Siapakah wakil alga unisel? Alga unisel, struktur dan pemakanannya

Alga adalah tumbuhan paling purba di Bumi, hidup di dalam air, di atas tanah, di atas kulit pokok, dan juga membentuk organisma simbiotik - lichen.

Mereka adalah pautan awal dalam rantai makanan, mewakili makanan untuk haiwan, dari protozoa hingga mamalia. Di samping itu, alga membebaskan oksigen ke dalam air semasa proses fotosintesis, yang membolehkan haiwan bernafas dalam air baik di laut dan lautan, dan di kolam kecil dan lopak.

Banyak haiwan invertebrata dan ikan juvana serta amfibia mencari perlindungan dan habitat dalam belukar alga.

Untuk keadaan normal biosenos badan air, semuanya mestilah seimbang - kedua-dua sumber tumbuhan dan bilangan haiwan. Untuk mengekalkan keseimbangan ini, takungan perlu mesra alam - kumbahan, sisa kimia, besi buruk, kayu reput dan bahan sintetik tidak reput tidak boleh dibuang ke dalamnya, kerana ini membawa kepada pengurangan mendadak dalam jumlah oksigen , peningkatan keasidan, dan peningkatan bilangan bakteria pembusukan dan patogen. Ini tidak dapat dielakkan membawa kepada kematian tumbuhan dan haiwan, penyakit manusia dan kemunculan di Bumi laut mati dan tercemar, tasik, dan kolam.

Struktur

Alga ialah tumbuhan spora rendah yang mengandungi klorofil dalam selnya dan hidup terutamanya di dalam air. Dari segi morfologi, ciri yang paling ketara bagi alga ialah ketiadaan jasad yang terbahagi kepada batang, daun dan akar. Badan mereka ditetapkan sebagai thallus (atau thallus). Mereka membiak secara vegetatif atau dengan bantuan spora, iaitu mereka tergolong dalam tumbuhan spora. Secara fisiologi, alga berbeza secara mendadak daripada kumpulan tumbuhan rendah yang lain dengan kehadiran klorofil, berkat yang mereka dapat mengasimilasikan karbon dioksida, iaitu, memberi makan secara fotoautotropik. Tidak seperti alga, bakteria berwarna hijau mengandungi pigmen yang serupa dengan, tetapi tidak sama dengan, klorofil.

Alga, walaupun yang paling mudah daripada mereka - biru-hijau, adalah organisma pertama yang, dalam proses evolusi, memperoleh keupayaan untuk menjalankan fotosintesis menggunakan air sebagai sumber (penderma) hidrogen dan melepaskan oksigen bebas, i.e. ciri proses tumbuhan yang lebih tinggi. Ciri pemakanan kedua alga dan tumbuhan fotosintesis lain ialah keupayaan untuk menyerap nitrogen, sulfur, fosforus, kalium dan unsur mineral lain dalam bentuk ion garam mineral dan menggunakannya untuk sintesis komponen penting sel hidup seperti amino. asid, protein, asid nukleik, sebatian tenaga tinggi, bahan pertukaran sekunder. Di antara alga terdapat spesies yang fotosintesis yang ketat (daripada yang biru-hijau - anabens, beberapa strain Nostoc; yang hijau - beberapa jenis Chlorococcum, Chlamydomonas).

Banyak alga, dalam keadaan tertentu, boleh dengan mudah beralih daripada mod pemakanan fotoautotropik kepada asimilasi pelbagai sebatian organik, iaitu, menjalankan jenis pemakanan heterotrofik atau fotoheterotropik (gabungan heterotrofik dan fotoautotrofik).

Unit struktur asas badan alga ialah sel. Alga siphon membentuk kumpulan unik: thallus mereka tidak dibahagikan kepada sel, tetapi kitaran perkembangan mereka mempunyai peringkat unisel.

Bentuk multiselular timbul selepas sel melalui laluan pembangunan yang panjang dan kompleks sebagai organisma bebas. Peralihan daripada keadaan unisel kepada keadaan multiselular disertai dengan kehilangan keperibadian dan perubahan yang berkaitan dalam struktur dan fungsi sel. Kemunculan multiselulariti dikaitkan dengan pembezaan dan pengkhususan sel dalam thallus, yang harus dianggap sebagai langkah pertama ke arah pembentukan tisu dan organ.

Ciri-ciri ringkas wakil alga individu

Alga unisel Chlamydomonas. Jabatan: Alga hijau Kelas: Volvox. Perintah: Chlamydomonas. Bentuk motil (dua flagela di hujung anterior). Sel mempunyai cangkang pektin, yang sesuai dengan protoplas (pada individu yang lebih tua ia sedikit ketinggalan di belakangnya di bahagian belakang sel). Struktur protoplas adalah tipikal untuk Volvoxaceae: terdapat kromatofor berbentuk cawan dengan satu pirenoid (badan bulat yang kaya dengan protein, selalunya di tengah terdapat kristal protein) dikelilingi oleh kanji, teras, mata, dan berdenyut. vakuol. Kaedah pembiakan adalah aseksual - individu kehilangan flagelanya, protoplas di dalam cangkerang ibu dibahagikan berturut-turut kepada 2-4 (8) bahagian. Dua flagella tumbuh dan individu (zoospora) keluar. Pembiakan seksual dikaitkan dengan pembentukan gamet, percantuman yang membawa kepada pembentukan zigot. Gamet bercantum secara berpasangan. Kebanyakan spesies mempamerkan isogami, tetapi heterogami dan oogami sebenar berlaku. Penghuni badan air yang kecil, hangat dan tercemar teruk. Pembersih aktif air tercemar. Chlorella. Jabatan: Alga hijau. Kelas: Protokokus. Pesanan: Chlorococcal. Sel-selnya adalah sfera, mononuklear, dengan kromatofor dinding berbentuk cawan dengan pirenoid. Sel ini dilitupi dengan cangkang keras yang bersifat selulosa. Komposisi kimia: protein - 40% (mengikut berat kering) dan banyak lagi, lipid - sehingga 20% (secara purata), karbohidrat - sehingga 35%, bahan abu - 10%. Terdapat vitamin C, K dan kumpulan B. Satu bahan telah ditemui yang mempunyai aktiviti antibiotik - chlorellin. Pembiakan adalah aseksual - kira-kira sedozen aplanospores (autospora) terbentuk dalam sel ibu, yang dilepaskan melalui pecah membrannya. Aplanospora tidak mempunyai flagela dan ditutup dengan membran selulosa semasa masih di dalam sel induk. Diedarkan dalam badan air tawar, di tanah lembap, batang pokok, ia didapati sebagai simbion dengan haiwan (ciliates, hidra, cacing) - Zoochlorella - dan kulat, seperti lichen gonidia. Ditanam dalam keadaan buatan. alga berfilamen Ulotrix. Jabatan: Alga hijau. Kelas: Ulothrix. Pesanan: Ulotrix. Badannya berfilamen, tidak bercabang, melekat pada substrat dengan bantuan sel yang memanjang menjadi rizoid tidak berwarna pendek. Sel-sel yang tinggal adalah sama, pendek, selalunya dengan membran bengkak yang tebal. Terdapat satu nukleus, kromatofor lamelar dengan pirenoid. Pembiakan adalah aseksual oleh zoospora dengan empat flagela. (Terdapat makro dan mikrozoospora, hanya berbeza dari segi saiz.) Pembiakan seksual adalah isogami. Gamet terbentuk pada benang yang sama seperti zoospora, tetapi terdapat lebih banyak daripada mereka dan mereka hanya mempunyai dua flagela. Zigot masuk ke dalam keadaan tidak aktif dan kemudiannya bercambah menjadi empat zoospora. Dalam kes ini, pembahagian pengurangan nukleus berlaku dan individu haploid terbentuk. Ia tersebar luas di sungai, di mana, melekat pada objek bawah air, ia membentuk fouling hijau terang. Spirogyra. Jabatan: Alga hijau. Kelas: Konjugasi. Ordo: Zignemaceae. Benang terdiri daripada sel silinder yang sama dengan kromatofor berbentuk reben, berpintal berpilin, lapisan dinding protoplasma, pirenoid yang dikelilingi oleh butiran kanji kecil, nukleus dan vakuol. Membran sel adalah selulosa, dikelilingi di luar oleh membran mukus. Sel mampu membahagi (pembiakan vegetatif), yang berlaku pada waktu malam. Sel selepas pembahagian hanya tumbuh panjang. Benang boleh pecah menjadi bahagian yang berasingan. Pembiakan seksual adalah konjugasi. Benang menjadi rapat dan melekat bersama dengan lendirnya. Proses sisi sel terbentuk dan disambungkan. Pada penghujung proses, saluran terbentuk yang menghubungkan dua sel. Melalui saluran ini, kandungan satu sel mengalir ke yang lain, bergabung menjadi zigot. Percambahannya berlaku selepas tempoh dorman. Diedarkan dalam badan air tawar yang bertakung atau mengalir perlahan. Benang yang terasa lendir apabila disentuh terletak di bahagian bawah atau naik ke permukaan dalam kuantiti yang banyak. Mereka membentuk sebahagian besar lumpur kolam.

Terdapat pelbagai jenis bentuk (sfera, berbentuk pir, ovoid, berbentuk gelendong, berbentuk lingkaran, silinder, dsb.) dan saiz (dari beberapa mikrometer dalam warna biru-hijau hingga beberapa sentimeter dalam characeae) sel alga.

Pembiakan

Pembiakan dibezakan:

• vegetatif [tunjukkan] .

  Vegetatif- membahagikan individu kepada dua. Kadang-kadang pembahagian didahului oleh kematian sel individu (dalam warna biru-hijau), kadangkala ia digunakan untuk pembiakan vegetatif pendidikan khas: tunas pada thalli sphacellaria daripada alga perang; nodul tunggal atau multiselular dalam alga charophyte; akinetes (kadangkala dipanggil spora) adalah sel yang boleh bertahan dalam keadaan yang tidak baik dalam filamen biru-hijau.

• Pembiakan vegetatif adalah salah satu bentuk pembiakan aseks. [tunjukkan] .

  aseksual Pembiakan aseks

  disertai dengan pembahagian protoplas sel kepada bahagian dan pembebasan hasil pembahagian daripada membran sel induk. Pembiakan aseksual berlaku melalui spora atau zoospora (spora dengan flagela). Mereka terbentuk dalam sel yang tidak berbeza dalam bentuk daripada sel lain, atau dalam sel khas - sporangia, yang mungkin mempunyai bentuk dan saiz yang berbeza daripada yang vegetatif. Perbezaan utama antara sporangia dan sel lain ialah ia timbul sebagai hasil daripada sel biasa dan hanya melaksanakan fungsi membentuk spora.

  1. Jenis spora:
  2. aplanospores - spora yang menutupi diri mereka dengan membran di dalam sel ibu;

  Berdasarkan bilangan mereka dalam sporangia, mereka dibezakan kepada tetraspores (banyak berwarna merah dan dictyotaceous daripada coklat), biospora (coralline daripada merah) dan monospores (ada yang merah).

  Spora dan zoospora biasanya memasuki air melalui lubang di dinding sporangium dalam keseluruhan kumpulan, dikelilingi oleh membran mukus, yang tidak lama lagi kabur.

• seksual [tunjukkan] .

  Pembiakan seksual terdiri daripada gabungan dua sel (gamet), menghasilkan pembentukan zigot yang tumbuh menjadi individu baru atau menghasilkan zoospora.

  Jenis pembiakan seksual:

  1. sambungan kandungan dua sel vegetatif (hologami - gabungan dua individu dalam Volvoxidae; konjugasi - gabungan kandungan dua sel vegetatif berbendera dalam konjugat daripada alga hijau);
  2. pembentukan di dalam sel sel seks khusus - gamet (gamet lelaki mempunyai flagela, gamet wanita tidak selalu). Bekas untuk gamet dipanggil gametangia.

