Характеристики бурих водоростей, таксономія, середовище проживання, розмноження



The коричневі водорості вони є фотосинтетичними эукариотическими організмами. Його характерний колір надається наявністю каротиноїд фукоксантину в хлоропластах. Вони виробляють ламінарін як резервну речовину і можуть також представляти феофітові таніни.

Phaeophyceae знаходяться в філлумі Ochrophyta підродини Heterokonta в царстві Protista. Виявлено сім замовлень, 307 пологів і близько 2000 видів.

Більшість бурих водоростей заселяють морські середовища. Відомі лише вісім родів, присутніх у прісноводних органах. Вони, як правило, ростуть в холодних, агітованих і газованих водах. Море Саргаса (Атлантики) завдячує своїй назві великим масам видів роду Саргассум що ростуть у їхніх водах.

У клітинній стінці Phaeophyceae утворюється велика кількість альгінової кислоти, що досягає 70% ваги водоростей. Цей phycocoloid широко використовується в промисловості як стабілізатор і емульгатор в харчових продуктах, ліках і текстилі. Світовий урожай бурих водоростей досягає трьох мільйонів тонн на рік.

Індекс

  • 1 Характеристики
    • 1.1 Клітинна стінка
    • 1.2 Хлоропласти
    • 1.3 Флоротанніни (феофіцитні таніни)
    • 1.4 Розвиток тало
  • 2 Хабітат
  • 3 Таксономія та підкласи
    • 3.1 Discosporangiophycidae
    • 3.2 Ishigeophycidae
    • 3.3 Dictyotophycidae
    • 3.4 Fucophycidae
  • 4 Відтворення
    • 4.1 Розведення клітин
    • 4.2 безстатеве розмноження
    • 4.3 Статеве розмноження
    • 4.4 Статеві гормони
  • 5 Їжа
  • 6 Посилання

Особливості

Коричневі водорості є багатоклітинними організмами. Його розмір коливається від декількох міліметрів до більш ніж 60 метрів або більше в разі Macrocystis pyrifera.

Клітинна стінка

Клітини оточені клітинною стінкою, що складається щонайменше з двох шарів. Внутрішній шар складається з целюлозних мікрофібрил, що утворюють основну структуру.

Зовнішній шар слизовий і складається з колоїдних речовин, які називаються phycocoloides. До них відносяться фукодіано (сульфатовані полісахариди) і альгінова кислота. Відносна кількість обох фікоколоїдів може змінюватися між видами, різними частинами рослини і середовищами, де вона розвивається..

У деяких випадках клітинна стінка може мати відкладення карбонату кальцію у вигляді арагоніту (Падіна Падіна).

Хлоропласти

Хлоропласти можуть бути від одного до декількох. Форма змінюється, від ламінарного до дисковидного або лінзового.

Вони складаються з груп з трьох тилакоидов, з'єднаних між собою зональними ламелями. Вони мають чотири мембранні одиниці. Дві зовнішні мембрани з ендоплазматичного ретикулума (Р.Е.).

Мембрани оболонки хлоропласта та ендоплазматичний ретикулум з'єднані канальцями. У деяких групах зовнішня мембрана ендоплазматичного ретикулума з'єднана з ядерною мембраною.

У цих пластидах відбувається хлорофіл а, с1 c2. Крім того, існує велика кількість каротиноїд фукоксантину, поряд з віолаксантином. Ці два останні пігменти відповідають за коричневий колір цих водоростей.

Майже у всіх групах є представники з піреноїдами. Ці структури являють собою маси безбарвних білків, які містять фермент, необхідний для деяких фаз фотосинтезу.

Піреноїди Phaeophyceae знаходяться поза хлоропластом. Вони містять зернисту речовину і оточені мембраною ендоплазматичного ретикулума, пов'язаної з хлоропластом. Навколо піреноїди утворюється смуга резервних полісахаридів.

Флоротанніни (феофіцитні таніни)

Коричневі водорості виробляють особливі таніни, які розташовані в невеликих внутрішньоклітинних включеннях. Ці флуротанніни утворюються в диктиосомах апарату Гольджі. Вони є продуктом полімеризації флороглюцинола.

Таніни не містять цукрів і сильно скорочуються. Вони дуже терпкі на смак. Вони швидко окислюються в повітрі, що виробляє фікофай, чорний пігмент, який дає характерний колір сухим бурим водоростям.

Передбачається, що флоротанніни можуть поглинати ультрафіолетове випромінювання і що вони є складовими клітинних стінок. Найбільш важливою його функцією є захист від травоїдності. Відомо, що вони можуть інгібувати глюкозидази, вироблені гастроподами, які надходять на корм цими водоростями.

