Brūnās jūras aļģu īpašības, taksonomija, biotopi, vairošanās



The brūnās jūraszāles tie ir fotosintētiskie eukariotiskie organismi. Tās raksturīgo krāsu nosaka karotinoīdu fukoksantīna klātbūtne hloroplastos. Tās ražo laminarīnu kā rezerves vielu un var arī uzrādīt feofizētus tanīnus.

Pheeophyceae atrodas Heterokonta apakšreģionā, kas atrodas Protista valstībā. Tiek atzīti septiņi pasūtījumi, 307 ģints un aptuveni 2000 sugas.

Lielākā daļa brūnu aļģu dzīvo jūras vidē. Ir zināmas tikai astoņas ģints, kas atrodas saldūdens tilpēs. Viņiem ir tendence augt aukstos, sajauktos un gāzētos ūdeņos. Sargasosas (Atlantijas okeāna) jūra ir nosaukta par ģints lielo masu Sargassum kas aug viņu ūdeņos.

Phaeophyceae šūnu sienā tiek iegūts liels algīnskābes daudzums, sasniedzot 70% aļģu svara. Šis phycocoloid ir plaši izmantots šajā nozarē kā stabilizators un emulgators pārtikas produktos, medikamentos un tekstilizstrādājumos. Brūnu aļģu pasaules raža sasniedz trīs miljonus tonnu gadā.

Indekss

  • 1 Raksturojums
    • 1.1 Šūnu siena
    • 1.2 Hloroplasti
    • 1.3. Florotannīni (feofīniskie tanīni)
    • 1.4. Ēkas attīstība
  • 2 Dzīvotne
  • 3 Taksonomija un apakšklases
    • 3.1. Discosporangiophycidae
    • 3.2 Ishigeophycidae
    • 3.3. Dictyotophycidae
    • 3.4. Fucophycidae
  • 4 Pavairošana
    • 4.1 Vaislas šūnas
    • 4.2. \ T
    • 4.3 Seksuālā reprodukcija
    • 4.4. Dzimumhormoni
  • 5 Pārtika
  • 6 Atsauces

Funkcijas

Brūnās aļģes ir daudzšūnu organismi. Tā izmērs svārstās no dažiem milimetriem līdz vairāk nekā 60 metriem vai vairāk Macrocystis pyrifera.

Šūnu siena

Šūnas ieskauj šūnu siena, kas sastāv no vismaz diviem slāņiem. Iekšējais slānis sastāv no celulozes mikrofibriliem, kas veido galveno struktūru.

Ārējais slānis ir gļotains un sastāv no koloīdām vielām, ko sauc par phycocoloides. Tie ietver fukodiano (sulfāta polisaharīdus) un algīnskābi. Abu phococolloids relatīvais daudzums var atšķirties dažādās sugās, dažādās augu daļās un vidēs, kur tas ir izveidots..

Dažos gadījumos šūnu sienai var būt kalcija karbonāta nogulsnes aragonīta formā (Padina pavonia).

Hloroplasti

Hloroplasti var būt no viena līdz vairākiem. Forma ir mainīga, sākot no lamināra līdz diskveida vai lēcveida.

Tos veido trīs tylakoidu grupas, kas savienotas ar zonu lamelēm. Tām ir četras membrānas vienības. Divas visattālākās membrānas ir no endoplazmatiskā retikulāta (R.E.)..

Hloroplasta aploksnes un endoplazmatiskā retikulāta membrānas ir savienotas ar tubulām. Dažās grupās endoplazmatiskā retikulāta attālākā membrāna ir savienota ar kodolmembrānu.

Šajos plastīdos notiek hlorofils a, c1 un c2. Turklāt ir liels karotinoīdu fukoksantīna daudzums kopā ar violaxanthin. Šie pēdējie divi pigmenti ir atbildīgi par šo aļģu brūno krāsu.