  Bergantung pada saiz relatif gamet, mereka dibezakan:

  • isogami - gamet dengan saiz dan bentuk yang sama;
  • heterogami (anisogami) - gamet betina lebih besar daripada gamet lelaki, tetapi serupa dengannya;
  • oogami - gamet betina (telur) tidak mempunyai flagela, tidak bergerak, jauh lebih besar daripada lelaki, yang dipanggil sperma atau antherozoid; gametangia yang mengandungi telur dipanggil oogonia, gamet jantan dipanggil spermatangia atau antheridia;
  • autogami adalah sejenis proses seksual yang istimewa (dalam beberapa diatom), yang terdiri daripada fakta bahawa nukleus sel pertama kali dibahagikan oleh meiosis kepada 4 nukleus, dua daripadanya dimusnahkan, dan dua yang tinggal bergabung, sekali lagi membentuk nukleus diploid. Autogami tidak disertai dengan peningkatan bilangan individu, tetapi hanya dengan peremajaan mereka.

  Hasil daripada gabungan gamet, zigot terbentuk, flagella hilang, dan cangkerang muncul (jika flagella kekal untuk beberapa lama, zigot dipanggil planozigot). Dalam zigot, gabungan dua nukleus berlaku - ia adalah diploid. Selepas itu, zigot pelbagai alga berkelakuan berbeza: ada yang ditutup dengan cangkerang tebal dan memasuki tempoh rehat, bertahan sehingga beberapa bulan; yang lain bercambah tanpa tempoh tidak aktif. Dalam sesetengah kes, thalli baru tumbuh dari zigot, dalam yang lain, zoospora terbentuk daripada zigot.

  Terdapat alga di mana organ pembiakan aseksual dan seksual berkembang pada individu yang berbeza; kemudian tumbuhan yang menghasilkan spora dipanggil sporophytes, dan tumbuhan yang menghasilkan gamet dipanggil gametophytes. Dalam alga lain, spora dan gamet terbentuk pada tumbuhan yang sama.

Taburan dalam alam semula jadi

Mengikut keadaan kewujudan, alga boleh dibahagikan kepada dua kumpulan: mereka yang hidup di dalam air dan mereka yang hidup di luar air.

Organisma akuatik dibahagikan kepada planktonik (tergantung dalam air dan mempunyai beberapa penyesuaian kepada keadaan hidup ini), bentik (terdapat di bahagian bawah takungan), periphytonic (tumbuh dengan batu bawah air, tumbuhan akuatik yang lebih tinggi, objek bawah air), neustonik (terapung). dalam keadaan separa tenggelam di permukaan air di antara muka air-udara). Alga yang hidup di luar air dibahagikan kepada aerophyton (terrestrial fouling) dan alga tanah.

Sebagai tambahan kepada kumpulan di atas, terdapat alga mata air panas (penghuni tipikal mereka adalah biru-hijau, terdapat beberapa bentuk termofilik khusus - mastigocladus, formidium); alga salji dan ais (fenomena "salji merah" disebabkan oleh salji Chlamydomonas; 80 spesies diatom "ais"); alga badan air masin (Dunaliella saline dari Volvoxaceae, Chloroglea sarcinoides dari Cyanophytes); alga dalam substrat batu kapur (alga membosankan dan membentuk tuf - Giella, Rivularia).

Jabatan alga

Pembahagian alga ke dalam kumpulan sistematik - bahagian - pada dasarnya bertepatan dengan sifat warnanya, yang dikaitkan, tentu saja, dengan ciri struktur. Pembahagian alga yang paling meluas kepada 10 bahagian:

1. biru-hijau [tunjukkan] .

   Alga hijau biru berwarna hijau kebiruan, kadang-kadang hampir hitam-hijau atau hijau zaitun. Pigmen: klorofil a, karotenoid, phycocyanin biru, dan sejumlah kecil phycoerythrin merah. Bentuknya kebanyakannya berbilang sel, kolonial atau berfilamen, ada yang unisel. Cengkerang terdiri daripada murein, bahan pektin, dan kadangkala selulosa, dan lendir. Struktur ciri sel: tiada nukleus yang dibezakan, kloroplas, vakuol, membran fotosintesis, pigmen dan nukleoprotein terletak di dalam sitoplasma - utama komponen biji tumbuhan lain. Banyak alga biru-hijau mempunyai rangkaian vakuol gas dalam sitoplasma sebilangan besar alga berfilamen membentuk apa yang dipanggil heterocysts - sel dengan struktur tertentu.

   Pembiakan dalam organisma unisel berlaku melalui pembahagian sel, dalam organisma kolonial dan filamen - dengan perpecahan koloni dan filamen, dan terdapat proses seksual. Banyak biru-hijau menghasilkan spora untuk bertahan dalam keadaan yang tidak menguntungkan dan untuk pembiakan.

2. pyrophyta [tunjukkan] .

   Alga pyrophytic- unisel, ciri penting ialah struktur dorsoventral (dorsoventral) sel mereka (bahagian dorsal, perut dan sisi, hujung anterior dan posterior dinyatakan dengan jelas). Kehadiran alur adalah ciri; boleh ada dua daripadanya (membujur dan melintang) atau satu (membujur). Terdapat dua flagela dengan panjang yang berbeza, farinks (yang kelihatan seperti beg, tiub, poket dalaman atau takungan segi tiga), dan badan cahaya yang membias dengan kuat - trikosis (terletak di lapisan periferal sitoplasma, pada permukaan dalaman. farinks atau di dalam protoplas). Biasanya berwarna zaitun, coklat atau coklat, selalunya kuning, emas, merah, kurang kerap biru, nila.

   Pigmen: klorofil a dan c, xantofil, peridinin. Terdapat bentuk tidak berwarna. Pemakanan adalah autotrof, kurang kerap heterotrofik. Pembiakan terutamanya vegetatif, kurang kerap aseksual (zoo- dan autospores). Proses pembiakan tidak diketahui.

3. Diedarkan secara meluas dalam badan air di planet kita (air tawar, payau, laut). [tunjukkan] .

   keemasan alga emas - kebanyakannya bentuk mikroskopik, unisel, kolonial dan multisel. Dicat kuning keemasan. Pigmen: klorofil a dan c, karotenoid, terutamanya banyak fucoxanthin. Mereka hidup terutamanya di perairan tawar yang bersih, ciri-ciri perairan berasid rawa sphagnum. Sesetengah spesies hidup di laut. Biasanya berkembang awal musim bunga

   , lewat musim luruh dan musim sejuk.

   Struktur sel adalah sama: protoplas mengandungi satu atau dua kloroplas berbentuk palung dinding dengan pirenoid, nukleusnya kecil, dalam sesetengah spesies terdapat satu atau dua vakuol berdenyut di hadapan sel. Shell: dalam wakil yang paling mudah - periplast halus; dalam kebanyakan emas, periplast adalah padat, sel mempunyai bentuk yang tetap; wakil yang sangat teratur mempunyai selulosa sebenar, biasanya cangkang litar dua. Dalam banyak spesies, sel-sel ditutup dengan cangkang dengan duri dan duri.

4. Mereka membiak dengan pembahagian sel mudah atau perpecahan thallus kepada bahagian. Pembiakan aseksual diperhatikan dengan bantuan zoospora, kurang kerap autospora. [tunjukkan] .

   Proses seksual dikenali dalam bentuk isogami tipikal, autogami.- alga unisel, kolonial atau filamen mikroskopik berwarna kuning keperangan.

   Pigmen: klorofil a dan c, karotena, fukosantin dan xantofil lain. Bentuk sel adalah pelbagai. Cangkang diwakili oleh cangkang silika, dilapisi dari dalam dengan lapisan pektin. Cangkang batu api mengandungi liang - areol. Bergantung pada konfigurasi sel dan struktur injap, diatom dengan simetri jejari dan dua hala dibezakan.

   Banyak diatom mempunyai celah membujur dalam injapnya (yang dipanggil jahitan). Di hujungnya dan di tengah terdapat penebalan cangkang, yang dipanggil nodul. Terima kasih kepada jahitan dan nodul, sel bergerak. Alga yang tidak mempunyai jahitan tidak bergerak. Protoplasma terletak di dalam sel dalam lapisan nipis. Sel mengandungi nukleus, vakuol dengan sap sel. Kloroplas mempunyai bentuk yang berbeza

   , terdapat satu atau lebih daripadanya.

   Diatom membiak dengan pembahagian. Mereka juga mempunyai proses seksual, biasanya dikaitkan dengan pembentukan auxospores, iaitu, "spora yang berkembang," yang tumbuh dengan pesat dan kemudian berkembang menjadi sel yang berbeza dengan ketara dalam saiz daripada yang asal. Auxospores adalah ciri diatom sahaja. Diatom boleh membentuk spora rehat.

5. Mereka tinggal di mana-mana: dalam badan air (segar dan masin), di paya, di atas batu dan batu, di dalam tanah dan di permukaannya, di salji dan ais. [tunjukkan] .

   kuning-hijau Alga hijau kuning

   - bentuk unisel, kolonial, multisel dan bukan sel. Kebanyakannya tidak bergerak, tetapi terdapat borang mudah alih.

   Bahagian ini baru-baru ini telah diasingkan daripada alga hijau. Alga kuning-hijau dibezakan oleh fakta bahawa dua flagela zoospora mereka tidak sama di lokasi dan struktur: satu lebih panjang, diarahkan ke hadapan, mempunyai proses pada paksinya, yang kedua licin, pendek, diarahkan ke belakang. Membran sel mengandungi banyak bahan pektin dan tidak bertindak balas terhadap selulosa.

   Struktur sel alga kuning-hijau adalah sama. Protoplas mengandungi beberapa kloroplas yang mempunyai bentuk cakera, berbentuk palung, lamellar, kurang kerap berbentuk reben, bentuk stellate. Pigmen utama: klorofil a, e, karoten dan xantofil. Dalam bentuk motil, mata merah terletak di hujung anterior kloroplas. Satu teras. Beberapa spesies mempunyai pirenoid dan satu atau dua vakuol berdenyut di bahagian anterior sel.

   Diedarkan dalam plankton, benthos badan air tawar, di laut, tanah, dan di tempat yang mempunyai kelembapan yang tinggi.

6. coklat [tunjukkan] .

   Alga coklat- dalam kebanyakan kes ini adalah bentuk laut. Mereka adalah multiselular, melekat pada substrat. Saiz mereka berbeza dari beberapa milimeter hingga beberapa meter; terdapat spesies mencapai 60 m.

   Dalam penampilan, ini adalah semak bercabang, plat, tali, reben, ada yang kelihatan mempunyai batang dan daun. Sel mempunyai satu nukleus, kloroplas berwarna coklat, berbutir, dan selalunya terdapat banyak daripadanya. Pigmen: klorofil a dan c, karoten, banyak fucoxanthin.

   Dalam thalli berbilang baris, pengkhususan sel dengan pembentukan tisu diperhatikan. Dalam kes paling mudah, pembezaan dibuat antara korteks (sel berwarna pekat yang mengandungi kloroplas) dan empulur (sel besar tidak berwarna dengan bentuk yang sama). Dalam struktur yang lebih kompleks (kelp dan fucus) terdapat juga lapisan cetek pembahagi sel yang mampu menghasilkan organ pembiakan dan dipanggil meristoderm, dan lapisan perantaraan antara teras dan korteks. Teras berfungsi untuk pengangkutan produk fotosintesis dan melaksanakan fungsi mekanikal.

7. merah [tunjukkan] .

   Alga merah (alga ungu)- kumpulan yang luas di kalangan rumpai laut bawah. Sangat jarang ditemui dalam badan air tawar (spesies batrachospermum) dan dalam fouling darat (porphyridium). Berwarna dalam pelbagai warna merah, ada yang berwarna kekuningan, zaitun atau hijau kebiruan.

   Pigmen: klorofil a dan d (yang terakhir hanya terdapat dalam alga merah), karoten, xanthophylls, R-phycoerythrin, R-phycocyanin. Hampir semua alga merah adalah multiselular, dalam bentuk filamen, filamen bercabang, semak, dan ada yang mempunyai organ seperti batang dan daun. Mereka tidak datang dalam saiz sebesar coklat. Semuanya dilekatkan pada substrat. Sel-sel ditutup dengan cangkang yang terdiri daripada dua lapisan: yang dalam adalah selulosa dan yang luar adalah pektin. Sel tersusun paling ringkas ialah mononuklear, manakala sel tersusun tinggi adalah multinuklear. Terdapat satu atau lebih kloroplas. Keanehan alga merah ialah kehadiran sel kelenjar khas dalam beberapa wakil. Sel-sel yang membentuk thallus disambungkan oleh liang-liang.

