A zöld algák tulajdonságai. Zöld algák: általános információk és jellemzők

Amilyen gyönyörű és csodálatos a víz alatti világ, olyan titokzatos. A tudósok mostanáig teljesen új, szokatlan állatfajokat fedeznek fel, kutatják a növények hihetetlen tulajdonságait, és bővítik alkalmazási területeiket.

Az óceánok, tengerek, folyók, tavak és mocsarak flórája nem olyan változatos, mint a szárazföldi, de egyedülálló és gyönyörű is. Próbáljuk meg kitalálni, mik ezek a csodálatos algák, mi az algák felépítése és jelentőségük az emberek és más élőlények életében.

Szisztematikus pozíció a szerves világ rendszerében

Az általánosan elfogadott szabványok szerint az algákat alacsonyabb rendű növények csoportjának tekintik. A Cellular Empire és az Alsó Növények albirodalom részei. Valójában ez a felosztás pontosan ezeknek a képviselőknek a szerkezeti sajátosságain alapul.

Nevüket azért kapták, mert képesek növekedni és élni a víz alatt. Latin neve - Alga. Innen származik a tudomány neve, amely ezen organizmusok, gazdasági jelentőségük és szerkezetük részletes vizsgálatával foglalkozik - algológia.

Az algák osztályozása

A modern adatok lehetővé teszik a különböző típusú képviselőkről elérhető összes információ tíz osztályba sorolását. A felosztás az algák szerkezetén és élettevékenységén alapul.

1. Kék-zöld egysejtű, vagy cianobaktériumok. Képviselői: cyanea, shotgun, microcystis és mások.
2. Diatómák. Ezek közé tartozik a pinnularia, navicula, pleurosigma, melosira, gomphonema, sinedra és mások.
3. Aranysárga. Képviselői: chrysodendron, chromulina, primnesium és mások.
4. Porfirit. Ide tartozik a porfír.
5. Barna. Cystoseira és mások.
6. Sárga zöld. Ez magában foglalja az olyan osztályokat, mint a Xanthopodaceae, Xanthococcaceae és Xanthomonadaceae.
7. Vörösök. Gracillaria, ahnfeltia, skarlátvirágok.
8. Zöld. Chlamydomonas, Volvox, Chlorella és mások.
9. Evshenovye. Ide tartoznak a zöldek legprimitívebb képviselői.
10. mint fő képviselő.

Ez a besorolás nem tükrözi az algák szerkezetét, hanem csak azt mutatja meg, hogy képesek különböző mélységekben fotoszintetizálni, egy vagy másik színű pigmentációt mutatva. Vagyis egy növény színe az a jel, amellyel egyik vagy másik részleghez rendelik.

Algák: szerkezeti jellemzők

Legfőbb megkülönböztető jellemzőjük, hogy a test nem differenciálódik részekre. Vagyis az algáknak, mint a magasabb rendű növényeknek, nincs egyértelmű felosztása egy hajtásra, amely szárból, levelekből és virágból, valamint gyökérrendszerből áll. Az algák testszerkezetét tallus vagy tallus képviseli.

Emellett hiányzik a gyökérrendszer is. Ehelyett speciális, áttetsző vékony fonalszerű folyamatok vannak, amelyeket rizoidoknak neveznek. Az aljzathoz való rögzítés funkcióját végzik, tapadókorongokként működnek.

Maga a tallus nagyon változatos formájú és színű lehet. Néha egyes képviselőkben erősen hasonlít a magasabb növények hajtására. Így az algák szerkezete nagyon specifikus az egyes osztályok számára, ezért a jövőben részletesebben is szó lesz róla a megfelelő képviselők példái alapján.

A thalli fajtái

A tallus minden többsejtű alga fő megkülönböztető jellemzője. Ennek a szervnek a szerkezeti jellemzői, hogy a tallus különböző típusú lehet.

1. Amőboid.
2. Monadic.
3. Kapszuláris.
4. Coccoid.
5. Fonálszerű vagy trichális.
6. Szarcinoid.
7. Hamis szövet.
8. Szifon.
9. Pszeudoparenchimás.

Az első három a legjellemzőbb a gyarmati és egysejtű formákra, a többi a fejlettebb, többsejtű, összetett szervezetűekre.

Ez a besorolás csak hozzávetőleges, hiszen minden típusnak vannak átmeneti változatai, így szinte lehetetlen megkülönböztetni a másiktól. A megkülönböztetési vonal törlődik.

Algasejt, felépítése

Ezeknek a növényeknek a sajátossága kezdetben sejtjeik szerkezetében rejlik. Ez némileg eltér a felsőbb képviselőkétől. Számos fő pont van, amelyek alapján a sejteket megkülönböztetik.

1. Egyes egyedekben speciális állati eredetű struktúrákat tartalmaznak - mozgásszervek (flagella).
2. Néha van megbélyegzés.
3. A membránok nem teljesen azonosak egy normál növényi sejt membránjaival. Gyakran további szénhidrát- vagy lipidrétegekkel vannak felszerelve.
4. A pigmenteket egy speciális szerv – a kromatofor – zárja be.

Egyébként az algasejt szerkezete a magasabb rendű növények általános szabályait követi. Nekik is van:

• mag és kromatin;
• kloroplasztok, kromoplasztok és egyéb pigmenttartalmú struktúrák;
• vakuolák sejtnedvvel;
• sejtfal;
• mitokondriumok, lizoszómák, riboszómák;
• Golgi készülék és egyéb elemek.

Ezenkívül az egysejtű algák sejtszerkezete megfelel a prokarióta lények szerkezetének. Vagyis a sejtmag, a kloroplasztiszok, a mitokondriumok és néhány más struktúra szintén hiányzik.

A többsejtű algák sejtszerkezete bizonyos sajátosságok kivételével teljes mértékben megfelel a magasabb szárazföldi növényekének.

Zöld alga osztály: szerkezet

Ez a részleg a következő típusokat tartalmazza:

• egysejtű;
• többsejtű;
• gyarmati.

Összesen több mint tizenháromezer faj létezik. Főbb osztályok:

• Volvoxaceae.
• Konjugátumok.
• Ulotrix.
• Szifon.
• Protococcus.

Az egysejtű szervezetek szerkezeti jellemzői, hogy a sejt külsejét gyakran egy további membrán borítja, amely egyfajta csontvázként - pellikulumként - működik. Ez lehetővé teszi, hogy megóvja a külső hatásoktól, megtartsa egy bizonyos formáját, és idővel szép és lenyűgöző fémionok és sók mintázatát képezze a felületen.

Általában az egysejtű típusú zöld algák szerkezete szükségszerűen tartalmaz valamilyen mozgásszerveket, leggyakrabban flagellumot a test hátsó végén. A tartalék tápanyag a keményítő, az olaj vagy a liszt. Fő képviselői: chlorella, chlamydomonas, volvox, chlorococcus, protococcus.

A siphonaceae képviselői, például a Caulerpa, a Codium és az Acetobularia nagyon érdekesek. Tallusuk nem fonalas vagy lamellás típusú, hanem egyetlen óriási sejt, amely az élet minden alapvető funkcióját ellátja.

A többsejtű szervezetek lamelláris vagy fonalas szerkezetűek lehetnek. Ha lemezformákról beszélünk, akkor ezek gyakran többrétegűek, és nem csak egyrétegűek. Az ilyen típusú algák szerkezete gyakran nagyon hasonlít a magasabb szárazföldi növények hajtásaihoz. Minél több a tallus ága, annál erősebb a hasonlóság.

A fő képviselők a következő osztályok:

• Ulotrix - ulothrix, ulva, monostroma.
• Párok vagy konjugátumok - zygonema, spirogyra, muzhozia.

A gyarmati formák különlegesek. Az ilyen típusú zöldalgák szerkezete az egysejtűek nagy felhalmozódása közötti szoros kölcsönhatásból áll, amelyet általában a külső környezetben lévő nyálka egyesít. A fő képviselők a Volvox és a Protococcal tekinthetők.

Az élet jellemzői

A fő élőhelyek édesvíztestek és tengerek, óceánok. Gyakran okozzák az úgynevezett vízvirágzást, amely a teljes felületét lefedi. A Chlorellát széles körben használják a szarvasmarha-tenyésztésben, mivel tisztítja és oxigénnel dúsítja a vizet, valamint állati takarmányként használják.