Розробка пелюстки

Осип бурих водоростей відносно великий і складний. Можуть бути представлені різні типи розвитку:

-Нечіткий: всі клітини в тілі рослини здатні ділитися. Uniseriate, більш-менш розгалужені таллі (Ectocarpus).

-Верхівковий: клітина, розташована в апікальному положенні, ділиться для формування тіла рослини. Талломи сплющені дихотомічно або жгутикові (Dictyota).

-Tricotálico: клітина ділиться і утворює трихому вгору, а пелюстка вниз (Столові прибори).

-Мерістема інтеркалаr: меристематична клітинна зона ділиться як вгору, так і вниз. Слоевище диференційоване на ризоїди, стебла і пластинки. Товстий ріст може спостерігатися в степі, оскільки меристемоїд розщеплюється в усіх напрямках (Ламінарія, Макроцистіс).

-Мерістодерміс: представлений периферійний шар, що розділяється паралельно слоевищу. Тканини формуються нижче меристодерми (кори). Талломи дихотомічні, ацинтированние і з центральним потовщенням (Фукус).

Хабітат

Коричневі водорості майже виключно морські. Лише кілька видів восьми родів ростуть в органах прісної води.

Вони є донними організмами (вони живуть на дні водних екосистем). Кілька видів роду Саргассум вони пелагічні (вони розвиваються біля поверхні).

Прісноводні види зустрічаються в північній півкулі, за винятком Росії Ectocarpus siliculosus. Цей космополітичний вид, як правило, морський, але був знайдений зростаючим у прісноводних органах Австралії.

Морські Phaeophyceae є складовими прибережної морської флори. Вони поширюються від субполярних зон до екватора. Його найбільша різноманітність відбувається в холодних водах помірного поясу.

Ламінарія (в основному, вид Laminariales) утворює ліси в субліторалі помірних зон, за винятком Арктики. Пелагічні види Росії Саргассум вони утворюють великі розширення у відомому морі Саргаса в Атлантиці.

Таксономія і підкласи

Коричневі водорості вперше були визнані групою в 1836 році. Ботанік WH Harvey виділив їх як підклас Melanospermeae класу водоростей..

Пізніше в 1881 році їм було присвоєно класний статус під назвою Phaeophyceae. Пізніше, в 1933 році, Кайлін розділив коричневі водорості на три класи: Ізогенерати, Гетерогенерати і Циклоспори. Цю пропозицію Фріцк відхилив у 1945 році, переглянувши лише один клас.

В даний час Phaeophyceae є класом у філлумі Ochrophyta підросійського гетероконта королівства Протіста. Вважається, що вони є дуже старою лінією, яка виникла 150 - 200 мільйонів років тому.

Ймовірно, предки бурих водоростей представляли розвиток апікальної таранної кістки. Її згруповані групи - Xanthophyceae і Phaeothamniophyceae.

З інформацією з молекулярних досліджень, Silberfeld і співробітники пропонують в 2014 році розділити Phaeophyceae на чотири підкласи, засновані на розбіжності в топології філогенетичних дерев..

Серед них визнано 18 наказів і 54 сім'ї. Описано близько 2000 видів, розподілених у 308 родах.

Підкласи бурих водоростей такі:

Discosporangiophycidae

Філатозний односерійний і розгалужений, з апікальним розвитком. Хлоропласти численні, без пиреноидов. Представлено лише один порядок з двома моногенеративними сім'ями.

Ishigeophycidae

Осип розгалужений, терео або фоліо. Це псевдопаренхімальний, з наявністю кісткового мозку і кори. Апікальний розвиток таранної кістки. Дискоїдні хлоропласти і наявність декількох піреноідів. Відповідає наказом, з двома сім'ями.

Dictyotophycidae

Вони являють собою ниткоподібну або псевдопаренхімную таранну кістку. З термінальним або верхівковим розвитком. Дискоїдні хлоропласти і відсутність піреноїдів. Він ділиться на чотири порядки і 9 сімей.

Fucophycidae

Це найбільша група в межах бурих водоростей. Слоевище цілком змінюється між групами. Тип розвитку предків тальма - інтеркаляр. Піреноїди зустрічаються у деяких представників всіх груп. Він був розділений на 12 порядків і 41 сім'ю.

Відтворення

Коричневі водорості можуть проявляти сексуальне або безстатеве розмноження. Всі вони представлені мобільними піриформними репродуктивними клітинами за допомогою джгутиків.