   Pembiakan vegetatif jarang berlaku. Dalam proses aseksual, zoospora tidak hadir sama sekali. Proses seksual adalah oogami.

   Wort ungu mempunyai struktur oogonia (carpogon) dan proses yang kompleks perkembangan zigot. Tiada peringkat bergerak dalam kitaran pembangunan.

8. Zigot, sebelum menimbulkan sporofit, mengalami perkembangan yang kompleks, akibatnya spora (carpospora) terbentuk, menimbulkan sporofit. [tunjukkan] .

   Euglena - alga Euglena organisma mikroskopik

   . Bentuk sel terutamanya berbentuk elips dan gelendong. Kloroplas adalah stellate, berbentuk reben, berbentuk lamellar besar.

9. Pigmen: klorofil a, b, karotena, xantofil. Sesetengah euglenoid mempunyai pigmen merah, astaxanthin, yang mengawal jumlah cahaya yang sampai ke kloroplas. Di bawah keadaan pencahayaan yang sengit, pigmen terkumpul di bahagian pinggir sel dan mengaburkan kloroplas. [tunjukkan] .

   Sel menjadi merah. Tidak ada membran selulosa; peranannya dimainkan oleh lapisan sitoplasma yang dipadatkan; ada yang mempunyai cangkerang yang tidak bersambung rapat dengan protoplas. Di hujung anterior badan terdapat kemurungan (pharynx), dari bahagian bawahnya satu atau dua flagella memanjang. Euglenaceae bergerak dengan mengubah bentuk badan dan dengan bantuan flagellum, serentak berputar di sekitar paksi membujur. Dalam euglenoid hidup, di bahagian depan sel terdapat bintik merah - stigma, yang bertindak sebagai organ sensitif cahaya. Mereka membiak dengan pembahagian membujur.

   Kehadiran proses seksual belum ditubuhkan. Mereka hidup terutamanya di badan air tawar yang kecil, beberapa di perairan payau.

10. hijau [tunjukkan] .

    Alga hijau- ini adalah jabatan yang paling banyak (sehingga 20,000 spesies). Mereka dibezakan oleh warna hijau tulen thalli mereka. Pigmen: klorofil a dan b, karoten dan banyak xantofil. Dalam sesetengah spesies dan pada beberapa peringkat pembangunan, warna hijau boleh disembunyikan oleh hematochrome pigmen merah. Bentuk unisel, kolonial dan multisel. Dimensi: daripada sel tunggal terkecil dengan diameter 1-2 mikron kepada tumbuhan makroskopik berukuran berpuluh-puluh sentimeter panjangnya. Dalam alga hijau, semua jenis utama pembiakan aseksual dan seksual dan semua jenis perubahan utama dalam bentuk perkembangan ditemui.. Mereka membentuk belukar. Ketinggian thalli mereka biasanya 20-30 cm, tetapi boleh mencapai 1 dan bahkan 2 m Mereka mempunyai rupa pucuk hijau seperti benang atau batang seperti struktur artikular: pada pucuk utama, secara konvensional dipanggil. batang, bulatan pucuk sisi terletak pada jarak yang agak jauh antara satu sama lain - daun bersyarat juga dibahagikan dalam struktur. Lokasi whorls dipanggil nod, dan bahagian batang di antara mereka dipanggil internodes.

    Sel-sel nod dan internode adalah berbeza: internode ialah sel memanjang gergasi yang tidak mampu membahagikan; nod terdiri daripada beberapa sel mononuklear kecil yang dikumpulkan dalam cakera, membezakan semasa proses pembahagian dan membentuk cawangan sisi dan lingkaran.

    Kloroplas adalah banyak dan mempunyai bentuk badan berbentuk cakera kecil (menyerupai butiran klorofil). Pigmen: klorofil a dan b, karoten, xantofil (serupa dengan alga hijau). Struktur organ pembiakan seksual yang terbentuk di bahagian atas kebanyakan segmen - daun - adalah pelik. Organ wanita

- oogonia - dan lelaki - antheridia - multiselular, biasanya berkembang pada satu tumbuhan (jarang dioecious).

Peranan alga dalam alam semula jadi, kepentingan ekonomi mereka

Alga adalah salah satu organisma tertua yang mendiami planet kita. Pada zaman geologi yang lalu, seperti sekarang, alga mendiami lautan, sungai, tasik dan badan air lain. Dengan memperkayakan atmosfera dengan oksigen, mereka menghidupkan dunia haiwan yang pelbagai dan menyumbang kepada perkembangan bakteria aerobik; mereka adalah nenek moyang tumbuhan yang mengisi tanah dan mencipta lapisan batuan yang kuat.

Alga, seperti tumbuhan yang lebih tinggi di darat, adalah sumber bahan organik dan pengeluar oksigen dalam badan air. Disebabkan oleh aktiviti alga (terutamanya diatom, biru-hijau dan hijau), batuan (diatomit, deposit silika, beberapa batu kapur) terbentuk. Sesetengah alga (alga biru-hijau yang membosankan), memusnahkan batu, mengambil bahagian dalam pembentukan tanah primer.

Walau bagaimanapun, berkembang dalam kuantiti yang banyak, alga (biru-hijau, beberapa hijau, diatom, pyrophytes) boleh menyebabkan "air mekar", di mana sejumlah besar organisma menetap di bahagian bawah, proses pereputan meningkat, jumlah oksigen berkurangan secara mendadak. dan kepekatan karbon dioksida meningkat. Ini membawa kepada pembunuhan ikan musim panas. "Mekar" memberi kesan negatif kepada bekalan air (penapis menjadi tersumbat, air memperoleh rasa dan bau yang tidak menyenangkan).

DALAM pertanian alga digunakan sebagai baja organik (alga biru-hijau pengikat nitrogen, rumpai laut, dan juga jisim alga biru-hijau yang dikumpul semasa "mekar" badan air). Alga menyebabkan pembentukan humus, meningkatkan pengudaraan tanah, dan menjejaskan strukturnya.

Alga adalah bahan mentah untuk pengeluaran bahan organik yang berharga: alkohol, ammonia, varnis, asid organik, dll. (sapropels); iodin, bromin (alga coklat); gam (kelp); agar-agar (alga merah, phyllophora), karotena, bahan aktif secara biologi. Digunakan dalam industri mikrobiologi, penyelidikan ruang angkasa. Untuk pengeluaran kertas dan kadbod, Cladophora dan Rhizoclonium digunakan, yang tumbuh dalam kuantiti yang banyak di takungan Siberia Barat. Rumpai laut digunakan dalam industri makanan, serta secara langsung dalam makanan (rumpai laut, selada laut, nostoki).

Dalam hidrobiologi kebersihan, alga digunakan sebagai penunjuk yang menunjukkan tahap pencemaran air dengan bahan organik. Alga digunakan untuk membersihkan perairan industri.

Tumbuhan akuatik dibahagikan kepada lebih tinggi (Cormobionta) dan lebih rendah (Thallobionta). Yang terakhir termasuk semua jenis alga. Mereka adalah salah satu wakil tertua flora. mereka ciri utama- pembiakan spora, dan keanehannya terletak pada keupayaan untuk menyesuaikan diri dengan pelbagai keadaan. Terdapat jenis alga yang boleh hidup dalam mana-mana air: masin, segar, kotor, bersih. Tetapi bagi aquarists mereka menjadi masalah besar, terutamanya jika mereka tumbuh secara liar.

Terdapat jenis alga yang boleh hidup dalam mana-mana air: masin, segar, kotor, bersih.

Ciri-ciri utama

Bergantung pada spesies alga, sesetengahnya melekat pada permukaan bawah air, manakala yang lain hidup bebas di dalam air. Tanaman mungkin hanya mengandungi pigmen hijau, tetapi terdapat spesies dengan pigmen yang berbeza. Mereka mewarnakan alga merah jambu, biru, ungu, merah dan hampir hitam.

Proses biologi yang berlaku dalam akuarium adalah asas untuk penampilan bebas alga. Ia diperkenalkan apabila ikan memberi makan makanan hidup atau tumbuhan akuatik yang baru diperoleh.

Sesetengah alga kelihatan seperti jumbai gebu, yang lain menyerupai permaidani hamparan, dan yang lain menyerupai salutan berlendir. Terdapat kultur rata, thallous, bercabang, berfilamen. Tidak seperti tumbuhan yang lebih tinggi, mereka tidak mempunyai akar, batang atau daun. Bentuk, struktur dan saiznya berbeza-beza. Terdapat spesies yang hanya boleh dilihat di bawah mikroskop. DALAM persekitaran semula jadi panjang tumbuhan mencapai beberapa meter.

Pengelasan alga

Setiap spesies mempunyai keperluan sendiri untuk persekitaran di mana mereka tumbuh - suhu cecair, keamatan dan tempoh pencahayaan. Faktor penting ialah komposisi kimia air.

Ketidakseimbangan alga dalam akuarium menunjukkan berlakunya keadaan yang tidak baik di dalamnya. Peningkatan yang berlebihan dalam tangki memburukkan kualiti air, yang memberi kesan buruk kepada kesihatan penghuni akuarium. Wabak alga boleh disebabkan oleh:

1. Mod pencahayaan akuarium tidak terkawal. Ini adalah kekurangan cahaya siang atau kelebihannya.
2. Bahan organik berlebihan dalam bekas. Ia boleh dalam bentuk sisa makanan, tumbuhan akuarium mati, atau sisa ikan.
3. Penguraian organik. Kemunculan nitrit dan ammonia dalam akuarium.

Setelah mengenal pasti faktor mana yang menyebabkan penampilan tanaman, adalah perlu untuk menghapuskannya atau meminimumkannya sebanyak mungkin.

Ketidakseimbangan alga dalam akuarium menunjukkan berlakunya keadaan yang tidak baik di dalamnya.

Alga terbahagi kepada 12 jenis. Akuarium paling kerap dicirikan oleh kehadiran tiga jenis tanaman utama.

Kehadiran mereka boleh diramalkan di mana air, cahaya dan nutrien tersedia.

Kumpulan hijau

Ini adalah kumpulan tumbuhan yang paling meluas dan paling pelbagai dalam struktur dan bentuk, yang mempunyai kira-kira 7 ribu spesies. Mereka datang dalam bentuk bukan selular, unisel dan multisel. Alga membentuk koloni pada kaca atau tanah.

Keanehan mereka ialah hampir semua tanaman muncul akibat pencahayaan yang berlebihan. Mereka berwarna hijau, walaupun mengandungi pigmen kuning sebagai tambahan kepada klorofil hijau. Warnakan alga hijau cair atau hijau bata.

Terdapat spesies marin dan air tawar. Nama alga yang terdapat dalam akuarium:

Sebab utama penampilan kebanyakan jenis alga hijau adalah pencahayaan yang berlebihan, jadi apabila keseimbangan biologi dipulihkan, masalah ini boleh hilang dengan cepat.

Tumbuhan diatom (coklat).

Jika cecair di dalam bekas perlu ditukar dengan kerap kerana ia cepat menjadi keruh, - terdapat alga coklat di dalamnya. Ia bukan sahaja merosakkan bahagian dalam akuarium, tetapi juga menyebabkan ketidakselesaan kepada penghuninya. Ini adalah organisma mikroskopik bersel tunggal yang membiak dengan cepat dan mencipta salutan berlendir pada daun tumbuhan akuarium dan kaca tangki. Mereka hidup bersendirian atau dalam koloni dalam bentuk reben, benang, rantai, filem, belukar.

Pada peringkat awal penampilan plak dalam bekas, ia mudah dikeluarkan, tetapi dalam kes lanjut ia menjadi berbilang lapisan, dan sukar untuk menyingkirkannya. Tumbuhan coklat tidak akan membahayakan haiwan akuarium, tetapi ia berbahaya untuk tumbuhan akuarium. Plak pada tanaman mengganggu fotosintesis, yang membawa kepada kematian mereka.