Gandrīz visās grupās ir pārstāvji ar pirenoidiem. Šīs struktūras ir bezkrāsainu proteīnu masas, kas satur fermentu, kas nepieciešams dažiem fotosintēzes posmiem.

Pheeophyceae pirenoidi atrodas ārpus hloroplastas. Tās satur granulētu vielu, un tās ieskauj endoplazmatiskā retikulāta membrāna, kas saistīta ar hloroplastu. Ap pirenoidu veido rezervju polisaharīdu josla.

Florotannīni (feofīniskie tanīni)

Brūnās aļģes rada konkrētus tanīnus, kas atrodas nelielos intracelulāros ieslēgumos. Šie flurotannīni veidojas Golgi aparāta diktofosmos. Tie ir floroglukinola polimerizācijas produkts.

Šie tanīni nesatur cukurus un ļoti samazina. Tie ir ļoti sašaurināti pēc garšas. Tie ātri oksidējas gaisā, kas ražo fikofeīnu, melnu pigmentu, kas dod raksturīgo krāsu sausai brūnai aļģei.

Tiek ierosināts, ka florotannīni var absorbēt ultravioleto starojumu un ka tie ir šūnu sieniņu komponenti. Tās svarīgākā funkcija ir aizsardzība pret zālēdājiem. Ir zināms, ka tie var inhibēt glikozidāzes, ko ražo gliemežiem, kuri barojas ar šīm aļģēm.

Ziedlapas attīstība

Brūnu aļģu taluss ir salīdzinoši liels un sarežģīts. Var tikt uzrādīti dažādi attīstības veidi:

-Fuzzy: visas šūnas ķermeņa ķermenī spēj sadalīt. Uniseriate, vairāk vai mazāk sazarotas talli (Ectocarpus).

-Apical: šūnu, kas atrodas apikālā stāvoklī, sadala, lai veidotu auga ķermeni. Talli ir saplacināti ar dichotomiem vai karstiem (Dictyota).

-Tricotálico: šūna sadala un veido trichomu uz augšu un ziedlapu uz leju (Galda piederumi).

-Meristema intercalar: meristematiskā šūnu zona sadala gan uz augšu, gan uz leju. Tauss ir diferencēts rizoīdos, stipos un laminātos. Biezā augšana var rasties stīpā, jo meristēmoļi sadalās visos virzienos (Laminaria, Macrocystis).

-Meristodermis: tiek parādīts perifērijas slānis, kas sadalās paralēli sāniem. Audu forma atrodas zem meristodermas (garozas). Talli ir dichomomi, acintēti un ar centrālo sabiezējumu (Fucus).

Dzīvotne

Brūnās aļģes ir gandrīz tikai jūras. Svaigā ūdenī aug tikai dažas astoņu ģints sugu sugas.

Tie ir bentosa organismi (tie dzīvo ūdens ekosistēmu apakšā). Dažas sugas sugas Sargassum tie ir pelaģiski (tie attīstās pie virsmas).

Saldūdens sugas atrodas ziemeļu puslodē, izņemot Ectocarpus siliculosus. Šī kosmopolītiskā suga parasti ir jūras, bet Austrālijas saldūdens tilpēs tā ir augusi.

Jūras Phaeophyceae ir piekrastes jūras floras sastāvdaļas. Tie tiek izplatīti no subpolārajām zonām līdz ekvatoram. Tās vislielākā dažādība notiek mērenās zonas aukstajos ūdeņos.

Brūnaļģes (galvenokārt Laminariales sugas) veido mežu mērenās zonās, izņemot Arktiku. Pelaģiskās sugas. \ T Sargassum tie veido lielus paplašinājumus Atlantijas okeāna Sargasos zināmā jūrā.

Taksonomija un apakšklases

Brūnās aļģes pirmo reizi tika atzītas par grupu 1836. gadā. Botānists WH Harvey tos nodalīja kā alga klases apakšklasi Melanospermeae.

