sedanje in sedanje izzive. V: Brodie J in J Lewis. Razkrivanje alg, preteklosti, sedanjosti in prihodnosti sistematičnih alg. CRC Press, London. P 267-284.
  4. Silberfeld T, M Racault, R. Fletcher, A Couloux, F Rousseau in B De Reviers (2011) Sistematika in evolucijska zgodovina taksonomov, ki vsebujejo pirenoide v rjavi algi (Phaeophyceae), European Journal of Phycology, 46: 361-377.
  5. Silberfeld T, F Rousseau in B De Reviers (2014) Posodobljena klasifikacija rjavih alg (Ochrophyta, Phaeophyceae). Cryptogamie, Algologie 35: 117-156.