Pengeluaran semula diatom dijalankan dengan pembahagian. Sel tumbuhan mempunyai cangkang dura dengan komposisi silika. Saiznya adalah minimum 0.75 mikron, maksimum 1500 mikron. Budaya ini mudah dibezakan oleh cangkangnya dalam bentuk titik, ruang, pukulan, rusuk yang terletak dengan keteraturan geometri.

Naviculas hidup hampir di mana-mana, muncul pada musim bunga dan musim luruh.

Terdapat kira-kira 25 ribu jenis tanaman coklat dalam alam semula jadi. Selalunya terdapat dalam bekas adalah:

1. Navicula. Genus ini mempunyai kira-kira 1 ribu spesies alga. Bekas dimulakan pada musim bunga dan musim luruh. Kaedah pembiakan ialah pembahagian sel. Sel berbeza dalam bentuk, struktur dan struktur kulit. Mereka berfungsi sebagai makanan untuk penduduk akuarium, dan mereka sendiri memberi makan secara fototropik.
2. Pinnularia. Awal musim luruh dan musim panas adalah masa penampilan untuk genus ini. Hasil daripada pembahagian sel, setiap sel menerima satu risalah daripada sel induk. Sel tunggal jarang disambungkan ke dalam reben. Kira-kira 80 spesies alga ini diketahui.
3. Cymbella. Genus ini terdiri daripada sel hidup bebas tunggal, yang kadangkala dilekatkan pada substrat oleh tangkai lendir. Di samping itu, ia boleh dimasukkan ke dalam tiub gelatin.

Alga coklat berkembang dalam tangki di mana air tidak ditukar dengan segera atau pencahayaan kurang. Pengedaran mereka dipengaruhi oleh populasi akuarium yang padat, sejumlah besar bahan organik, dan penapis tersumbat.

Merah atau "ungu"

Alga merah, atau alga merah, adalah spesies kecil tanaman, sebahagian besarnya adalah multiselular, berjumlah sehingga 200 jenis. Semua scarlets dibahagikan kepada 2 kelas, setiap satunya mengandungi 6 pesanan. Mereka menetap di batang dan hujung daun tumbuhan akuarium, batu, tumbuh dengan cepat dan membiak secara intensif.

Sebab kemunculan jenis tumbuhan ini adalah lebihan bahan organik di dalam air, pencahayaan yang tidak dipasang dengan betul atau kesesakan di dalam bekas. Tanaman ini menimbulkan bahaya kepada penduduknya, jadi mereka mesti dimusnahkan tepat pada masanya.

Ikan ungu, bergantung pada gabungan pigmen, bertukar warna daripada merah terang kepada hijau kebiruan dan kuning, dan ikan air tawar biasanya berwarna hijau, biru atau coklat-hitam. Satu ciri tumbuhan ialah kitaran perkembangannya yang kompleks. Sebagai peraturan, tanaman ini tumbuh melekat pada tumbuhan, batu, dan tangki lain. Koloni tanaman boleh didapati dalam bentuk salutan lendir.

Alga merah, atau alga merah, adalah spesies kecil tanaman, sebahagian besarnya adalah multiselular, berjumlah sehingga 200 jenis.

Bagi aquarist, terdapat dua jenis bencana:

1. Janggut hitam. Pada peringkat awal, mereka muncul sebagai semak hitam tunggal yang tertumpu di satu tempat, atau mereka boleh bertaburan di seluruh tangki. Jika anda tidak mula melawannya, maka dengan bantuan rhizoid budaya berpaut pada substrat, seolah-olah tumbuh ke dalamnya. Selalunya, alga ini muncul selepas membeli tumbuhan akuarium baru, atau jika peraturan untuk menjaga tangki diabaikan.
2. bahasa Vietnam. Alga akuarium tersebut tergolong dalam spesies berfilamen. Berdasarkan mereka penampilan aquarist memanggil mereka semak, janggut atau berus. Tumbuhan mempunyai warna yang berbeza dan membiak dengan cepat melalui spora. Budaya lebih suka terletak di hujung tumbuhan akuarium atau hiasan tangki.

Kemunculan sebarang jenis alga menunjukkan masalah dengan iklim mikro dalam tangki. Ia mengambil masa berbulan-bulan untuk melawan sesetengah tumbuhan, manakala yang lain boleh disingkirkan dengan cepat dan mudah.

Tugasan 1." Ciri-ciri umum alga"

Tulis nombor soalan dan perkataan yang hilang (atau kumpulan perkataan):

1. Alga yang terampai dalam lajur air atau terapung secara aktif dipanggil (_), yang menjalani gaya hidup terikat dipanggil (_).
2. Badan alga dipanggil (_), atau (_).
3. Sel alga di atas plasmalemma mempunyai (_) daripada (_).
4. Kloroplas alga dipanggil (_), ia mengandungi struktur khas di mana kanji dimendapkan - (_).
5. Bentuk proses seksual dalam alga adalah pelbagai - (_), (_), (_), (_) dan (_).
6. Telur berkembang dalam gametangia wanita - (_), sperma - dalam gametangia lelaki - (_).
7. Dalam alga, tiga bentuk pengurangan bahan genetik diketahui - (_), (_), dan (_).
8. Kebanyakan alga mempunyai kitaran hidup fasa (_) mendominasi.
9. Spora alga motil dipanggil (_), spora tidak bergerak - (_).
10. Jabatan Alga hijau merangkumi kira-kira (_) spesies.

Apakah gas yang diserap dan apakah gas yang dibebaskan semasa fotosintesis?

2. Apakah yang berlaku kepada bahan organik semasa fotosintesis?

3. Tuliskan formula untuk fotosintesis, melabelkan bahan yang terlibat dalam proses ini di sebelah nombor.

4. Gas yang manakah diserap dan yang manakah dibebaskan semasa respirasi?

5. Apakah yang berlaku kepada bahan organik semasa pernafasan?

6. Tuliskan formula untuk bernafas, labelkan bahan yang terlibat dalam proses ini di sebelah nombor.

Tugasan 4. "Pembiakan Chlamydomonas"

1. Bagaimanakah struktur Chlorella berbeza daripada struktur Chlamydomonas?

2. Bagaimanakah chlorella membiak?

3. Apakah nama spora chlamydomonas?

Tugasan 6. "Struktur dan pembiakan ulotrix"

Lihat gambar dan jawab soalan:

Tugasan 7. "Struktur dan pembiakan Spirogyra"

Lihat gambar dan jawab soalan:

1. Apakah yang ditunjukkan dalam rajah dengan nombor 1 – 6?

2. Terangkan pembiakan seksual Spirogyra.

Tugasan 8. "Struktur dan pembiakan rumpai laut"

Lihat gambar dan jawab soalan:

1. Apakah nama badan alga itu?

2. Apakah yang ditunjukkan dalam rajah dengan nombor 1 – 6?

3. Generasi kelp yang manakah diploid dan yang manakah haploid?

4. Apakah gametangia yang dipanggil dalam kelp?

5. Apakah pertukaran generasi dalam rumpai laut?

6. Bilakah meiosis berlaku dalam kelp?

Tugasan 9. "Istilah dan konsep yang paling penting bagi topik"

1. Tumbuhan bawah. 2. Thallus (thallus). 3. Autotrof. 4. Kromatofora. 5. Pirenoid. 6. Zoospora. 7. Konjugasi. 8. Rizoid. 9. Gametangia. 10. Antheridia. 11. Oogonia. 12. Pergantian generasi. 13. Pengurangan zigotik. 14. Pengurangan gametik, 15. Pengurangan spora.

Tugasan 10. “Alga – tumbuhan bawah”

Beri jawapan satu ayat:

1. Apakah masalah yang diselesaikan oleh taksonomi?

2. Senaraikan kategori sistematik di mana kerajaan tumbuhan dibahagikan mengikut urutan pembesaran.

3. Apakah subkerajaan kerajaan Tumbuhan dibahagikan?

4. Tumbuhan manakah yang dikelaskan sebagai tumbuhan spora rendah?

5. Apakah nama badan alga?

6. Berikan contoh tiga wakil alga unisel?

7. Bagaimanakah Chlamydomonas dibiak secara aseksual?

8. Bagaimanakah pembiakan seksual Chlamydomonas dijalankan?

9. Bagaimanakah chlorella dibiakkan?

10. Bagaimanakah Spirogyra membiak secara seksual?

11. Apakah sporofit kelp yang diwakili?

12. Di manakah gametangia berkembang dalam kelp?

13. Apakah yang dipanggil gametangia dalam alga?

14. Generasi manakah yang mendominasi kelp?

15. Apakah alga yang hidup pada kedalaman yang paling besar?

Tugasan 11. Olympians. "Kitaran pembangunan alga"

Lihat gambar dan jawab soalan:

1. Terangkan gambar.

Tugasan 13. Olympians. "Istilah dan konsep yang paling penting dalam topik"

Tentukan istilah atau kembangkan konsep (dalam satu ayat, menekankan ciri yang paling penting):

1. Alga homothallic. 2. Alga Heterothalik. 3. Kitaran pembangunan heteromorfik. 4. Kitaran perkembangan isomorfik. 5. Pengurangan somatik.

Jawapan:

Tugasan 1. 1. Fitoplankton; phytobenthos. 2. Thallus; thalus 3. Dinding sel; serat. 4. Kromatofora; pirenoid. 5. Isogami; heterogami; oogami; hologamia; somatogami. 6. Oogonia; antheridia. 7. Sporik; gametik; zigotik. 8. Haploid. 9. Zoospora; aplanospores. 10. 20,000 spesies.

Tugasan 2. 1. 1 – cangkerang; 2 – sitoplasma; 3 – teras; 4 – kromatofor; 5 – pirenoid, badan kanji; 6 – mata fotosensitif; 7 – vakuol kontraktil; 8 – flagela. 2. Cangkang melindungi alga dan memastikan metabolisme; sitoplasma - persekitaran dalaman; nukleus – menyimpan maklumat keturunan dan mengawal proses kehidupan; kromatofor bertanggungjawab untuk fotosintesis; pirenoid - untuk pengumpulan kanji; lubang intip memberikan tindak balas kepada cahaya; vakuol kontraktil mengeluarkan air yang berlebihan; flagella bertanggungjawab untuk pergerakan.

Tugasan 3. 1. Karbon dioksida diserap dan oksigen dibebaskan. 2. Terbentuk. 3. 3 (karbon dioksida) + 4 (air) + tenaga cahaya = 2 (bahan organik) + 1 (oksigen). 4. Oksigen diserap dan karbon dioksida dibebaskan. 5. Mengoksida. 6. 1 (oksigen) + 2 (bahan organik) = tenaga + 3 (karbon dioksida) + 4 (air).

Tugasan 4. 1. 1 – pembahagian Chlamydomonas kepada dua sel; 2 – pembahagian kepada empat zoospora; 3 - zoospora yang dikeluarkan; 4 – transformasi zoospora kepada klamidomonas; 5 - pembentukan gamet; 6 – keluaran gamet; 7 - gabungan gamet; 8 - zigot musim sejuk; 9 – pembebasan zoospora. 2. Pembiakan aseksual Chlamydomonas; pada masa yang sesuai, kandungan sel membahagi secara mitosis untuk membentuk empat zoospora haploid, yang tumbuh menjadi chlamydomonas dewasa. 3. Pembiakan seksual berlaku pada musim gugur, kandungan sel secara mitosis dibahagikan kepada sejumlah besar gamet, yang dilepaskan dan bergabung dengan gamet alga lain. Zigot mengatasi musim sejuk dan menghasilkan empat zoospora pada musim bunga. 4. Pada musim bunga, apabila zigot bercambah.

Tugasan 5. 1. Chlorella tidak mempunyai flagella dan mata yang peka cahaya, bentuk badannya bulat. 2. Membiak hanya secara aseksual - dengan pembahagian mitosis tidak mempunyai flagela. 3. Aplanospora.