Розведення клітин

Репродуктивні клітини мають два джгутики, які вставляються латерально або в основному. Один спрямований у бік заднього полюса клітини, а інший - до переднього полюса. Передній прапорець покритий дрібними нитками, структурованими в два ряди.

Біля основи джгутиків з'являється червонуватого пляма ока. Очні плями є фоторецепторами, що дозволяють виявляти інтенсивність і напрямок світла. Сприяє переміщенню клітини, щоб бути ефективнішою у фотосинтезі.

Це очне пляма утворено ліпідними глобулами між смугами тилакоидов і оболонкою хлоропласта. Вони працюють як увігнуте дзеркало, яке концентрує світло. Найбільш ефективні в бурих водоростях довжини хвиль від 420 до 460 нм (синє світло).

Безстатеве розмноження

Це може відбуватися шляхом фрагментації або за допомогою пропагул. Пропагули є спеціалізованими клітинними структурами з апікальними клітинами. Ці клітини ділять і утворюють нову індивідуума.

Аналогічним чином виробляються зооспори (мобільні безстатеві спори). Вони виробляються в спорангії, звідки вивільняються гаплоїдні клітини. Вони породжують гаметофітичну (гаплоїдну) генерацію.

Статеве розмноження

Це може бути обумовлено ізогамією (рівними гаметами) або анізогамією (різними гаметами). Oogamia також може відбуватися (нерухома жіноча і мобільна чоловіча гамета).

Життєвий цикл гаплодіплоніческій (заступники диплоїдної і гаплоїдної генерації). Вона може бути ізоморфною (обидві покоління подібні) або гетероморфні (морфологічно різні покоління). Залежно від групи, можуть переважати гаметофіт (гаплоїд) або спорофіт (диплоїд).

У деяких групах, таких як порядок Фукалес, життєвий цикл дипломатичний (гаплоїдна фаза обмежена гаметами).

Бурі водорості представляють два типи статевих структур розмноження. Деякі з них є мультилокулярними, присутні в гаметофітах і спорофітах, що продукують рухливі клітини. Інші є однокамерними, присутні тільки в спорофітах і виробляють рухливі гаплоїдні спори.

Статеві гормони

Статеві гормони (феромони) - це речовини, що виникають під час статевого розмноження. У бурих морських водоростей вони виконують функцію вибухового розряду чоловічих гамет з антериди. Крім того, вони притягують чоловічих гамет до жіночих.

Ці гормони є ненасиченими вуглеводнями. Вони є дуже летючими і гідрофобними. На клітину на годину вивільняється дуже мало.

Сприйняття феромонів пов'язане з його гідрофобною природою, яка сприймається клітиною-реципієнтом (чоловіча гамета). Атракціон не працює за межі 0,5 мм жіночої гамети.

Їжа

Бурі водорості є автотрофними організмами. Продуктом накопичення фотосинтезу є маніт. Довгострокова резервна сполука - ламинарин (полісахарид глюкану).

Концентрація маніту в клітинах може збільшуватися або зменшуватися, пов'язана з мінералізацією середовища. Це сприяє процесам осморегуляції водорості і, очевидно, не обумовлені фотосинтезом.

Фотосинтетична здатність бурих водоростей стимулюється синім світлом. Це явище відбувається тільки в цій групі і покращує її ефективність захоплення вуглекислого газу. Це може бути пов'язано з типом пігментів, які присутні в їх хлоропластах.

Список літератури

  1. Forster RM та MJ Dring (1994) Вплив синього світла на фотосинтетичну здатність морських рослин з різних таксономічних, екологічних та морфологічних груп, європейських. Журнал Phycology, 29: 21-27.
  2. Lee R (2008) Phycology. Четверте видання. Cambridge University Press, Великобританія. 547 с.
  3. Reviers B, F Rousseau і S Draisma (2007) Класифікація Phaeophyceae з минулого до сучасних і сучасних викликів. У: Броді Дж і Дж. Льюїс. Розгадуючи водорості, минуле, сьогодення і майбутнє систематичних водоростей. CRC Press, Лондон. P 267-284.
  4. Сільберфельд Т, М Рако, Р. Флетчер, Куку, Ф. Руссо і Б. Де Рев'є (2011) Систематика та еволюційна історія таксонів, що несуть піреніди в бурих водоростях (Phaeophyceae), European Journal of Phycology, 46: 361-377.
  5. Silberfeld T, F Rousseau та B De Reviers (2014) Оновлена ​​класифікація бурих водоростей (Ochrophyta, Phaeophyceae). Cryptogamie, Algologie 35: 117-156.