Az egysejtű zöld algák űrhajókban felhasználhatók oxigén előállítására fotoszintézis útján anélkül, hogy szerkezetük megváltozna vagy elpusztulnának. Időben ez a részleg a legrégebbi a víz alatti növények történetében.

Osztály Vörös algák

Az osztály másik neve Bagryanka. Ez a növénycsoport képviselőinek különleges színe miatt jelent meg. Minden a pigmentekről szól. A vörös algák szerkezete összességében kielégíti az alacsonyabb rendű növények összes alapvető szerkezeti jellemzőjét. Lehetnek egysejtűek vagy többsejtűek is, és különféle típusú talluszok lehetnek. Vannak nagy és rendkívül kicsi képviselők is.

Színük azonban bizonyos tulajdonságoknak köszönhető - a klorofill mellett ezek az algák számos más pigmenttel is rendelkeznek:

• karotinoidok;
• fikobilinek.

Elfedik a fő zöld pigmentet, így a növények színe a sárgától az élénkvörösig és a bíborig változhat. Ez a látható fény szinte minden hullámhosszának abszorpciója miatt történik. A fő képviselők: ahnfeltia, phyllophora, gracilaria, porphyra és mások.

Jelentés és életmód

Képesek élni édesvizekben, de többségük még mindig tengeri képviselő. A vörös algák szerkezete, és különösen az agar-agar speciális anyag előállításának képessége lehetővé teszi, hogy széles körben alkalmazzák a mindennapi életben. Ez különösen igaz az élelmiszer-cukrásziparra. Ezenkívül az egyének jelentős részét a gyógyászatban használják, és közvetlenül élelmiszerként fogyasztják.

Osztály Barna alga: szerkezet

Az alsóbb növények és azok különböző részlegeinek tanulmányozására irányuló iskolai program részeként a tanár gyakran megkérdezi a tanulókat: „Felsorolja a szerkezeti jellemzőket: a tallus az összes ismert alsóbbrendű növény közül a legösszetettebb szerkezettel rendelkezik a tallus, amely gyakran lenyűgöző méretű, vezető erek vannak. A tallus többrétegű szerkezetű, ezért hasonlít a magasabb szárazföldi növények szövettípusára.

Ezen algák képviselőinek sejtjei speciális nyálkát termelnek, így a külsejüket mindig sajátos réteg borítja. A tartalék tápanyagok a következők:

• szénhidrát laminarit;
• olajok (különböző típusú zsírok);
• alkohol mannit.

Ezt kell mondanod, ha azt kérdezik: „Sorolja fel a barna algák szerkezeti jellemzőit.” Valójában nagyon sok van belőlük, és egyedülállóak a víz alatti növények más képviselőihez képest.

Mezőgazdasági felhasználás és forgalmazás

A barna algák nemcsak a tengeri növényevők, hanem a tengerparti övezetben élők fő szerves vegyületek forrásai. Élelmiszerként való fogyasztásuk elterjedt a világ különböző népei között. Gyógyszereket készítenek belőlük, lisztet és ásványi anyagokat, alginsavakat nyernek.

Az algáknak tekintett élőlények osztálya igen változatos, nem egyetlen taxont képvisel. Ezek az organizmusok szerkezetükben és eredetükben heterogének.

Az algák autotróf növények, sejtjeik a klorofill és más pigmentek különféle módosulatait tartalmazzák, amelyek biztosítják a fotoszintézist. Az algák édes- és tengervizekben, valamint szárazföldön, felszínen és talajban, fakérgen, köveken és egyéb szubsztrátumokon élnek.

Az algák 10 osztályba tartoznak két birodalomból: 1) kék-zöld, 2) vörös, 3) pirofita, 4) arany, 5) kovaalma, 6) sárga-zöld, 7) barna, 8) euglenophytes, 9) zöld és 10. ) Charoves. Az első osztály a prokarióták birodalmához tartozik, a többi a Növények birodalmához.

Osztály kék-zöld algák vagy cianobaktériumok (Cyanophyta)

Körülbelül 2 ezer faj létezik, amelyek körülbelül 150 nemzetségben egyesülnek. Ezek a legrégebbi élőlények, amelyek létezésének nyomait a prekambriumi lerakódásokban találták meg, életkoruk körülbelül 3 milliárd év.

A kék-zöld algák között vannak egysejtűek, de a fajok többsége gyarmati és fonalas organizmus. Abban különböznek a többi algától, hogy sejtjeikben nincs kialakult mag. Hiányoznak belőlük a mitokondriumok, a sejtnedvvel ellátott vakuolák, nincsenek kialakult plasztidok, és a fotoszintetikus lemezekben - lamellákban - találhatók a pigmentek, amelyekkel a fotoszintézis zajlik. A kék-zöld algák pigmentjei nagyon változatosak: klorofill, karotinok, xantofillok, valamint a phycobilin csoport specifikus pigmentjei - kék fikocianin és vörös fikoeritrin, amelyek a cianobaktériumok mellett csak a vörös algákban találhatók. Ezeknek az élőlényeknek a színe leggyakrabban kékeszöld. A különféle pigmentek mennyiségi arányától függően azonban ezeknek az algáknak a színe nemcsak kékeszöld, hanem lila, vöröses, sárga, halványkék vagy majdnem fekete is lehet.

A kék-zöld algák az egész világon elterjedtek, és sokféle környezetben megtalálhatók. Szélsőséges életkörülmények között is képesek létezni. Ezek az élőlények elviselik a hosszan tartó sötétséget és az anaerobiózist, élhetnek barlangokban, különböző talajokban, hidrogén-szulfidban gazdag természetes iszaprétegekben, termálvizekben stb.

A gyarmati és fonalas algák sejtjei körül nyálkahártyák képződnek, amelyek védőburokként szolgálnak, amely megvédi a sejteket a kiszáradástól és fényszűrőként működik.

Sok fonalas kék-zöld algának sajátos sejtjei vannak - heterociszták. Ezeknek a sejteknek jól körülhatárolható kétrétegű membránjuk van, és üresnek tűnnek. De ezek élő sejtek, amelyek tele vannak átlátszó tartalommal. A heterocisztákkal rendelkező kék-zöld algák képesek a légköri nitrogén megkötésére. A kék-zöld algák bizonyos típusai a zuzmók összetevői. A magasabb rendű növények szöveteiben és szerveiben szimbiontákként találhatók meg. A légköri nitrogén megkötésére való képességüket a magasabb rendű növények használják ki.

A kék-zöld algák tömeges elszaporodása a víztestekben negatív következményekkel járhat. A fokozott vízszennyezés és a szerves anyagokkal való szennyezés az úgynevezett „vízvirágzást” okozza. Emiatt a víz emberi fogyasztásra alkalmatlan. Egyes édesvízi cianobaktériumok mérgezőek az emberekre és az állatokra.

A kék-zöld algák szaporodása nagyon primitív. Az egysejtűek és számos koloniális forma csak a sejtek felére osztásával szaporodik. A legtöbb fonalas forma hormogóniákkal szaporodik (az anyaszáltól elválasztott rövid szakaszok, amelyek felnőtté nőnek). A szaporodás spórák segítségével is elvégezhető - túlnőtt vastag falú sejtek, amelyek túlélik a kedvezőtlen körülményeket, majd új szálakká nőnek.

Division Vörös algák (vagy lila algák) (Rhodophyta)

A vörös algák () számos (körülbelül 3800 faj több mint 600 nemzetségből) csoportja, amelyek főként tengeri lakosok. Méretük a mikroszkopikustól az 1-2 m-ig terjed. Külsőleg a vörös algák igen változatosak: vannak cérnaszerű, tányérszerű, korallszerű formák, boncoltak és elágazóak.

A vörös algák egyedülálló pigmentkészlettel rendelkeznek: a klorofill a és b mellett van klorofill d, amely csak erről a növénycsoportról ismert, vannak karotinok, xantofillok, valamint a phycobilin csoportból származó pigmentek: kék pigment - fikocianin, vörös - fikoeritrin. E pigmentek különböző kombinációi határozzák meg az algák színét – az élénkvöröstől a kékes-zöldig és a sárgáig.

A vörös algák vegetatívan, ivartalanul és ivarosan szaporodnak. A vegetatív szaporítás csak a legrosszabbul szervezett skarlát növényekre (egysejtűek és gyarmati formák) jellemző. A rendkívül szervezett többsejtű formákban a tallus levágott részei elhalnak. Az ivartalan szaporodáshoz különféle típusú spórákat használnak.