Tugasan 6. 1. 1 – cangkerang; 2 – sitoplasma; 3 – teras; 4 – kromatofor; 5 – keluaran gamet; 6 - gabungan gamet; 7 - zigot musim sejuk; 8 – keluaran spora; 9 – perkembangan ulothrixes; 10 - pembentukan zoospora; 11 – perkembangan ulothrixes. 2. Zoospora terbentuk secara mitosis. 3. Gamet terbentuk secara mitosis dan bercantum secara berpasangan. Zigot mengatasi musim sejuk dan membahagi secara meiotik untuk membentuk spora yang berkembang menjadi ulothrix. 4. Pengurangan zigot, zigot membahagi dengan meiosis.

Tugasan 7. 1. 1 – cangkerang; 2 – helai sitoplasma; 3 – teras; 4 – vakuol; 5 – kromatofor; 6 – konjugasi. 2. Benang diselubungi lendir, sel membentuk hasil yang bergabung dan melalui saluran yang terhasil kandungan satu sel mengalir ke dalam sel bertentangan, zigot terbentuk. Pada musim bunga, zigot membahagi secara meiotik, tiga sel mati, dan spirogyra baru berkembang dari keempat.

Tugasan 8. 1. Thallus atau thallus. 2. 1 – sporofit; 2 - pembentukan spora oleh meiosis; 3 – gametofit jantan; 4 – gametofit betina; 5 - persetubuhan gamet; 6 – zigot. 3. Sporofit diploid yang membentuk zoospora. Gametofit dioecious adalah haploid. 4. Gametangia lelaki ialah antheridia, gametangia perempuan ialah oogonia. 5. Zoospora dibentuk oleh sporofit, gamet dibentuk oleh gametofit. Selepas persenyawaan, sporofit berkembang dari zigot semula. 6. Semasa pembentukan zoospora.

Tugasan 9. 1. Alga tergolong dalam tumbuhan bawah kerana badannya tidak dibezakan kepada organ dan tiada tisu. 2. Badan alga. 3. Organisma yang mampu membentuk bahan organik daripada bukan organik. 4. Kloroplas dalam alga. 5. Struktur kloroplas, iaitu pusat pembentukan kanji. 6. Spora motil dengan flagela. 7. Proses seksual dikaitkan dengan pembentukan jambatan sitoplasma antara sel-sel yang berbeza di mana kandungan satu sel mengalir ke yang lain. 8. Pembentukan dengan bantuan alga yang dilekatkan pada substrat. 9. Organ pembiakan alga coklat, ada yang menghasilkan sel pembiakan lelaki, yang lain menghasilkan sel pembiakan wanita. 10. Gametangia jantan. 11. Unisel (kecuali alga charophyte) gametangia betina dalam alga. 12. Kitaran pembiakan dengan fasa haploid - gametofit, menghasilkan gamet, yang, bergabung secara berpasangan, menimbulkan fasa diploid - sporofit. 13. Penurunan bilangan kromosom yang berlaku jika pembahagian pertama zigot berlaku sebagai meiosis. 14. Penurunan bilangan kromosom berlaku semasa pembentukan gamet. Ditemui dalam diatom. 15. Meiosis berlaku semasa pembentukan spora.

Tugasan 10. 1. Berdasarkan darjah kesamaan, tentukan darjah perhubungan dan menyatukan organisma ke dalam kategori sistematik dan mengelaskannya. 2. Spesies, genus, keluarga, perintah, kelas, jabatan, kerajaan. 3. Sub-kerajaan Ungu, sub-kerajaan alga Sebenar, sub-kerajaan Tumbuhan Tinggi. 4. Alga. 5. Thallus, atau thallus. 6. Chlorella, chlamydomonas, pleurococcus. 7. Pembahagian mitosis alga dengan pembentukan zoospora. 8. Pembahagian mitosis badan alga dengan pembentukan sejumlah besar gamet, percantuman mereka dan meiosis zigot. 9. Hanya pembiakan aseksual dengan pembentukan autospora. 10. Konjugasi sel filamen jiran, percantuman protoplas berlaku, dan setiap zigot selepas meiosis menimbulkan alga baru. 11. Thallus sehingga 6 m 12. Pada gametofit. 13. Antheridia dan oogonia. 14. Sporofit. 15. Merah.

Proses penting alga juga akan mempunyai ciri-ciri tertentu yang membezakannya daripada tumbuhan yang lebih tinggi.

Pemakanan . Kebanyakan makanan alga fotoautotropik. Mereka termasuk pigmen dalam sel yang menjalankan fotosintesis dengan pembebasan oksigen molekul. Banyak alga mampu, dalam keadaan tertentu, bertukar kepada pemakanan heterotropik atau menggabungkannya dengan fotosintesis ( jenis pemakanan mixotrophic). Ini termasuk jenis chlorella, chlamydomonas, navicula, dll. Satu lagi ciri khasiat alga ialah keupayaannya untuk menyerap nitrogen, sulfur, fosforus, kalium dan lain-lain unsur kimia dalam bentuk ion garam mineral. Unsur-unsur ini diserap oleh seluruh permukaan badan alga dari air dan digunakan untuk sintesis asid amino, protein, asid nukleik, dan enzim, jadi kehadiran mereka di dalam air agak ketara mempengaruhi komposisi kuantitatif pelbagai jenis alga. .

nafas . Mengikut jenis pernafasan, alga adalah aerobik, kerana ia menggunakan oksigen terlarut dalam air untuk memecahkan bahan organik.

Pengangkutan bahan dalam alga unisel ia berlaku melalui pergerakan sitoplasma, dan dalam alga kolonial dan multiselular pengangkutan antara sel berlaku melalui plasmodesmata.

Pembiakan . Alga dicirikan oleh semua jenis pembiakan: vegetatif, aseksual dan seksual. Pembiakan vegetatif berlaku dalam koloni kolonial oleh keruntuhan koloni, dalam organisma multiselular - oleh bahagian thallus atau oleh pembentukan organ khusus (contohnya, vesikel dalam alga charophyte). aseksual dijalankan menggunakan zoospora motil atau aplanospora tidak bergerak, yang terbentuk di dalam sel atau dalam organ sporangium khas. Pembiakan seksual berlaku dengan penyertaan gamet haploid, yang terbentuk dalam organ uniselular yang dipanggil gametangia: telur dalam oogonia, spermatozoon dalam antheridia. Terdapat pelbagai kaedah pembiakan seksual dalam alga: isogami- menggunakan gamet yang sama dalam bentuk dan saiz; anisogami - dengan bantuan gamet, berbeza dalam bentuk dan saiz; oogami - dengan bantuan besar betina tidak bergerak dan gamet jantan kecil mudah alih. Di samping itu, alga hijau mempamerkan proses seksual yang tidak terdapat pada tumbuhan yang lebih tinggi. ini konjugasi, yang melibatkan percantuman kandungan dua sel vegetatif yang kini berfungsi sebagai gamet. Selepas gabungan gamet, zigot terbentuk, dari mana individu baru berkembang atau zoospora terbentuk, yang bercambah menjadi individu baru. Kebanyakan spesies alga mempamerkan pembiakan aseksual dan seksual berselang-seli, tetapi terdapat juga beberapa spesies yang hanya mempunyai pembiakan seksual atau hanya aseks. Contohnya, unisel alga hijau Chlorella membiak hanya secara aseksual, dan rumpai laut hijau Acetabularia membiak hanya secara seksual.

Pergerakan . Alga boleh menjalani gaya hidup terikat, pasif atau aktif. Pelekatan pada substrat boleh dilakukan menggunakan pertumbuhan khas bahagian bawah badan - rizoid(cth dalam alga perang) atau lendir melekit (diatom). Kebanyakan alga hidup secara pasif dalam ruang air. Untuk kekal berhampiran permukaan dan tidak tenggelam ke dalam kedalaman yang gelap, alga ini mempunyai pelbagai penyesuaian: sesetengahnya mengumpul titisan minyak, yang meningkatkan daya apungannya, dinding sel yang lain membentuk pelbagai pertumbuhan yang memainkan peranan payung terjun, dll. Hampir semua alga, kecuali merah, boleh membentuk sel motil yang bergerak aktif di dalam air. Pergerakan aktif bebas adalah ciri gamet, zoospora, dan alga yang mempunyai organel pergerakan - flagela.

Kerengsaan . Bentuk utama kerengsaan dalam alga ialah tropisme. Tetapi dalam alga uniselular, yang mempunyai organel pergerakan, teksi juga diperhatikan, iaitu ciri ciri organisma haiwan. Teksi - Ini adalah tindak balas motor yang menyebabkan pergerakan keseluruhan sel atau keseluruhan organisma sebagai tindak balas kepada pengaruh faktor tertentu. Bergantung pada arah pergerakan dan tindakan rangsangan luar, teksi dalam alga dibahagikan kepada positif dan negatif, foto-, chemotaxis, dan lain-lain. Contoh fototaksis positif ialah pergerakan euglena ke arah pencahayaan dengan aerotaxis, alga unisel mudah alih diarahkan ke arah oksigen. Jadi, ciri ciri fungsi penting alga yang berkaitan dengan pemakanan, pembiakan, pergerakan dan kerengsaan.

Teknikal Negeri Timur Jauh

universiti perikanan

Institut Biologi Marin dinamakan sempena. A.V. Zhirmunsky Cawangan Timur Jauh Akademi Sains Rusia

L.L. Arbuzova

I.R. Levenets

Rumpai laut

Pengulas:

– V.G. Chavtur, Doktor Sains Biologi, Profesor Jabatan Biologi Marin dan Akuakultur Universiti Negeri Timur Jauh

– S.V. Nesterova, Ph.D., penyelidik kanan di Makmal Flora Timur Jauh, Institut Taman Botani, Cawangan Timur Jauh Akademi Sains Rusia

Arbuzova L.L., Levenets I.R. Alga: Kajian. kampung Vladivostok: Dalrybvtuz, IBM FEB RAS, 2010. 177 p.

Manual ini menyediakan maklumat moden tentang anatomi, morfologi, taksonomi, gaya hidup dan kepentingan praktikal alga.

Buku teks ditujukan untuk pelajar sarjana muda dalam bidang " Sumber biologi akuatik dan akuakultur" dan "Ekologi dan pengurusan alam sekitar" kursus sepenuh masa dan sambilan, sarjana ekologi, biologi, iktiologi dan penternakan ikan.

©Negeri Timur Jauh

perikanan teknikal

universiti, 2010

©Institut Biologi Marin dinamakan sempena. A.V. Zhirmunsky Cawangan Timur Jauh Akademi Sains Rusia, 2010

ISBN ……………..

Pengenalan……………………………………………………………………………………

1. Struktur sel alga…………………………………………

2. Ciri umum alga…………………………………………

2.1. Jenis makanan……………………………………………………

2.2. Jenis-jenis thalli…………………………………………………..

2.3. Pembiakan alga…………………………………………..

2.4. Kitaran hidup alga……………………………….

3. Kumpulan alga ekologi…………………………….

3.1. Alga habitat akuatik………………………………..

3.1.1. Fitoplankton………………………………………………………….

3.1.2. Phytobenthos……………………………………………………..

3.1.3. Alga ekosistem akuatik melampau ……………

3.2. Alga habitat bukan akuatik………………………………

3.2.1. Alga aerofilik………………………………………….

3.2.2. Alga Edaphilic………………………………………….

3.2.3. Alga litofilik…………………………………………..

4. Peranan alga dalam alam semula jadi dan kepentingan praktikal………

5. Taksonomi moden alga………………………..

5.1. Alga prokariotik………………………………..

5.1.1. Jabatan Alga biru-hijau………………………

5.2. Alga eukariotik………………………………………….

5.2.1. Jabatan Alga Merah………………………………….

5.2.2. Bahagian Diatom………………………..

5.2.3. Alga Heterokont Jabatan…………………….

Alga coklat kelas …………………………………

Kelas Alga Emas ………………………

Kelas Sinura alga………………………………..

Kelas Pheotamnia alga………………………………

Alga Raphid Kelas ……………………….