Vēlāk 1881. gadā viņiem tika piešķirts klases statuss ar nosaukumu Phaeophyceae. Vēlāk, 1933. gadā Kylins sadalīja brūnās jūraszāles trīs klasēs: Isogeneratae, Heterogeneratae un Cyclosporeae. Fristsch 1945. gadā šo priekšlikumu noraidīja, apsverot tikai vienu klasi.

Pašlaik Pheeophyceae ir klase, kas atrodas Proteteras karalistes Heterokonta apakšreģionā. Tiek uzskatīts, ka tie ir ļoti veci ciltsraksti, kas radušies pirms 150 - 200 miljoniem gadu.

Iespējams, senās brūnās aļģes parādīja apikālo talku. Tās māsu grupas ir Xanthophyceae un Phaeothamniophyceae.

Ar informāciju no molekulārajiem pētījumiem Silberfelds un līdzstrādnieki 2014. gadā ierosina atdalīt Phaeophyceae četrās apakškategorijās, pamatojoties uz atšķirībām filoģenētisko koku topoloģijās.

Tajos tiek atzīti 18 pasūtījumi un 54 ģimenes. Ir aprakstītas aptuveni 2000 sugas, kas izplatītas 308 ģints.

Brūnu aļģu apakšklases ir šādas:

Discosporangiophycidae

Filateous uniseriate un sazarots ar apikālu attīstību. Hloroplastiem ir daudz, bez pirenoidiem. Tiek iesniegts tikai viens pasūtījums ar divām vienģenerālām ģimenēm.

Ishigeophycidae

Talss ir sazarots, terete vai folioso. Tas ir pseudoparenchimāls, kam ir smadzeņu un garozas klātbūtne. Talsu apiskā attīstība. Diskoidālie hloroplasti un dažu pirenoidu klātbūtne. Atbilst pasūtījumam ar divām ģimenēm.

Dictyotophycidae

Tie ir pavedieni vai pseudoparenchimāli. Ar terminālu vai apikālo attīstību. Diskoidālie hloroplasti un pirenoidu trūkums. Tas ir sadalīts četros pasūtījumos un 9 ģimenēs.

Fucophycidae

Tā ir lielākā grupa brūnās aļģēs. Starp dažādām grupām var būt dažādi. Senču tēva attīstības veids ir starpkultūra. Pirenoīdi rodas dažās grupās. Tas ir sadalīts 12 pasūtījumos un 41 ģimenē.

Pavairošana

Brūnās jūras aļģēs var būt seksuāla vai neksuāla reprodukcija. Visas esošās mobilo pirīšu reproduktīvās šūnas, izmantojot flagellu.

Vaislas šūnas

Reproduktīvajām šūnām ir divas flagellas, kas tiek ievietotas sāniski vai pamatā. Viens ir vērsts uz šūnas aizmugurējo polu un otru pret priekšējo stabu. Priekšējais karogs ir pārklāts ar maziem pavedieniem, kas strukturēti divās rindās.

Sarkanā acu plankums parādās pie karoga pamatnes. Acu plankumi ir fotoreceptori, kas ļauj noteikt gaismas intensitāti un virzienu. Veicina šūnu pārvietošanos fotosintēzes efektivitātē.

Šo acu punktu veido lipīdu globulas starp tylakoidu joslām un hloroplasta aploksni. Viņi strādā kā ieliekts spogulis, kas koncentrē gaismu. Viļņu garumi no 420 līdz 460 nm (zilā gaisma) ir visefektīvākie brūnās aļģēs.

Aeksuāla reprodukcija

Tas var notikt sadrumstalotības vai propagulēšanas ceļā. Propagulas ir specializētas šūnu struktūras ar apikālajām šūnām. Šīs šūnas sadala un veido jaunu indivīdu.

Līdzīgi tiek ražoti zoospori (mobilie asexual sporas). Tās tiek ražotas sporangijā, no kuras atbrīvojas haploīdās šūnas. Tie rada gametofītisku (haploīdu) paaudzi.