A szexuális folyamat oogám. A gametofita növényen hím és női ivarsejtek (ivarsejtek) képződnek, amelyekben nincsenek flagellák. A megtermékenyítés során a női ivarsejtek nem kerülnek ki a környezetbe, hanem a növényen maradnak; A hím ivarsejteket a vízáramlatok felszabadítják és passzívan szállítják.

A diploid növények - sporofiták - ugyanolyan megjelenésűek, mint a gametofiták (haploid növények). Ez egy izomorf generációváltás. Az ivartalan szaporodás szervei a sporofitákon képződnek.

Sok vörös algát széles körben használnak az emberek, ehetőek és egészségesek. Az élelmiszeriparban és az orvosi iparban széles körben használják a különböző típusú skarlátfűből (kb. 30) nyert poliszacharid agart.

Department Pyrophyta (vagy Dinophyta) algák (Pyrrophyta (Dinophyta))

Az osztály mintegy 1200 fajt tartalmaz 120 nemzetségből, egyesítve az eukarióta egysejtűeket (beleértve a biflagellátot), a coccoid és fonalas formákat. A csoport egyesíti a növények és állatok jellegzetességeit: egyes fajoknak csápjaik, pszeudopodiák és szúrósejtek vannak; egyesek tipikus állati típusú táplálékkal rendelkeznek, amelyet a garat biztosít. Sokaknak van megbélyegzésük vagy kukucskálójuk. A sejteket gyakran kemény membrán borítja. A kromatoforok barnás és vöröses színűek, a és c klorofillokat, valamint karotint, xantofilt (néha fikocianint és fikoeritrint) tartalmaznak. A keményítő és néha az olaj tartalékanyagként rakódik le. A flagellate sejteknek világosan meghatározott háti és ventrális oldaluk van. A sejt felszínén és a garatban barázdák találhatók.

Osztódással szaporodnak mozgó vagy immobil állapotban (vegetatívan), zoospórák és autospórák formájában. Az ivaros szaporodás kevés formában ismert; izogaméták fúziója formájában megy végbe.

A pirofita algák a szennyezett víztestek gyakori lakói: tavak, ülepítő tartályok, egyes tározók és tavak. Sokan fitoplanktont alkotnak a tengerekben. Kedvezőtlen körülmények között cisztákat képeznek vastag cellulóz membránnal.

A legelterjedtebb és fajgazdag nemzetség a Cryptomonas.

Division Arany algák (Chrysophyta)

Mikroszkopikus vagy kicsi (legfeljebb 2 cm hosszú) aranysárga élőlények, amelyek sós és édesvízben élnek szerte a világon. Vannak egysejtűek, gyarmati és többsejtűek. Oroszországban 70 nemzetségből körülbelül 300 faja ismert. A kromatoforok általában aranysárgák vagy barnák. A és c klorofillokat, valamint karotinoidokat és fukoxantint tartalmaznak. A krizolamin és az olaj tartalékanyagként rakódik le. Néhány faj heterotróf. A legtöbb formának 1-2 flagellája van, ezért mozgékonyak. Túlnyomórészt ivartalanul szaporodnak – osztódással vagy zoospórákkal; az ivaros folyamat csak néhány fajnál ismert. Általában tiszta édesvizekben (sphagnum lápok savas vizeiben), ritkábban tengerekben és talajokban találhatók. Tipikus fitoplankton.

Diatoms diatoms (Bacillariophyta (Diatomea))

A kovaalgák (kovaalgák) körülbelül 10 ezer fajt tartalmaznak, amelyek körülbelül 300 nemzetséghez tartoznak. Ezek mikroszkopikus élőlények, amelyek főleg víztestekben élnek. A kovaalgák az egysejtű szervezetek egy speciális csoportja, amely különbözik a többi algától. A diatómasejteket szilícium-dioxid héj borítja. A sejt vakuolákat tartalmaz sejtnedvvel. A mag a központban található. A kromatoforok nagyok. Színükben a sárgásbarna szín különböző árnyalatai vannak, mivel a pigmentekben a karotinok és a xantofilek dominálnak, amelyek sárga és barna árnyalatúak, valamint a maszkoló klorofill a és c.

A kovaföldhéjakat a szerkezet geometriai szabályossága és a körvonalak sokfélesége jellemzi. A héj két félből áll. A nagyobbik, az epitheca, éppúgy takarja a kisebbet, a hypothecát, ahogy a fedél takarja a dobozt.

A legtöbb kétoldali szimmetriával rendelkező kovaföld képes a szubsztrát felületén mozogni. A mozgás az úgynevezett varrat segítségével történik. A varrás egy rés, amely átvágja a szárny falát. A résben a citoplazma mozgása és a szubsztráttal szembeni súrlódása biztosítja a sejt mozgását. A sugárirányú szimmetriával rendelkező kovamoszat sejtjei nem képesek mozogni.

A kovamoszat általában úgy szaporodik, hogy a sejtet két részre osztják. A protoplaszt térfogata megnövekszik, aminek következtében a epitheca és a hypotheca szétválik. A protoplaszt két egyenlő részre, a mag mitotikusan osztódik. A felosztott sejt minden felében a héj egy epitheca szerepét tölti be, és kiegészíti a héj hiányzó felét, mindig a hypothecát. A számos osztódás eredményeként a populáció egy részén fokozatosan csökken a sejtméret. Egyes cellák körülbelül háromszor kisebbek, mint az eredetiek. A minimális méret elérése után a sejtekben auxospórák („növekvő spórák”) fejlődnek. Az auxospórák képződése a szexuális folyamathoz kapcsolódik.

A vegetatív állapotban lévő kovasejtek diploidok. Az ivaros szaporodás előtt a mag redukciós osztódása (meiózis) következik be. Két kovasejt összeér, a billentyűk eltávolodnak egymástól, a haploid (meiózis utáni) magok páronként összeolvadnak, és egy-két auxospóra keletkezik. Az auxospóra egy ideig növekszik, majd héjat fejleszt, és vegetatív egyeddé válik.

A kovamoszatok között vannak fény- és árnyékkedvelő fajok, amelyek különböző mélységű tározókban élnek. A kovamoszat talajban is élhet, különösen nedves és mocsaras talajban. Más algákkal együtt a kovamoszat hóvirágzást okozhat.

A kovaföldek nagy szerepet játszanak a természet gazdaságában. Állandó táplálék-utánpótlásként szolgálnak, és számos vízi szervezet táplálékláncának kezdeti láncszemeként szolgálnak. Sok hal táplálkozik velük, különösen a fiatalok.

Az évmilliók alatt a fenékre ülepedő kovaföldhéjak üledékes geológiai kőzetet alkotnak - kovaföldet. Széles körben használják magas hő- és hangszigetelő tulajdonságú építőanyagként, szűrőként az élelmiszeriparban, a vegyiparban és az orvosi iparban.

Sárga-zöld algák osztálya (Xanthophyta)

Ez az algacsoport körülbelül 550 fajt tartalmaz. Főleg édesvizek lakói, kevésbé gyakoriak a tengerekben és a nedves talajokon. Vannak köztük egysejtűek és többsejtűek, zászlós, coccoid, fonalas és lamellás, valamint szifonális szervezetek. Ezeket az algákat sárgászöld szín jellemzi, amely az egész csoport nevét adja. A kloroplasztok korong alakúak. Jellemző pigmentek az a és c klorofillok, a és b karotinoidok, xantofilek. Tartalék anyagok - glükán, . Az ivaros szaporodás oogám és izogám. Vegetatív úton, osztással szaporított; Az ivartalan szaporodást speciális mozgékony vagy mozdulatlan sejtek - zoo- és aplanospórák - végzik.

Osztály Barna alga (Phaeophyta)

A barna algák magasan szervezett többsejtű szervezetek, amelyek a tengerekben élnek. Körülbelül 250 nemzetségből körülbelül 1500 faj található. A barna algák közül a legnagyobbak elérik a több tíz métert (akár 60 métert is). Ebben a csoportban azonban vannak mikroszkopikus méretű fajok is. A thalli alakja nagyon változatos lehet.

Az ebbe a csoportba tartozó összes alga közös jellemzője a sárgásbarna szín. A karotin és a xantofil (fucoxanthin stb.) pigmentek okozzák, amelyek elfedik az a és c klorofillok zöld színét. A sejtfal cellulóz, külső pektinréteggel, amely erős nyálkaképződésre képes.