Alga Kelas Eustigma ………………………

Kelas alga kuning-hijau………………………

5.2.4. Alga Prymnesiophyte Jabatan……………….

5.2.5. Alga Cryptophyte Jabatan……………………

5.2.6. Jabatan Alga Hijau…………………………………………

5.2.7. Bahagian Characeae………………………………….

5.2.8. Alga Dinophyte Jabatan ………………………

5.2.9. Bahagian alga Euglena ………………………

Kesusasteraan…………………………………………………………………………

Glosari istilah……………………………………………………………….

Permohonan ………………………………………………………………….

PENGENALAN

Alga secara tradisinya terdiri daripada pelbagai kumpulan thallus, fotosintesis, mempunyai spora, organisma avaskular. Seperti semua tumbuhan yang lebih rendah, organ pembiakan alga tidak mempunyai integumen, badan tidak dibahagikan kepada organ, dan tidak ada tisu. Di antara alga terdapat kedua-dua bentuk eukariotik dan prokariotik. Yang terakhir, tidak seperti klorobakteria, membebaskan oksigen bebas ke alam sekitar semasa fotosintesis.

Alga menduduki kedudukan dominan di kedua-dua badan air tawar dan marin. Sebagai pengeluar utama, mereka sebahagian besarnya menentukan produktiviti ikan ekosistem akuatik. Terima kasih kepada aktiviti fotosintesis, alga memperkayakan air dengan oksigen dan mengurangkan jumlah karbon dioksida. Mereka mempunyai keupayaan unik untuk mengumpul pelbagai bahan berbahaya dari persekitaran akuatik di sekelilingnya, serta membebaskan metabolit ke dalam persekitaran yang menyekat pertumbuhan mikroorganisma patogen. Alga, dengan mengubah komposisi kimia air, sering menyumbang kepada penulenannya. Komposisi kualitatif dan kuantitatif kumpulan alga adalah penunjuk penting keadaan ekologi badan air. Sebilangan spesies digunakan sebagai penunjuk pencemaran air.

Kajian tentang alga ialah peringkat penting dalam melatih pakar dalam bidang marikultur, penternakan ikan dan ekologi marin. Pengetahuan tentang struktur, ekologi dan sistematik alga adalah asas untuk kajian higrobiologi, iktiologi, ekologi, ichthyotoxicology; ia juga perlu untuk menilai asas bahan mentah takungan dan merangka ramalan penangkapan ikan.

Baru-baru ini, terima kasih kepada teknik metodologi moden, maklumat baru telah diperolehi tentang struktur halus, fisiologi dan biokimia alga, yang telah menyebabkan semakan idea tradisional. Taksonomi tumbuhan rendah, termasuk alga, telah mengalami perubahan yang paling besar. Pada masa yang sama, maklumat moden tentang sistematik dan struktur alga tidak dicerminkan dalam kesusasteraan pendidikan tentang botani, dan kesusasteraan khas mengenai phycology tidak tersedia untuk khalayak pelajar yang luas.

Dalam ini buku teks Maklumat terkini tentang struktur, morfologi, taksonomi, ekologi dan kepentingan praktikal alga disediakan. Penerangan tentang taksa alga yang paling ketara diberikan.

Buku teks ini bertujuan untuk pelajar sarjana muda dalam bidang "Sumber Bio Akuatik dan Akuakultur" dan "Pengurusan Ekologi dan Alam Sekitar" bentuk pengajian sepenuh masa dan separuh masa, sarjana dalam bidang ekologi, ichthyology, penternakan ikan dan akuakultur.

Guru-guru dari Dalrybvtuz dan pakar dalam bidang hidrobiologi dan fikologi Cawangan Timur Jauh Akademi Sains Rusia mengambil bahagian dalam penyediaan bahan untuk manual ini.

1. STRUKTUR SEL ALGA

Alga prokariotik adalah serupa dalam struktur sel kepada bakteria: mereka tidak mempunyai organel membran, seperti nukleus, kloroplas, mitokondria, retikulum endoplasma, dan radas Golgi.

Alga eukariotik mengandungi unsur struktur ciri sel tumbuhan yang lebih tinggi (Rajah 1).

nasi. 1. Sel tumbuhan dewasa tanpa penebalan dinding sekunder (berskema) pada pembesaran maksimum mikroskop cahaya (oleh: 1 – dinding sel, 2 – plat median, 3 – ruang antara sel, 4 – plasmodesmata, 5 – plasmalemma, 6 – tonoplast, 7 – vakuol pusat, 9 - nukleus, 10 - sampul nuklear, 11 - liang dalam sampul nuklear, 12 - nukleolus, 13 - kromatin, 14 - kloroplas, 15 - grana dalam kloroplas, 16 - bijirin kanji dalam kloroplas, 17 - mitokondria, 18 - dictyosome, 19 - retikulum endoplasma berbutir, 20 - titisan lemak simpanan (lipid) dalam sitoplasma, 21 - mikroorganisma, 22 - sitoplasma (hyaloplasma)

Gambar rajah sel tumbuhan di atas secara amnya menggambarkan struktur sel alga, walau bagaimanapun, banyak alga, bersama-sama dengan organel tumbuhan tipikal (plastid, vakuol dengan sap sel), mengandungi struktur ciri sel haiwan (flagella, stigma, membran atipikal untuk sel tumbuhan. ).

Penutup sel

Penutup sel memastikan rintangan kandungan dalaman sel terhadap pengaruh luar dan memberi sel bentuk tertentu. Penutupnya telap air dan bahan berat molekul rendah terlarut di dalamnya dan mudah menghantar cahaya matahari. Penutup sel alga dibezakan oleh kepelbagaian morfologi dan kimia yang hebat. Ia termasuk polisakarida, protein, glikoprotein, garam mineral, pigmen, lipid, dan air. Tidak seperti tumbuhan yang lebih tinggi, tiada lignin dalam cengkerang alga.

Struktur membran sel adalah berdasarkan plasmalemma, atau membran sitoplasma. Dalam kebanyakan wakil flagellar dan amoeboid, sel-sel di luar ditutup hanya dengan plasmalemma, yang tidak mampu memberikan bentuk badan yang tetap. Sel-sel tersebut boleh membentuk pseudopodia. Berdasarkan morfologi, beberapa jenis pseudopodia dibezakan. Selalunya ditemui dalam alga rhizopodia, yang berbentuk seperti benang panjang, nipis, bercabang, kadang-kadang anastomose unjuran sitoplasma. Terdapat mikrofilamen di dalam rhizopodia. Lobopodia– tonjolan bulat lebar sitoplasma. Ia ditemui dalam alga dengan pembezaan thallus jenis amoeboid dan monadik. Kurang biasa dalam alga filopodia- formasi mudah alih nipis menyerupai sesungut yang boleh ditarik balik ke dalam sel.

Banyak dinoflagellata mempunyai badan yang ditutupi dengan sisik yang terletak di permukaan sel. Skala boleh tunggal atau rapat ke dalam penutup berterusan - mengalir. Mereka mungkin organik atau bukan organik. Sisik organik terdapat pada permukaan alga hijau, emas, cryptophyte. Serpihan bukan organik mungkin mengandungi kalsium karbonat atau silika. Serpihan kalsium karbonat - coccoliths– ditemui terutamanya dalam alga primnesiophyte marin.

Selalunya sel-sel alga berbendera dan amoeboid terletak di rumah yang kebanyakannya berasal dari organik. Dindingnya boleh nipis dan telus (genus Dinobryon) atau lebih tahan lama dan berwarna kerana pemendapan garam besi dan mangan di dalamnya (genus Trachelomonas). Rumah-rumah biasanya mempunyai satu lubang untuk flagellum keluar, kadang-kadang mungkin terdapat beberapa lubang. Apabila alga membiak, rumah itu tidak dimusnahkan paling kerap, salah satu sel yang terhasil meninggalkannya dan membina rumah baru.

Penutup sel alga euglenoid dipanggil pelikel. Pelikel ialah koleksi membran sitoplasma dan jalur protein, mikrotubulus dan tangki retikulum endoplasma yang terletak di bawahnya.

Dalam alga dinofit, penutup sel diwakili oleh amphisma. Amfisma terdiri daripada plasmalemma dan satu set vesikel rata yang terletak di bawahnya, di bawahnya terdapat lapisan mikrotubul. Vesikel sebilangan dinofit mungkin mengandungi plat selulosa; ini dipanggil amphiesma semasa, atau cangkerang(kelahiran Seratium, Peridinium).

Dalam diatom, penutup sel khas terbentuk di atas plasmalemma - cangkerang, yang terdiri terutamanya daripada silika amorfus. Sebagai tambahan kepada silika, cangkerang mengandungi campuran sebatian organik dan beberapa logam (besi, aluminium, magnesium).

Dalam dinding sel alga hijau, kuning-hijau, merah dan coklat, komponen struktur utama ialah selulosa, yang membentuk rangka kerja (asas struktur) yang direndam dalam matriks (medium separa cecair) yang terdiri daripada pektin, hemiselulosa, asid alginik dan bahan organik lain.

Flagela

Sel vegetatif monadik dan peringkat monadik dalam kitaran hidup (zoospora dan gamet) alga dilengkapi dengan flagela - pertumbuhan sel yang panjang dan agak tebal, secara luaran ditutup dengan plasmalemma. Bilangan, panjang, morfologi, tempat melekat, dan corak pergerakannya agak pelbagai dalam alga, tetapi tetap dalam kumpulan yang berkaitan.

Flagela mungkin melekat pada hujung anterior sel (apikal) atau mungkin sedikit digerakkan ke sisi (subapikal); ia boleh dilekatkan pada sisi sel (secara lateral) dan pada sisi ventral sel (ventral). Flagela yang sama dalam morfologi dipanggil isomorfik, jika mereka berbeza - heteromorfik. Isocont- ini adalah flagela dengan panjang yang sama, heterokontnye- panjang yang berbeza.

Flagella mempunyai pelan struktur tunggal. Kita boleh membezakan bahagian bebas (undulipodium), zon peralihan, dan badan basal (kinetosom). Bahagian flagel yang berbeza berbeza dalam bilangan dan susunan mikrotubulus, yang membentuk rangka (Rajah 2).

nasi. 2. Skim struktur flagella alga (mengikut: L.L. Velikanov et al., 1981): 1 - bahagian membujur flagella; 2, 3 - bahagian melintang melalui hujung flagellum; 4 – bahagian melintang melalui undulipodium; 5 - zon peralihan; 6 – keratan rentas melalui pangkal flagel – kinetosom

Undulipodium(diterjemahkan daripada Latin sebagai “wavepod”) mampu membuat pergerakan seperti gelombang berirama. Undulipodium ialah aksonema bersalut membran. Axoneme terdiri daripada sembilan pasang mikrotubul yang disusun dalam bulatan dan sepasang mikrotubul di tengah (Rajah 2). Flagela boleh licin atau ditutup dengan sisik atau mastigonemes (rambut), dan dalam dinophytes dan cryptophytes mereka ditutup dengan kedua-dua sisik dan rambut. Flagela prymnesiophyte, cryptophyte dan alga hijau mungkin dilitupi dengan sisik bentuk yang berbeza dan saiz.

Zon peralihan. Secara fungsional, ia memainkan peranan dalam menguatkan flagellum di tapak keluarnya dari sel. Dalam alga, terdapat beberapa jenis struktur zon peralihan: plat melintang (dinophytes), struktur berbentuk bintang (hijau), lingkaran peralihan (heterocontine), silinder peralihan (primnesiophytes dan dinophytes).

Badan basal atau kinetosom. Bahagian flagel ini mempunyai struktur dalam bentuk silinder berongga, dindingnya dibentuk oleh sembilan triplet mikrotubul. Fungsi kinetosom ialah sambungan flagellum dengan plasmalemma sel. Badan basal beberapa alga boleh mengambil bahagian dalam pembahagian nuklear dan menjadi pusat organisasi mikrotubulus.