Seksuālā reprodukcija

Tas var būt saistīts ar izogāmiju (vienādām gametēm) vai anisogāmiju (dažādām gametēm). Var notikt arī Oogamija (neārstējams sieviešu un vīriešu sportists).

Dzīves cikls ir haplodiplons (diploīds un haploīdu ģenerators). Tas var būt izomorfs (abas paaudzes ir līdzīgas) vai heteromorfs (morfoloģiski atšķirīgas paaudzes). Atkarībā no grupas gametofīts (haploīds) vai sporofīts (diploīds) var dominēt.

Dažās grupās, piemēram, Fucales kārtībā, dzīves cikls ir diplomātisks (haploīda fāze attiecas tikai uz gametēm).

Brūnās aļģes rada divu veidu seksuālās reprodukcijas struktūras. Daži no tiem ir multilokulāri, kas atrodas gametofītos un sporofītos, kas ražo mobilās šūnas. Citi ir unilokulāri, tie atrodas tikai sporofītos un rada mobilus haploīdu sporas.

Seksu hormoni

Dzimumhormoni (feromoni) ir vielas, kas rodas seksuālās reprodukcijas laikā. Brūnās jūras aļģēs tām ir pienākums veikt sprādzienbīstamu vīriešu dzimuma dzimumorgānu izdalīšanos no anteridijām. Tāpat viņi piesaista vīriešu dzimuma dzimumšūnas sievietēm.

Šie hormoni ir nepiesātinātie ogļūdeņraži. Tie ir ļoti gaistoši un hidrofobiski. Ļoti maz tiek izvadīts vienā šūnā stundā.

Feromonu uztvere ir saistīta ar tās hidrofobo dabu, ko uztver saņēmēja šūna (vīriešu gamete). Atrakcija nedarbojas tālāk par 0,5 mm no sieviešu gameta.

Pārtika

Brūnās aļģes ir autotrofiski organismi. Fotosintēzes uzkrāšanās produkts ir mannīts. Ilgtermiņa rezerves savienojums ir laminarīns (glikāna polisaharīds)..

Mannīta koncentrācija šūnās var palielināties vai samazināties saistībā ar barotnes sāļumu. Tas veicina aļģu osmoregulācijas procesus un acīmredzami nav atkarīgs no fotosintēzes.

Brūnu aļģu fotosintēzes jaudu stimulē zilā gaisma. Šī parādība rodas tikai šajā grupā un uzlabo tā efektivitāti oglekļa dioksīda uztveršanā. Tas varētu būt saistīts ar to pigmentu veidu, kas atrodas to hloroplastos.

Atsauces

  1. Forster RM un MJ Dring (1994) Zilās gaismas ietekme uz dažādiem taksonomiskajiem, ekoloģiskajiem un morfoloģiskajiem grupas jūras augu augiem, Eiropas. Journal of Phycology, 29: 21-27.
  2. Lee R (2008) Phycology. Ceturtais izdevums. Cambridge University Press, Apvienotā Karaliste. 547 lpp.
  3. Reviers B, F Rousseau un S Draisma (2007) Phaeophyceae klasifikācija no pagātnes līdz pašreizējām un pašreizējām problēmām. In: Brodie J un J Lewis. Aļģu atdalīšana, sistemātisku aļģu pagātne, tagadne un nākotne. CRC Press, Londona. P 267-284.
  4. Silberfeld T, M Racault, R. Fletcher, A Couloux, F Rousseau un B De Reviers (2011) Pirenoidu saturošu taksonu sistemātika un evolūcijas vēsture brūnajās aļģēs (Phaeophyceae), European Journal of Phycology, 46: 361-377.
  5. Silberfeld T, F Rousseau un B De Reviers (2014) Atjaunināta brūnu aļģu (Ochrophyta, Phaeophyceae) klasifikācija. Cryptogamie, Algologie 35: 117-156.