A barna algák szaporodásának minden formája megvan: vegetatív, ivartalan és ivaros. A vegetatív szaporodás a tallus különálló részeivel történik. Az ivartalan szaporodás zoospórák segítségével történik (mozgó a spóra flagelláknak köszönhetően). A barna algákban az ivaros folyamatot az izogámia (ritkábban anizogámia és oogámia) képviseli.

Sok barna algában a gametofiton és a sporofiton alakja, mérete és szerkezete különbözik. A barna algákban generációk váltakozása, vagy magfázisok változása történik a fejlődési ciklusban. A barna algák a világ összes tengerében megtalálhatók. Számos tengerparti állat talál menedéket, szaporodó- és táplálkozóhelyet a partok közelében található barna algák sűrűjében. A barna algákat széles körben használják az emberek. Ezekből alginátokat (alginsavsókat) nyernek, amelyeket az élelmiszeriparban oldatok és szuszpenziók stabilizátoraként használnak. Műanyagok, kenőanyagok stb. gyártásához használják. Néhány barna algát (moszat, alaria stb.) élelmiszerekben használnak.

Euglenophyta osztály

Ebben a csoportban körülbelül 900 faj található, körülbelül 40 nemzetségből. Ezek egysejtű, flagellált élőlények, főként édesvizek lakói. A kloroplasztiszok a és b klorofillokat, valamint a karotinoid csoportból származó segédpigmentek nagy csoportját tartalmazzák. Ezek az algák fényben fotoszintézisen mennek keresztül, sötétben pedig heterotróf táplálkozásra váltanak.

Ezeknek az algáknak a szaporodása csak mitotikus sejtosztódás útján történik. Mitózisuk eltér ettől a folyamattól az élőlények más csoportjaiban.

osztály Zöld algák (Chlorophyta)

A zöldalgák az algák legnagyobb osztálya, különböző becslések szerint mintegy 400 nemzetségből 13-20 ezer faj található. Ezeket az algákat a magasabb rendű növényekhez hasonlóan tisztán zöld szín jellemzi, mivel a pigmentek között a klorofill van túlsúlyban. A kloroplasztok (kromatoforok) a magasabb rendű növényekhez hasonlóan az a és b klorofill két módosítását, valamint más pigmenteket - karotinokat és xantofilokat - tartalmaznak.

A zöldalgák kemény sejtfalát cellulóz és pektin anyagok alkotják. Tartalékanyagok - keményítő, ritkábban olaj. A zöldalgák szerkezetének és életének számos jellemzője jelzi a magasabb rendű növényekkel való kapcsolatukat. A zöldalgákat a legnagyobb változatosság jellemzi más osztályokhoz képest. Lehetnek egysejtűek, gyarmatiak, többsejtűek. Ez a csoport az algákról ismert test morfológiai differenciálódásának teljes változatát képviseli - monád, kokcoid, palmelloid, fonalas, lamellás, nem sejtes (szifonális). Méretük tartománya nagy - a mikroszkopikus egysejtektől a nagy, több tíz centiméter hosszú, többsejtű formákig. A szaporodás vegetatív, ivartalan és ivaros. A fejlesztési formák változásainak minden fő típusa találkozik.

A zöldalgák gyakrabban élnek édesvízi testekben, de számos brakk- és tengeri forma, valamint nem vízi szárazföldi és talajfajok is előfordulnak.

A Volvox osztályba tartoznak a zöld algák legprimitívebb képviselői. Általában ezek egysejtű, flagellákkal rendelkező organizmusok, amelyek néha kolóniákba egyesülnek. Egész életükben mozgékonyak. Elterjedt sekély édesvíztestekben, mocsarakban és talajban. Az egysejtű szervezetek között a Chlamydomonas nemzetség fajai széles körben képviseltetik magukat. A Chlamydomonas gömb vagy ellipszoid sejtjeit hemicellulózból és pektinből álló membrán borítja. A sejt elülső végén két flagella található. A cella teljes belsejét csésze alakú kloroplaszt foglalja el. A sejtmag a citoplazmában található, amely kitölti a csésze alakú kloroplasztot. A flagella tövében két pulzáló vakuólum található.

Az ivartalan szaporodás a biflagellate zoospórák segítségével történik. Az ivaros szaporodás során biflagellát ivarsejtek képződnek a Chlamydomonas sejtekben (meiózis után).

A Chlamydomonas fajokra jellemző az izo-, hetero- és oogámia. Kedvezőtlen körülmények bekövetkeztekor (a tározó kiszáradása) a chlamydomonas sejtek elvesztik flagellájukat, nyálkahártya borítja, és osztódással szaporodnak. Kedvező körülmények esetén flagellákat képeznek, és mozgékony életmódra váltanak.

Az autotróf táplálkozási módszer (fotoszintézis) mellett a chlamydomonas sejtek a membránon keresztül képesek felvenni a vízben oldott szerves anyagokat, ami hozzájárul a szennyezett vizek öntisztulási folyamataihoz.

A gyarmati formák sejtjei (Pandorina, Volvox) úgy épülnek fel, mint a Chlamydomonas.

A Protococcus osztályban a vegetatív test fő formája az immobil sejtek sűrű membránnal és ilyen sejtek kolóniái. Az egysejtű protococcusok példái a Chlorococcus és a Chlorella. A Chlorococcus ivartalan szaporodása biflagellate mozgó zoospórák segítségével történik, az ivaros folyamat pedig a mozgó biflagellate izogaméták fúziója (izogámia). A Chlorellának nincsenek mozgékony szakaszai az ivartalan szaporodás során, és nincs szexuális folyamat sem.

Az Ulothrix osztály az édes- és tengervizekben élő fonalas és lamellás formákat egyesíti. Az Ulothrix egy legfeljebb 10 cm hosszú szál, amely víz alatti tárgyakhoz kapcsolódik. A filamentum sejtjei azonosak, rövid hengeresek a lamellás falú kloroplasztiszokkal (kromatoforokkal). Az ivartalan szaporodást zoospórák (mozgó sejtek négy flagellával) végzik.

A szexuális folyamat izogám. Az ivarsejtek mozgékonyak, mivel mindegyik ivarsejtben két flagella található.

A Konjugátumok (kohézívek) osztály az egysejtű és fonalas formákat egy egyedülálló szexuális folyamattal - a konjugációval - egyesíti. Az algák sejtjeiben található kloroplasztiszok (kromatoforok) lemezes típusúak és nagyon változatos alakúak. A tavakban és a lassú folyású tározókban a zöldiszap zömét fonalas formák (spirogyra, zygnema stb.) alkotják.

Ha két szomszédos filamentumot konjugálnak egymással szemben lévő sejtekből, olyan folyamatok fejlődnek ki, amelyek egy csatornát alkotnak. A két sejt tartalma egyesül, zigóta képződik, amelyet vastag membrán borít. Egy nyugalmi időszak után a zigóta kicsírázik, és új fonalas szervezetek jönnek létre.

A szifon osztályba tartoznak a tallus (thallus) nem sejtes szerkezetű algák, meglehetősen nagy méretével és összetett osztódásával. A tengeri szifonalga caulerpa külsőleg leveles növényre hasonlít: mérete körülbelül 0,5 m, rizoidok kötik a talajhoz, tallusa a talajon szétterül, a levelekre emlékeztető függőleges képződmények kloroplasztokat tartalmaznak. Könnyen szaporodik vegetatívan a thallus egyes részeivel. Az algák testében nincsenek sejtfalak, szilárd protoplazmája van, számos maggal, és a falak közelében kloroplasztiszok találhatók.

Charophyta osztály

Ezek a legösszetettebb algák: testük csomópontokra és internódiumokra differenciálódik, a csomópontokban levelekre emlékeztető, rövid ágak örvényei vannak. A növények mérete 20-30 cm-től 1-2 m-ig terjed. Édes vagy enyhén sózott víztestekben összefüggő bozótokat képeznek, amelyek rizoidokkal tapadnak a talajhoz. Külsőleg magasabb rendű növényekre hasonlítanak. Ezeknek az algáknak azonban nincs valódi felosztása gyökerekre, szárra és levelekre. A Characeae algáknak körülbelül 300 faja van, amelyek 7 nemzetségbe tartoznak. Pigmentösszetételükben, sejtszerkezetükben és szaporodási jellemzőikben hasonlóak a zöldalgához. Vannak hasonlóságok a magasabb rendű növényekkel a szaporodás (oogámia) stb. tekintetében. A megfigyelt hasonlóságok arra utalnak, hogy a characeae és a magasabb rendű növények közös ősei vannak.