Mitokondria

Mitokondria terdapat dalam sel alga eukariotik. Bentuk dan struktur mitokondria dalam sel alga adalah lebih pelbagai berbanding dengan mitokondria tumbuhan yang lebih tinggi. Mereka boleh menjadi bulat, seperti benang, berbentuk rangkaian atau bentuk tidak sekata. Bentuknya boleh berbeza dalam sel yang sama pada peringkat kitaran hayat yang berbeza. Mitokondria ditutup dengan cangkang dua membran. Matriks mitokondria mengandungi ribosom dan DNA mitokondria. Membran dalam membentuk lipatan - krismas(Gamb. 3).

nasi. 3. Struktur mitokondria tumbuhan (mengikut:): A – imej isipadu;

B—bahagian membujur; B – bahagian krista dengan tonjolan berbentuk cendawan: 1 – membran luar, 2 – membran dalam, 3 – krista, 4 – matriks, 5 – ruang antara membran, 6 – ribosom mitokondria, 7 – granul, 8 – DNA mitokondria, 9 – ATP-somes

Krista alga terdapat dalam pelbagai bentuk: berbentuk cakera (alga Euglenoid), tiub (alga Dinophyte), lamellar (hijau, merah, alga cryptomonad) (Gamb. 4). nasi. 4. Pelbagai jenis

Krista mitokondria (oleh:): A – lamellar; B - tiub; B - berbentuk cakera; k - cristae

Krista berbentuk cakera dianggap paling primitif.

Pigmen

Pigmen utama semua alga ialah pigmen hijau klorofil. Terdapat empat jenis klorofil yang diketahui, yang berbeza dalam strukturnya: klorofila– terdapat dalam semua alga dan tumbuhan yang lebih tinggi; klorofil b– terdapat dalam alga hijau, charophyte, euglenoid dan tumbuhan yang lebih tinggi: tumbuhan yang mengandungi klorofil ini sentiasa mempunyai warna hijau terang; klorofil c– terdapat dalam alga heterokont; klorofil d– bentuk yang jarang ditemui, terdapat dalam alga merah dan biru-hijau. Kebanyakan tumbuhan fotosintesis mengandungi dua klorofil yang berbeza, satu daripadanya sentiasa klorofil a. Dalam sesetengah kes, bukannya klorofil kedua, terdapat biliprotein. Terdapat dua jenis biliprotein yang terdapat dalam alga biru-hijau dan merah: phycocyanin- pigmen biru, phycoerythrin- pigmen merah.

Pigmen wajib yang termasuk dalam membran fotosintesis ialah pigmen kuning - karotenoid. Mereka berbeza daripada klorofil dalam spektrum cahaya yang mereka serap dan dipercayai berfungsi fungsi pelindung, melindungi molekul klorofil daripada kesan merosakkan molekul oksigen.

Sebagai tambahan kepada pigmen yang disenaraikan, alga juga mengandungi: fucoxanthin- pigmen emas; xantofil- pigmen coklat.

Plastid

Pigmen dalam sel alga eukariotik terletak dalam plastid, seperti dalam semua tumbuhan. Terdapat dua jenis plastid dalam alga: kloroplas berwarna (chromatophores) dan leucoplasts tidak berwarna (amiloplasts). Kloroplas alga, berbeza dengan tumbuhan yang lebih tinggi, adalah lebih pelbagai dalam bentuk dan struktur (Rajah 5).

nasi. 5. Skim struktur kloroplas dalam alga eukariotik (oleh:): 1 – ribosom; 2 – cangkang kloroplas; 3 – ikat pinggang tilakoid; 4 – DNA; 5 – phycobilisom; 6 - kanji; 7 – dua membran EPS kloroplas; 8 – dua membran cangkang kloroplas; 9 - lamella; 10 - produk ganti; 11 – teras; 12 – satu membran EPS kloroplas; 13 – lipid; 14 – bijirin; 15 – pirenoid. A – tilakoid terletak satu demi satu, tidak ada CES - retikulum endoplasma kloroplas (Rhodophyta); B – lamellae dua tilakoid, dua membran CES (Cryptophyta); B – trithylakoid lamellae, satu membran CES (Dinophyta. Euglenophyta); D – trithylakoid lamellae, dua membran CES (Heterokontophyta, Prymnesiophyta); D – dua, enam tilakoid lamellae, tiada CES (Chlorophyta)

Unit fotosintesis struktur eukariota dan prokariot ialah tilakoid- kantung membran rata. Membran tilakoid mengandungi sistem pigmen dan pembawa elektron. Fasa cahaya fotosintesis dikaitkan dengan tilakoid. Fasa gelap fotosintesis berlaku dalam stroma kloroplas. Cangkang alga hijau dan merah terdiri daripada dua membran. Dalam alga lain, kloroplas dikelilingi oleh satu atau dua tambahan membran retikulum endoplasma kloroplas(HES). Dalam euglenaceae dan kebanyakan dinophytes, kloroplas dikelilingi oleh tiga membran, dan dalam heterokontaceae dan cryptophytes - oleh empat (Rajah 5).

Nukleus dan radas mitosis

Nukleus alga mempunyai struktur khas eukariota. Bilangan nukleus dalam sel boleh berbeza dari satu hingga beberapa. Di luar, nukleus ditutup dengan cangkang yang terdiri daripada dua membran; Ruang antara membran nuklear dipanggil perinuklear. Ia mungkin mengandungi kloroplas atau leukoplas, seperti dalam heterokont dan cryptophytes. Matriks nuklear mengandungi kromatin, yang mewakili DNA dalam kompleks dengan protein utama - histon. Pengecualian adalah dinophytes, di mana bilangan histon adalah kecil dan tidak ada organisasi kromatin nukleosomal. Benang kromatin alga ini disusun dalam bentuk angka lapan. Terdapat dari satu hingga beberapa nukleolus dalam nukleus, yang hilang atau berterusan semasa mitosis.

Mitosis - pembahagian alga tidak langsung boleh berlaku dengan cara yang berbeza, tetapi secara umum skema proses ini dengan 4 peringkat dipelihara (Rajah 6).

nasi. 6. Fasa mitosis berturut-turut: 1 – interfasa; 2-4 – profase; 5 – metafasa; 6– anafasa; 7-9–telofasa; 10- sitokinesis

Profase– fasa mitosis terpanjang. Transformasi yang paling penting berlaku di dalamnya: nukleus meningkat dalam jumlah, bukannya rangkaian kromatin yang hampir tidak ketara, kromosom muncul di dalamnya dalam bentuk benang nipis, panjang, melengkung dan berpilin lemah, membentuk sejenis bola. Dari awal profase, jelas bahawa kromosom terdiri daripada 2 helai (hasil replikasi mereka dalam interfasa). Bahagian kromosom (kromatid) terletak selari antara satu sama lain. Apabila profase berkembang, benang menjadi semakin berpilin, dan kromosom yang terhasil menjadi semakin memendek dan padat.

Pada akhir profase, ciri morfologi individu kromosom didedahkan. Kemudian nukleolus hilang, serpihan membran nuklear menjadi tangki pendek yang berasingan, tidak dapat dibezakan daripada unsur-unsur EPS, akibatnya nukleoplasma bercampur dengan hyaloplasma dan myxoplasma terbentuk; Filamen akromatin - gelendong pembelahan - terbentuk daripada bahan nukleus dan sitoplasma.

Spindle pembelahan adalah bipolar dan terdiri daripada berkas mikrotubul yang meregang dari satu kutub ke kutub yang lain. Selepas pemusnahan membran nuklear, setiap kromosom dilekatkan pada benang gelendong menggunakan sentromernya. Selepas kromosom melekat pada gelendong, ia berbaris dalam satah khatulistiwa sel supaya semua sentromer berada pada jarak yang sama dari kutubnya.

Metafasa. Dalam fasa mitosis ini, kromosom mencapai pemadatan maksimum dan memperoleh ciri bentuk ciri bagi setiap spesies tumbuhan. Biasanya mereka bersenjata dua kali, dan dalam kes ini, pada titik infleksi, dipanggil sentromer, kromosom disambungkan kepada filamen akromatin gelendong. Dalam metafasa, jelas kelihatan bahawa setiap kromosom terdiri daripada dua kromatid anak perempuan. Mereka terletak lebih kurang selari dalam satah khatulistiwa sel. Menjelang akhir peringkat, setiap kromosom dibahagikan kepada dua kromatid, yang kekal bersambung hanya pada sentromer. Kemudian, sentromer juga berpecah kepada dua saudara perempuan; manakala sentromer kakak dan kromatid menghadap kutub bertentangan.

Anafasa. Fasa mitosis terpendek. Kromosom anak perempuan - kromatid - mencapah ke kutub sel yang bertentangan. Sekarang hujung bebas kromatid diarahkan ke khatulistiwa, dan kinetochores - ke arah kutub. Adalah dipercayai bahawa kromatid berpisah disebabkan oleh penguncupan filamen gelendong achromatin, yang berhampiran dengan sentromer. Kromosom menjadi kurang ketara disebabkan oleh pelepasan dan pemanjangan. Di tengah-tengah sel (di sepanjang khatulistiwa), kadang-kadang sudah pada peringkat ini serpihan dinding sel - phragmoplast - muncul.

Telofasa. Proses unwinding berterusan - despiralization dan pemanjangan kromosom. Akhirnya, mereka hilang dalam bidang pandangan mikroskop optik. Membran nuklear dan nukleolus dipulihkan. Proses yang sama berlaku seperti dalam prophase, hanya dalam urutan terbalik. Kromosom kini mempunyai satu kromatid setiap satu. Struktur nukleus interphase dipulihkan, gelendong berubah daripada berbentuk tong kepada berbentuk kon.

Ini adalah bagaimana ia berakhir karyotomi– pembelahan nuklear, kemudian datang plasmatomi. Organel sitoplasma diedarkan di antara sel anak, dan sebahagian daripadanya (diktiosom, mitokondria dan plastid) mengalami pengubahsuaian yang ketara. Akhirnya ia berlaku sitokinesis– pembentukan dinding sel antara nukleus anak perempuan. Dari sel sebelumnya dua yang baru terbentuk; setiap daripada mereka mempunyai nukleus yang mengandungi nombor diploid kromosom.

Bergantung kepada kelakuan membran nuklear dalam alga, terdapat tertutup, separuh tertutup Dan terbuka mitosis. Dalam mitosis tertutup, pengasingan kromosom berlaku tanpa gangguan pada membran nuklear. Dalam mitosis separuh tertutup, sampul nuklear dikekalkan sepanjang mitosis, kecuali zon kutub. Dalam mitosis terbuka, membran nuklear hilang dalam prophase. Bergantung pada bentuk gelendong, bahagian dibezakan pleuromitosis Dan ortomitosis.

Dalam pleuromitosis, plat metafasa tidak terbentuk dalam metafasa dan gelendong diwakili oleh dua separuh gelendong yang terletak pada sudut antara satu sama lain di luar atau di dalam nukleus. Semasa ortomitosis dalam metafasa, kromosom sejajar dengan khatulistiwa gelendong bipolar. Bergantung pada gabungan sifat-sifat ini, jenis mitosis berikut dibezakan dalam alga (Rajah 7, 8):

Mitosis ekstranuklear tertutup

Mitosis intranuklear tertutup

Mitosis separuh tertutup

Mitosis terbuka

nasi. 7. Skim jenis utama mitosis dalam alga (mengikut: S.A. Karpov, tahun). Garisan di dalam atau di luar nukleus - mikrotubul gelendong

Pusat untuk mengatur mikrotubulus gelendong mitosis dalam ortomitosis separuh tertutup boleh menjadi kinetosom dan struktur lain:

– orthomitosis terbuka, terdapat dalam cryptophytes, goldensea, characeae;

– ortomitosis separa tertutup, terdapat dalam warna hijau, merah, coklat, dll.;

– ortomitosis tertutup, terdapat dalam euglenoid;

– pleuromitosis tertutup, intranuklear atau ekstranuklear, berlaku pada beberapa dinofit;

– mitosis separuh tertutup, semasa metafasa sentriol tidak berada di kutub, tetapi di kawasan plat metafasa; boleh diperhatikan dalam trebuxiaceae hijau.

nasi. 8. Rajah membandingkan (A) tertutup, (B) metasentrik dan (C) mitosis terbuka (mengikut: L.E. Graham, L.W. Wilcox, 2000)

Semasa mitosis, bentuk gelendong dan bentuk kutub gelendong juga berbeza-beza, serta tempoh kewujudan gelendong interzonal. Puncak mitosis berlaku semasa tempoh gelap hari itu. Dalam sel multinukleus, pembahagian nuklear boleh berlaku secara serentak. tak segerak, dalam gelombang.