A lilefélék vegetatív szaporítását speciális struktúrák, úgynevezett csomók végzik, amelyek a rhizoidokon és a szár alsó részein alakulnak ki. Mindegyik csomó könnyen kicsírázik, protonémát, majd egy egész növényt képezve.

Az első megismerkedés után nagyon nehéz mentálisan lefedni a teljes algaosztályt, és minden osztálynak megadni a megfelelő helyet a rendszerben. Az algarendszert a tudomány nem egyhamar és csak sok sikertelen próbálkozás után fejlesztette ki. Jelenleg minden rendszerrel szemben azt az alapvető követelményt támasztjuk, hogy filogenetikai legyen. Eleinte úgy gondolták, hogy egy ilyen rendszer nagyon egyszerű is lehet; egy családfa formájában képzelték el, méghozzá sok oldalággal. Most nem másként építjük, mint sok párhuzamosan fejlődő genealógiai sor formájában. A helyzetet tovább bonyolítja, hogy a progresszív változások mellett regresszívek is megfigyelhetők, amelyek nehezen megoldható feladatot jelentenek - egyik-másik jel, szerv hiányában dönthet úgy, hogy még nem jelent meg, vagy már eltűnt. ?

Az A. Engler szerkesztésében megjelent, a növények leíró taxonómiájáról szóló főmű 236. kiadásában Villének adott rendszert tartották sokáig a legtökéletesebbnek. A fő csoport itt a flagellated szervezetek vagy a Flagellatata.

Ez a rendszer csak a zöld algák fő csoportjára vonatkozik. A többire Rosen sémáját vesszük, csak a csoportok nevét változtatjuk meg, a leírásukkor fent elfogadottaknak megfelelően.

Zöld, vörös és barna algák

Jelenleg több mint 30 ezer algafaj ismert. A kék-zöld algák prokarióták. Valószínűleg nem az igazi algák ősei, azonban szimbiontaként kerülhettek be a növényi sejtbe, és kloroplasztiszokká alakultak. A fennmaradó algákat tíz részre osztják.

Az Euglenophyta egysejtű (ritkábban koloniális) mozgékony flagellák, amelyeket csak egy plazmamembrán borít, amely alatt egy fehérjeszem található, amely egyfajta exoskeletonként szolgál. Hosszúságuk 10 és 500 mikron között van. A kloroplasztok (ha vannak) zöldek vagy színtelenek. Osztódással szaporodnak; a nemi folyamatot csak nagyon kevés formában figyelték meg. Kedvezőtlen körülmények között az euglenaceae kidobja flagelláját, cisztákat képezve. A 900 faj körülbelül egyharmada képes fotoszintézisre, a többi heterotróf módon táplálkozik. Ha azonban a zöld euglenát hosszú ideig sötétben tartják, a kloroplasztiszok eltűnnek, és az algák szaprofitaként kezdenek táplálkozni. Ha ezután átkerül a fényre, akkor ismét megjelenik a klorofill.

Lobogós algák. Felső sor, balról jobbra: euglenaceae (Euglena népi, facus), pyrophytae (éjvirág, ceratium elágazó). Alsó sor – pirofiták; balról jobbra: Dissodinium lunarum, Dinophysis norwegian, Peridinella, Prorocentrum minor

A Pyrrhophyta az egysejtű tengeri (ritkábban édesvízi) lobogó algák egy másik csoportja, amely mintegy 2100 fajt egyesít két alosztályból: cryptophyta és dinophyta. A kloroplasztiszok barna színűek, a sejt általában egy cellulózhéjba van zárva, amely gyakran bizarr alakú. A legtöbb pirofita autotróf. Osztódással és spórákkal szaporodnak. Pirofita algák okozzák a vörös árapályt; A legtöbb ilyen mikroorganizmus által kibocsátott mérgező anyagok halak és kagylók pusztulását okozzák. Más pirofiták a radiolariák és a korallpolipok szimbiontái.

Diatomák (Bacillariophyta) - 10-20 ezer mikroszkopikus (0,75–1500 mikron) magányos vagy gyarmati algák, amelyek sejtjeit kemény szilíciumhéj veszi körül, amely két szelepből áll. A héj falai pórusokkal rendelkeznek, amelyeken keresztül a külső környezettel való csere történik. Sok kovamoszat képes elmozdulni a szubsztrát mentén, nyilvánvalóan a nyálka szekréciója miatt. A gyarmati formák nyálkahártya-csövekben élnek, amelyek legfeljebb 20 cm magas barna bokrokat képeznek. Osztódással történő szaporodáskor minden leányegyed megkapja a héj egyik felét, a második fele újra megnő. Azáltal, hogy a régi lemez a széleit a növekvő új köré tekeri, a kovamoszat generációi újra és újra kisebbek lesznek. Néha a kovamoszat spórákat képez; a sejt tartalma elhagyja a membránt és jelentősen megnő a mérete.

Diatómák. Felső sor, balról jobbra: Chaetoceros kettős, Diatoma slender, Fragilaria, Thalassiosira balticum, Rhabdonema redukált. Alsó sor balról jobbra: Blue Mastoglora, Northern Melosira, Tabellaria, Marine Navicula, Pinnularia

A kovamoszat az algák leggyakoribb csoportja; planktonban és bentoszban, édesvízi testek alján iszapban, vízi növényeken és tárgyakon, nedves talajon és mohában élnek. A kövületi kovamoszatok a jura időszakból ismertek; ezen organizmusok maradványainak vastag lerakódásai alkotják az üledékes kőzet kovaföldet (állványt), amelyet az emberek töltőanyagként, szigetelőként vagy szűrőként használnak.

Az aranyalgák (Chrysophyta) között vannak egysejtűek, gyarmati, ritkábban többsejtűek (bokros, fonalas) a legfeljebb 2 cm hosszúságú kloroplasztiszok aranysárga vagy barna színűek. A legtöbb egysejtű aranyalga mozgékony és több flagellával vagy állábúval rendelkezik, néhányat pikkelyhéj borít. A sejtek két részre osztásával szaporodnak; szilícium-dioxiddal impregnált ciszták kialakítására alkalmas. Több száz faj, ezek egy része heterotróf.

Balról jobbra: balti dinobrion (arany alga telep), sárga-zöld algák (mikrotamnion, characiopsis periformis)

A sárga-zöld algákat (Xanthophyta) gyakran egyesítik az előző két csoporttal egy osztályba. Ezek egysejtű, gyarmati és többsejtű édesvízi formák, szabadon úsznak vagy kötődnek. Az etetési mód főleg fototróf. Az egysejtű sárga-zöld algák általában két különböző hosszúságú flagellával rendelkeznek, és kemény pektinhéj veszi körül. Hasadással és spórákkal szaporodnak. Több mint 500 fajt írtak le.

A legtöbb zöld alga (Chlorophyta) mikroszkopikus édesvízi forma. Néhány alga (pleurococcus) a fákon él, jól látható zöld bevonatot képezve a kérgén. A fonalas spirogyra patakokban hosszú iszapszálakat képez. Vannak gyarmati formák is (például Volvox).

Zöld alga. Felső sor balról jobbra: Chlamydomonas, Chlorella, Mycrasterias, Scenedesmus biformis, Volvox. Alsó sor balról jobbra: Spirogyra, Ulothrix, Ulva, Caulerpa, Cladophora

A zöld algák klorofillt tartalmaznak, ami megfelelő színt ad nekik, valamint egyéb pigmenteket (karotint, xantofilt), amelyek a magasabb rendű növényekben is megtalálhatók; Valószínűleg ezek az algák a közvetlen őseik. A többsejtű zöldalgák fonalas vagy lemezszerű alakúak, némelyikük nem osztódik sejtekre. A mozgékony egysejtű algák flagellákkal vannak felszerelve. A sejtmembrán cellulózból áll.

A zöldalgák ivartalanul (a tallus részeivel, kettéosztva, spórákat képezve) és ivarosan szaporodnak (így az egymáshoz közel növekvő fonalas algák példányaiban a sejteket rövid csövek kötik össze, amelyeken keresztül az egyik sejt a másik ivarsejtként). Egyes zöldalgákban az ivaros és ivartalan szaporodás szervei ugyanazon a példányon vannak, másoknál sporofiták és gametofiták. A 6000 zöld algafaj (7 osztálya) között vannak olyanok, amelyeket az ember élelmezésre használ (például Ulva), valamint olyanok, amelyeket az emberek szennyvíztisztításra tenyésztenek, regeneráló elemként zárt ökoszisztémákban (pl. Chlorella ).

Lucitsa. Balról jobbra: Hara, Nitella

A Charophyta többsejtű algák osztódása, néha zöldalgákkal kombinálva. A sejtfalak gyakran tartalmaznak kalcium-karbonátot. A szürkés-zöld központi szárból oldalhajtások nyúlnak ki 2,5–10 cm magasan (néha akár 1 m-ig). Rizoidok rögzítik az aljzatban. A szaporodás szexuális vagy vegetatív. Mintegy 300 faj édesvízi testekben; devonból ismert.

A vörös algák vagy skarlát algák (Rhodophyta) jellegzetes vörös színűek a fikoeritrin pigment jelenléte miatt. Egyes formákban a szín sötétvörös (majdnem fekete), másokban rózsaszínes. Tengeri (ritkán édesvízi) fonalas, levélalakú, bokros vagy kérgesedő algák, nagyon összetett ivaros folyamattal. A vörös algák főleg a tengerekben élnek, néha nagy mélységben, ami a fikoeritrin azon képességével függ össze, hogy zöld és kék sugarakat használ fel a fotoszintézishez, amelyek másoknál mélyebben hatolnak be a vízoszlopba (a vörös algák maximális mélysége 285 m). a fotoszintetikus növények rekordja). Néhány vörös alga édesvízben és talajban él. Körülbelül 4000 faj két osztályba sorolható. Az agar-agart és más vegyszereket egyes skarlátvörös növényekből vonják ki. A fosszilis vörös algák a kréta korszak üledékeiben találhatók.

Vörös algák. Felső sor, balról jobbra: írmoha, Endocladia spinosa, Porphyra lanceolata, Helidium. Alsó sor balról jobbra: Palmaria megtévesztően, Gigartina, Phyllophora, Polyneura

A barna algák (Phaeophyta) osztálya, amely az algák közül talán a legfejlettebb, 1500 fajt (3 osztályt) foglal magában, amelyek többsége tengeri élőlény. A barna algák egyes példányai elérhetik a 100 m hosszúságot; igazi bozótokat alkotnak például a Sargasso-tengerben. Egyes barna algákban, például hínárban, szöveti differenciálódás és vezetőelemek megjelenése figyelhető meg. A többsejtű talluszok jellegzetes barna színüket (olívazöldtől a sötétbarnáig) a fukoxantin pigmentnek köszönhetik, amely nagy mennyiségű kék ​​sugarat nyel el, amely nagy mélységbe hatol. A tallus sok nyákot választ ki, amely kitölti a belső üregeket; ez megakadályozza a vízveszteséget. A rizoidok vagy a bazális korong olyan szorosan rögzítik az algát a talajhoz, hogy rendkívül nehéz leszakítani az aljzatról. A barna algák sok képviselőjének speciális légbuborékai vannak, amelyek lehetővé teszik a lebegő formák számára, hogy a tallust a felszínen tartsák, és a kapcsolódó formák (például fucus) függőleges helyzetet foglalnak el a vízoszlopban. A zöld algákkal ellentétben, amelyek közül sok a teljes hosszában nő, a barna algáknak csúcsi növekedési pontja van.

Barna algák. Felső sor, balról jobbra: Fucus, Postelsia palmata, Macrocystis, Sargassum. Alsó sor balról jobbra: tengeri moszat, Analipus japonica, Pelvetia fasciculata, Cystoseira

A barna algák ivaros szaporodása mozgékony, flagellated ivarsejtek képződésével függ össze. Gametofitáik gyakran teljesen különböznek a spórákat termelő sporofitáktól. A barna algákat alginsav, jód és takarmányliszt előállítására használják; egyes fajokat (például hínárt) esznek. A haltenyésztésben komoly problémát jelent az algavirágzás, amely akkor jelentkezik, amikor tápanyaggal teli szennyvizet engednek a vízi utakba.




A zöldalgák az alacsonyabb rendű növények nagy és változatos csoportja. Az osztályba tartoznak az egysejtűek és a gyarmati plankton algák is, a bentikus algák között vannak egysejtűek és többsejtűek is. A rizopodiális egysejtűek és a nagy, összetett szerkezetű többsejtű formák kivételével az algákban előforduló tallusok összes morfológiai típusa ismert itt. Sok fonalas zöld alga csak a fejlődés korai szakaszában kötődik az aljzathoz, majd kötetlenné, szabadon élővé válik, szőnyeget vagy labdát képezve. Különösen feltűnő az árkok és tavak felszínét borító smaragdzöld alga.

A kloroplaszt zöld, és klorofill a-t és b-t tartalmaz. Az Euglena és a magasabb rendű növények hasonló klorofillkészlettel rendelkeznek. A zöld algák számos további pigmentet tartalmaznak, beleértve a xantofillokat - luteint, zeaxantint, violaxantint, antheraxantint és neoxantint és másokat, de a további pigmentek nem takarják el a klorofillt. A legfontosabb tároló poliszacharid a keményítő, amely granulátumként a pirenoid körül, vagy a kloroplasztisz strómájában szétszórva fordul elő. A pirenoidok, ahol jelen vannak, belemerülnek a kloroplasztiszba, és tilakoidok hatolnak át rajtuk. A kloroplaszt kettős membránnal rendelkezik. Ebből a szempontból vörös algákra és magasabb rendű növényekre hasonlítanak. A kloroplasztiszokban a tilakoidok 2-6-os csoportokba csoportosulnak lemezek formájában, mint a magasabb rendű növényeknél.

A zöldalgák zászlós sejtjei az izokontok, azaz. A flagellák hasonló szerkezetűek, bár eltérő hosszúságúak lehetnek. Általában két flagella van, de lehet négy vagy több is. A zöld algák zászlóinak nincsenek masztigonémái (a heterokontokkal ellentétben), de lehetnek elegáns szőrök vagy pikkelyek.

A zöldalgák életciklusa igen változatos. Az összes lehetséges típus megtalálható itt.

A zöld algák a Barents-tengerre is jellemzőek. Különösen nagy mennyiségben fejlődnek ki tavasszal, amikor a part menti övezet összes kövét zöld algák folytonos smaragd bevonata borítja, ami élesen elüt a tengerparti kövön heverő fehér hótól. A köveken gyapjas zöld szőnyeg alakul ki a tömegben kialakuló szálak - Ulothrix és Urospora - révén. Nyáron sok cladophora van az ajkakban, gyakran kellemetlen megjelenésű - zöld nyálkahártya formájában. A nyílt sziklás parton élénkzöld elágazó bokrok alkotják az Acrosiphonia. A lamellás algák közül az Ulvaria (Ulavaria) elterjedt Murmanban. A fekete-tengeri ulvától (Ulva lactuca) a tallus vastagságában különbözik: az ulva kétrétegű, az ulvária egyrétegű. Tavasszal a parti zónában a kis tócsákban sok a monosztróma (Monostroma), a tallusa először zsákszerűnek tűnik, majd a felső széle mentén eltörik. Csendes, gyakran sótalan, szerves anyagokban gazdag helyeken az enteromorpha csőszerű tallusszal nő, amely lehet elágazó vagy nem.

Ökológiai csoportok és élőhelyek

A zöldalgák (Chlorophyta) osztálya 5700 fajt egyesít. A zöldalgák az egyik leggyakoribb és legváltozatosabb algacsoport. Ellentétben a vörös vagy barna algákkal, A legtöbb zöld alga édesvízi testekben élés csak néhány faj van a tengerekben.

Egyes képviselők alkalmazkodtak az élethez szárazföldön - a talajban vagy nedves, árnyékos helyeken időszakos nedvesítéssel (fa kérgére, sziklákra, kerítésekre).

Zöld algák bemutatva egysejtű, többsejtűÉs gyarmati formák. Néhány zöldalgának van nem sejtes tallus. A többsejtű formák közül különösen gyakoriak a fonalas algák, amelyek tavakban és folyókban iszapot képeznek.

A zöldalgák evolúciós jelentősége

A zöld algákat tekintik szárazföldi növények ősei. Van nekik ugyanaz a fotoszintetikus pigmentkészlet: fő fotó szintetikus pigment - klorofill A, segédpigmentek - klorofill bés karotinoidok. Sejt membrán zöld alga cellulózt és pektint tartalmaz, amely nemcsak a zöld algákra, hanem a szárazföldi növényekre is jellemző; tartalék anyag- mint a szárazföldi növények - keményítő(néha kövér). A tartalék anyagok felhalmozódnak zöld algák nem a citoplazmában (mint az algák más osztályainak képviselőinél), hanem plasztidokban, ami a zöldalgák és a szárazföldi növények kapcsolatát is jelzi.

Rizs. A zöld algák szerkezete. Fent Euglena. Alulról Chlamydomonas

Az algák élénkzöld színe ezen az osztályon a klorofillok jelenlétének köszönhető, de egyes fajoknál egy vörös pigment - hematokróm - elfedheti, ezért vannak olyan zöld algák, amelyek a víz vagy a hó vörös „virágzását” okozzák.

Az egyes képviselők példáján a zöldalgák tallusának két fejlődési iránya követhető:

• az egysejtű egymagvú thallustól egy nemsejtű többmagvúig, amely egy óriási szupersejt (például a caulerpa-ban);
• a flagellákkal ellátott egysejtű mozgékony tallustól a mozdulatlan egysejtű formákon át a többsejtű fonalas tallusig, amelynek fejlődése összetett szervezetek kialakulásához vezet, amelyek a szervek és szövetek differenciálódásával járnak - charofita algák és szárazföldi növények.

Általánosságban elmondható, hogy a zöldalgák talluszának evolúcióját az ábrán látható diagram tükrözi. 1.

Rizs. 1. A zöldalgák tallusának evolúciója

A zöld alga osztály 5 osztályt foglal magában:

• Volvoxaceae;
• protococcus;
• ulotrix;
• szifon;
• konjugátumok vagy csatolások.

Itt található egy rövid leírás az egyes osztályok legtipikusabb képviselőiről.

Volvox osztály

Az osztályba volvox(Volvocophyceae) a zöld algák osztályának legprimitívebb képviselői, monádos tallusz alakúak, pl. egysejtű, mozgékony thallus 2 (ritkábban 4) egyforma flagellával a test végén (például a Chlamydomonas nemzetség képviselői). Egyes Volvoxidae sejtjei kolóniákat alkotnak.

A Volvoxaceae tipikus plankton algák, amelyek sekély, gyakran kiszáradó víztestekben élnek. A szennyezett és szennyvíz aktív tisztítószerei, amelyekben nagyon gyorsan szaporodnak, a víz zöld „virágzását” okozva.

A Volvoxidae tipikus képviselői

Chlamydomonas nemzetség(Chlamydomonas) - görögből. A "Chlamydomonas" egyetlen organizmus, amelyet az ókori görög bő ruházat - chlamys - borít. A nemzetségbe több mint 500 mikroszkopikus algafaj tartozik (hosszúsága 5-44 mikron, szélessége 3-28 mikron). 2.

A Chlamydomonas nemzetség képviselői egysejtű, mozgékony, flagellákkal rendelkező algák (a tallusnak ezt a formáját monádikusnak nevezik). A Chlamydomonas sejtet kívülről átlátszó pektin-cellulóz sejtfal borítja. A test elülső végén találhatók 2 flagellaés a cella közepén - magés egy fényérzékeny kukucskáló - megbélyegzés, ami lehetővé teszi, hogy a Chlamydomonas a fény felé mozduljon. A fotoszintézis egy nagy kloroplasztiszban megy végbe - kromatofor tál alakúra. A kromatofor közepén egy meglehetősen nagy fehérjetest található - pirenoid, amely körül keményítőszemcsék rakódnak le. Így a zöldalgában lévő keményítő, ellentétben más osztályok algáival, nem a citoplazmában, hanem a plasztidokban halmozódik fel, ami jelzi a zöld növényekkel való kapcsolatukat. A flagella tövében 2 pulzáló vakuólum található, amelyek eltávolítják a sejtből a felesleges vizet és a káros anyagcseretermékeket.

Rizs. 2. Chlamydomonas: 1 - citoplazma; 2 - flagella; 3 - mag; 4 - pulzáló vakuólum; 5 - fényérzékeny szem; 6 - kromatofor; 7 fotoszintetikus membrán; 8 - pirenoid

A Chlamydomonas a fotoszintézisen keresztüli táplálkozáson kívül képes felvenni és asszimilálni a vízben oldott szerves anyagokat. A kevert táplálkozásnak köszönhetően a Chlamydomonas a szennyezett és szennyvíz aktív tisztítója, gyorsan elszaporodik az ülepítőmedencékben. A Chlamydomonas bizonyos típusai hó és jég felszínén fejlődhetnek ki. Vörös „virágzást” okoznak a vízben és a hóban (például Chlamydomonas hó).

A Chlamydomonas legtöbb faját izogám ivaros folyamat jellemzi, de egyes fajoknál heterogámia és oogámia is előfordul. A Chlamydomonast laboratóriumokban termesztik a genetika, a fotoszintézis, a fejlődésbiológia és a szennyezett vizek toxicitásának meghatározására irányuló kutatások tárgyaként.

Volvox nemzetség(Volvox) körülbelül 20 fajta gyarmati flagelláttal rendelkezik. Tipikus képviselője az Volvox globulus(Volvox globator), melynek kolóniája 2-3 mm átmérőjű golyó alakú, 50-75 000 Chlamydomonas-szerű sejtből áll (3. ábra). Minden sejtet citoplazma hidak kötnek össze, így egyetlen egységként működnek. A labda belseje tele van nyálkával.

A vegetatív szaporítás során az anyatelepen belül 8-15 leánykolónia képződik. Érésükkor a golyó falai megrepednek, a fiatal telepek kijönnek, az anyakolónia pedig elpusztul, ezért is szokták mondani, hogy a Volvox az első organizmus, amely az elkerülhetetlen (nem pedig véletlenszerű) halált „találta fel”.

Rizs. 3. Zöld algák telepei: a) pandorina (kerek telep); b) gonium (lapos telep); c) Volvox

A Volvox ivarosan is képes szaporodni, és egylaki és kétlaki fajok is előfordulnak. Az egylaki fajokban minden kolónia nőstény és hím ivarsejteket is termel a kétlaki fajokban, mindegyik telep vagy hím vagy nőstény, és csak hím vagy nőstény ivarsejteket termel.

A Volvox osztályba más gyarmati flagellátumok is tartoznak, például a gónium, amelynek lapos kolóniája van. Mozgás közben úgy néz ki, mint egy kis repülő szőnyeg. Eudorina és Pandorina kolóniái kerek alakúak. Mindezen gyarmati flagellátumok sejtjei egy közös nyálkahártyába merülnek.

És így, a Volvoxidae legprimitívebb képviselői- Ezek egysejtű, mozgékony, flagellákkal rendelkező organizmusok. Vegyes étrendjük van- növényekként (fotoszintézis révén) és állatokhoz hasonlóan (a környezet szerves anyagokat asszimilálva) egyaránt táplálkozhatnak, ami jelzi, hogy az ősi flagellákból származnak, amelyek a növények és állatok tulajdonságait ötvözték.

A primitív mozgékony egysejtű algákból (Chlamydomonas nyálka) keletkeznek gyarmati formák(mint például a Volvox). A növények számára azonban ez az evolúció zsákutcája. A további evolúciós fejlődés a motilitás elvesztésével jár, ami a protococcus osztály képviselőire jellemző.

Protococcus osztály

Protococcus(Protococcophyceae) egysejtű vagy gyarmati algák, felnőttkorukban megfosztják a mozgásképességtől(csak a zoospórák és az ivarsejtek mozgékonyak). Édesvízi testekben és talajban élnek. Vannak olyan fajok, amelyek a levegőben élnek, például a fák kérgén és a vízen növekvő növények belsejében (például békalencse). Ennek az osztálynak a tipikus képviselői a chlorococcus, a chlorella és a vízháló.

Chlorococcus nemzetség(Chlorococcum) magába foglalja az egysejtű algákat, amelyek sejtjei kerek alakúak, és hiányzik a flagellák (lásd 4. a ábra). A Chlorococcus nemzetség képviselői a fa kérgén, kerítéseken, virágcserepeken találhatók, és jelentős mennyiségben halmozódnak fel a talajban (akár 140 kg / 1 ha). Néha a zuzmók összetevői.

Rizs. 4. Protococcus (s. Protococcales): a) chlorococcus (s. Chlorococcum); 6) chlorella (p. Chlorella); 1 - egysejtű tallus; 2- zoospórák képződése; 3 - zoospóra; 4 - fiatal egyedek; 5 - autospórák kialakulása

Chlorella nemzetség(Chlorella) - rizs. 4b. - magában foglalja a körülbelül 15 mikron átmérőjű egysejtű, mozdulatlan algákat, amelyekben egy nagy csésze alakú kloroplaszt, egy mag és egy pirenoid található (a pirenoidok fehérjetestek, amelyek körül szénhidrátok rakódnak le). A Chlorella mozdulatlan, lobogós spórákkal szaporodik ( aplanospóra). Nincs szexuális folyamat. Ezek főként plankton élőlények. Mind a tengerekben, mind az édesvízi testekben elterjedtek. Egyes fajok a talajban és a fa kérgén élnek. A Chlorella sokkal hatékonyabban nyeli el és használja fel a napenergiát, mint a közönséges szárazföldi növények (ez utóbbiak a rájuk eső napenergia körülbelül 1% -át használják fel a fotoszintézishez, a chlorella pedig több mint 10%). Nagyon gyorsan szaporodik, ennek eredményeként mesterségesen termesztik, és a keletkező, mintegy 50% teljes értékű fehérjét és mintegy 20% zsírt és szénhidrátot tartalmazó biomasszát takarmány-adalékként használják fel. Fehérje- és zsírtartalmát tekintve a chlorella nem rosszabb, mint a szója. A Chlorella biomassza vitaminokat is tartalmaz A, B, C, K(és 2-szer több C-vitamint tartalmaz, mint a citromlé).

A fotoszintézis nagy sebessége miatt a chlorella intenzíven felszívja a szén-dioxidot és oxigént bocsát ki, ezért használják tengeralattjárók és űrhajók levegőjének tisztítására.

Rod vízháló(Hidrodiction) a gyarmati formák képviselik. A vízhálókolóniák hálózsák alakúak, hossza néhány centimétertől 5 m-ig terjed (5. ábra).

A protococcus osztály képviselőire jellemző mozdulatlan egysejtű formákból az evolúció során az algák fonalas, majd lamellás formái keletkeznek, amelyek az ulothrix osztály képviselőire jellemzőek.

Rizs. 5. Vízháló (Hidrodiction reticulum)

Ulothrix osztály

Ulotrix Az Ulotrichophyceae (Ulotrichophyceae) a tallus fonalas vagy lemezszerű felépítésű, többsejtű élőlényei, amelyek sejtjei egy maggal és általában egy kloroplasztiszsal rendelkeznek.

Ennek az osztálynak a leghíresebb képviselői Ulotrix és Ulva.

Ulothrix nemzetség(Ulothrix). Ez a fonalas algák nemzetsége, amely édesvízi testekben él. Tallusuk egy sor sejtből álló el nem ágazó fonal (6. ábra).

Rizs. 6. Az Ulothrix életciklusa: a) ivartalan szaporodás; 6) ivaros szaporodás; 1 - fő életforma; 2 - zoospórák képződése; 3 – zoospórák kibocsátása; 4 - üres cella; 5 - zoospórák; 6 - ivarsejtek kialakulása; 7- ivarsejtek hozama; 8 - isgamia; 9-10 - zigóta; 11 - a zigóta csírázása; 12 - zoospóra

Főleg ivartalanul szaporodnak (4 lobogós zoospórák által). A szexuális folyamat az izogámia klasszikus példája.

Fontos oldalirányú evolúciós vonal a zöldalgák fejlődésében az ulothrixra jellemző thallus fonalas formájából a lamellásba való átmenethez kapcsolódik. A tallusnak ez a formája az Ulva nemzetség képviselőire jellemző.

Ulva nemzetség(Ulva) vagy tengeri saláta. Külsőleg az ulva vékony, élénkzöld celofánlapra hasonlít. A lamellás tallusz egész, boncolt vagy elágazó, 30-150 cm magas, két sejtrétegből áll. Az Ulvacaceae közvetlenül az Ulothrixaceae-ből fejlődött ki. A fejlődés kezdeti szakaszában az ulva egy egysoros, ulotrixra emlékeztető, majd egy kétsoros filamentumot képez, amely után csőszerű szerkezet alakul ki. Ezt követően a cső falai összezáródnak, és kétrétegű lemezszerűen nőni kezd. Az Ulvát az izomorf nemzedékek váltakozása jellemzi, amelyek közül az egyik ivartalanul, a másik ivarosan szaporodik.

Az Ulva nemzetség képviselői minden éghajlati övezet tengerében megtalálhatók, de inkább a mérsékelt öv viszonylag meleg tengereit részesítik előnyben (elterjedtek olyan meleg tengerekben, mint a fekete vagy a japán). Számos tengerparti ország lakosai ulvát esznek, innen ered a második neve - „tengeri saláta”.

Szifon osztály

Szifon algák(Siphonophyceae) (kb. 300 faj) a zöldalgák egyik legrégebbi csoportja, amely evolúciós fejlődésük zsákutcája.

A Siphonaceae abban különbözik a többi zöldalgától, hogy tallusa egy óriási, többmagvú sejt. Külsőleg azonban a talluszt összetetten feldarabolják, és gyakran egy szárazföldi növényt imitál rizómával, járulékos gyökerekkel és nagy tollas levelekkel. Ilyen szerkezet például a hínár caulerpa(Сaulerra) - ábra. 7.

A szifonidák több mint 90%-a tengeri élőlény, amely trópusi tengerekben él, és a tengerfenék nagy területeit lefedi.

A Siphonaceae osztály egyik legnagyobb számú nemzetsége - Cladophora nemzetség(Cladophora). A nemzetség tipikus képviselője - Cladophora sauter(C. zauterii) (8. kép), amely a mérsékelt és hideg övezet édesvízi testeiben elterjedt. Nagy, többmagvú sejtekből álló, elágazó fonalas tallusa van. A szálak nagy gömb alakú klasztereket alkotnak, amelyek a tározó felszínére úsznak. Az ilyen, legfeljebb 25 cm átmérőjű golyók sok cellulózt tartalmaznak. Papír készítésére használják. A Cladophora fejlődésének kezdeti szakaszai azt mutatják, hogy nem az Ulotrix típusú fonalas algákhoz áll közel, hanem a szifon algákhoz, amelyek nem sejtes szerkezetűek, mivel először a Cladophora tallusa egyetlen óriási többmagvú sejtként fejlődik, és elválasztja. utánzó egyes sejtek később jelennek meg.

7. ábra Caulerpa (Caulerpa sertularioides): a) általános kép; b) a tallus egy metszete egy keresztmetszeten

Rizs. 8. Cladophora (p. Cladophora): a) fonalas tallus; b) kloroplasztisz sejt; c) zoospórákos sejt: 1 - hálós kloroplaszt

Osztálykonjugátumok vagy csatolások

Osztálykonjugátumok, vagy tengelykapcsolók(Conjusatophyceae), mintegy 4500 többsejtű és egysejtű algafajt egyesít. A szexuális folyamat a konjugáció. A fejlődés zászlós szakaszai hiányoznak.

A konjugáció a szexuális folyamat fejlődésének mellékága. A konjugáció során nem a sejtmagok egyesülnek, hanem a teljes protoplasztjaik.

A konjugáció klasszikus példája a Spirogyra édesvízi fonalas alga szaporodása ( Spirogyra).

A heterotallikus Spirogyra fajokban úgynevezett létrakonjugáció fordul elő. A (+) - és (-) - szálak sejtjei között csatornák képződnek, amelyeken keresztül a (-) - szál sejtek protoplasztjai átjutnak a (+) - szál sejtjeibe. Külsőleg a kopulációs csatornákkal összekapcsolt konjugált sejtek sorozata egy létrához hasonlít.

A homotallikus Spirogyra fajokban oldalirányú konjugáció lép fel, amelyben egy konulációs csatorna köt össze két szomszédos sejtet. Külsőleg egy ilyen csatorna hurokra hasonlít. A protoplasztok fúziója után diploid zigóta képződik.

A Spirogyra fő életformája haploid. Csak a zigóta diploid. Pihenési időszak után a zigóta kétszer osztódik, négy haploid sejtet képezve. Közülük három, a kisebbik, elfajulnak, a negyedik, a legnagyobb pedig kicsírázik, és új egyed születik.

Előző cikk: Mekkora a fénysebesség Következő cikk: Harmonikus rezgések Az oszcillációs frekvencia fizikai képlete