Soalan keselamatan

1. Namakan unsur-unsur struktur utama sel tumbuhan.

2. Perbezaan antara struktur sel alga dan sel tumbuhan yang lebih tinggi.

3. Penutup sel alga.

4. Apakah theca? Dalam alga apakah ia ditemui?

5. Pigmen alga utama. Lokasi pigmen dalam sel alga.

6. Struktur plastid.

7. Ciri-ciri struktur plastid alga.

8. Struktur mitokondria.

9. Ciri-ciri struktur mitokondria alga.

10. Struktur nukleus dan membran nuklear. Ciri-ciri membran nuklear dalam sel alga.

11. Skim mitosis. Ciri-ciri fasa mitosis.

12. Jenis mitosis dalam sel alga.

13. Apakah perbezaan antara pleuromitosis dan ortomitosis?

14. Jenis alga pseudopodia.

2. CIRI-CIRI AM ALGA

2.1. Jenis kuasa

Jenis pemakanan utama alga ialah fototropik menaip. Di semua jabatan alga terdapat wakil yang merupakan fototrof yang ketat (wajib). Walau bagaimanapun, banyak alga dengan mudah beralih daripada jenis pemakanan fototropik kepada asimilasi bahan organik, atau heterotropik jenis makanan. Walau bagaimanapun, selalunya peralihan kepada pemakanan heterotropik dalam alga tidak membawa kepada pemberhentian lengkap fotosintesis, iaitu, dalam kes sedemikian kita boleh bercakap tentang mixotropik, atau jenis pemakanan campuran.

Keupayaan untuk tumbuh pada media organik dalam gelap atau dalam cahaya tanpa ketiadaan karbon dioksida telah ditunjukkan untuk banyak biru-hijau, hijau, kuning-hijau, diatom, dll. Telah diperhatikan bahawa dalam alga, pertumbuhan heterotrofik adalah lebih perlahan. daripada pertumbuhan autotrof dalam cahaya.

Kepelbagaian dan keplastikan kaedah pemakanan alga membolehkan mereka mempunyai pengedaran yang luas dan menduduki pelbagai ceruk ekologi.

2.2. Jenis thalli

Badan vegetatif alga diwakili thalus, atau thalus, tidak dibezakan kepada organ - akar, batang, daun. Dalam struktur thallus, alga dibezakan oleh kepelbagaian morfologi yang sangat besar (Rajah 9). Mereka diwakili oleh organisma unisel, multisel dan bukan sel. Saiznya berbeza-beza secara meluas: daripada organisma bersel tunggal terkecil kepada organisma berbilang meter gergasi. Bentuk badan alga juga pelbagai: dari bentuk sfera yang paling mudah kepada bentuk yang dibedah secara kompleks mengingatkan tumbuhan yang lebih tinggi.

Pelbagai jenis alga boleh dikurangkan kepada beberapa jenis struktur morfologi: monadik, rhizopodial, palmelloid, coccoid, trichal, heterotrichal, parenchymatous, siphonal, siphonocladal.

Jenis struktur thallus monadic (flagellar).

Ciri yang paling ciri yang menentukan jenis struktur ini ialah kehadiran flagella, dengan bantuan organisma monadik secara aktif bergerak dalam persekitaran akuatik (Rajah 9, A). Bentuk flagella motil tersebar luas dalam alga. Bentuk flagellate mendominasi di kalangan banyak kumpulan alga: euglenophytes, dinophytes, cryptophytes, raphidae, alga emas, dan terdapat dalam alga kuning-hijau dan hijau. Alga coklat tidak mempunyai jenis struktur monadik dalam keadaan vegetatif, tetapi peringkat monadik terbentuk semasa pembiakan (pembiakan). Bilangan flagela, panjangnya, sifat penempatan dan pergerakan adalah berbeza-beza dan mempunyai kepentingan sistematik yang penting.

nasi. 9. Jenis morfologi struktur thalli dalam alga (mengikut:): A– monadik ( Chlamydomonas); B- amoeboid ( Rhizochrisis); DALAM– palmelloid ( Hydrurus); G- coccoid ( Pediastrum); D- sarcinoid ( Chlorosarcina); E– berfilamen ( Ulotrix); DAN– berfilamen berbilang ( Fritchiela); Z, saya- kain ( Furcellaria, Laminaria); KEPADA– sifon ( Caulerpa); L– siphonocladal ( Cladophora)

Mobiliti alga monad menentukan polariti struktur sel dan koloni mereka. Flagela biasanya dilekatkan pada kutub anterior sel atau dekat dengannya. Bentuk asas sel adalah berbentuk titisan air mata dengan tiang flagellar anterior yang lebih sempit. Walau bagaimanapun, organisma monadik sering menyimpang daripada bentuk asas ini dan mungkin tidak simetri, berbentuk lingkaran, mempunyai hujung posterior tirus, dsb.

Bentuk sel sebahagian besarnya bergantung pada penutup sel, yang sangat pelbagai (plasmalemma; pellicle; theca; terdiri daripada sisik organik, silika atau berkapur; rumah; dinding sel). Garis luar sel yang aneh bagi beberapa alga emas membentuk sejenis rangka intrasel, yang terdiri daripada tiub silika berongga. Membran sel biasanya licin, kadangkala menanggung pelbagai unjuran atau bertatahkan garam besi atau kalsium dan kemudian menyerupai sebuah rumah. Hanya lubang kecil yang terbentuk dalam cangkerang untuk keluarnya flagela.

Polariti organisma monadik juga ditunjukkan dalam susunan struktur intraselular. Pada hujung anterior sel selalunya terdapat susunan yang berubah-ubah tekak, biasanya menjalankan fungsi perkumuhan. Hanya beberapa flagellata fagotropik yang mempunyai farinks yang berfungsi sebagai mulut sel - sitostom.

Organel pelik ciri alga yang mempunyai struktur monad ialah vakuol kontraktil, menjalankan fungsi osmoregulasi, badan berlendir Dan struktur yang menyengat. Kapsul menyengat terdapat dalam dinophyte, euglenoid, golden, raphidophyte, alga cryptophyte dan melakukan fungsi perlindungan. Nukleus tunggal menduduki kedudukan pusat dalam sel. Kloroplas, pelbagai bentuk dan warna, boleh menjadi paksi atau dinding.

Kecenderungan untuk meningkatkan saiz badan ditunjukkan dalam pembentukan pelbagai koloni. Dalam kes yang paling mudah, koloni terbentuk kerana tidak bercabang sel-sel yang membahagikan. Koloni berbentuk cincin, semak, seperti pokok, dan bentuk sfera diperhatikan. Organisma monadik hijau kebanyakannya dicirikan oleh koloni jenis cenobian dengan bilangan sel yang tetap untuk setiap jenis.

Dalam keadaan yang tidak menguntungkan, organisma monadik menumpahkan atau menarik balik flagela mereka, kehilangan mobiliti, dan mengelilingi diri mereka dengan lendir yang banyak.

Jenis struktur monadik ternyata menjanjikan. Atas dasarnya, struktur lain yang lebih kompleks dibangunkan.

Jenis struktur Rhizopodial (amoeboid).

Ciri yang paling ketara bagi jenis struktur amoeboid ialah ketiadaan penutup sel yang kuat dan keupayaan untuk amoeboid pergerakan, dengan bantuan pertumbuhan sitoplasma yang terbentuk sementara pada permukaan sel - pseudopodium. Terdapat beberapa jenis pseudopodia, di mana alga paling kerap diperhatikan rhizopodia Dan lodopodia, kurang kerap axopodia(Gamb. 9, B).

Tiada perbezaan asas dalam struktur dan mekanisme tindakan sistem kontraktil yang menentukan mobiliti organisma monadik dan amoeboid pada peringkat molekul. Pergerakan amoeboid mungkin timbul akibat penyesuaian sel flagellar kepada keadaan hidup yang dipermudahkan, yang membawa kepada penyederhanaan struktur badan.

Sel-sel alga amoeboid mengandungi nukleus, plastid, mitokondria dan ciri-ciri organel lain bagi eukariota: vakuol kontraktil, stigma dan badan basal yang mampu membentuk flagella sering diperhatikan.

Banyak organisma amoeboid menjalani gaya hidup terikat. Mereka boleh membina rumah dalam pelbagai bentuk dan struktur: nipis, halus, atau kasar, berdinding tebal.

Jenis badan amoeboid tidak begitu meluas seperti jenis badan monadik. Ia hanya diperhatikan dalam alga emas dan kuning-hijau.

Jenis struktur palmelloid (hemimonadal).

Ciri struktur jenis ini ialah gabungan gaya hidup tumbuhan pegun dengan kehadiran organel selular ciri organisma monadik: vakuol kontraktil, stigma, flagela. Oleh itu, sel-sel vegetatif mungkin mempunyai flagella, dengan bantuannya ia bergerak dalam lendir kolonial pada tahap yang terhad, atau flagela dipelihara dalam sel tidak bergerak dalam bentuk yang sangat berkurangan.

Sel dengan jenis palmelloid (hemimonad) dicirikan oleh struktur kutub. Kadangkala sangkar terletak di dalam rumah.

Alga Hemimonad sering membentuk koloni. Dalam kes yang paling mudah, lendir tidak berstruktur, dan sel-sel terletak di dalamnya tanpa susunan tertentu. Kerumitan lanjut koloni sedemikian dimanifestasikan dalam pembezaan lendir dan dalam susunan sel yang lebih teratur dalam lendir. Koloni jenis dendritik (genus Hydrurus) (Gamb. 9, DALAM).

Struktur jenis palmelloid (hemimonad) merupakan peringkat penting dalam evolusi morfologi alga dalam arah dari monadik mudah alih kepada bentuk tidak bergerak yang lazimnya tumbuhan.

Jenis struktur cocoid

Jenis ini menggabungkan alga unisel dan kolonial, tidak bergerak dalam keadaan vegetatif. Sel-sel jenis coccoid diliputi dengan membran dan mempunyai protoplas jenis tumbuhan (tonoplast tanpa vakuol kontraktil, stigma, flagela). Kehilangan tanda-tanda struktur monadik dalam struktur sel dalam organisma yang menerajui gaya hidup berasaskan tumbuhan, tidak aktif, dan pemerolehan struktur baharu yang bercirikan sel tumbuhan adalah langkah utama seterusnya dalam evolusi alga mengikut jenis tumbuhan.

Kepelbagaian besar alga dari jenis struktur coccoid dikaitkan dengan kehadiran penutup sel. Integumen menentukan kehadiran pelbagai sel: sfera, ovoid, fusiform, ellipsoidal, silinder, lobus bintang, lingkaran, berbentuk pir, dll. Pelbagai bentuk juga didarabkan terima kasih kepada hiasan arca integumen sel - duri, duri, bulu, proses tanduk.

Alga Kokoid membentuk koloni pelbagai bentuk, di mana sel-sel bersatu dengan atau tanpa lendir.

Struktur jenis coccoid tersebar luas di hampir semua bahagian alga eukariotik (kecuali Euglenaceae).

Dalam istilah evolusi, struktur kokoid boleh dianggap sebagai yang awal untuk kemunculan thalli multiselular, serta jenis struktur siphonal dan siphonocladal (Rajah 9, G, D).

Jenis struktur trichal (filamen).

Ciri ciri struktur jenis berfilamen ialah susunan berfilamen bagi sel tidak bergerak, yang terbentuk secara vegetatif akibat pembahagian sel yang berlaku terutamanya dalam satu satah. Sel filamen mempunyai struktur kutub dan boleh tumbuh hanya dalam satu arah, bertepatan dengan paksi gelendong nuklear.

Dalam kes yang paling mudah, thalli daripada struktur berfilamen terdiri daripada sel yang secara morfologi serupa antara satu sama lain. Pada masa yang sama, dalam banyak alga, di kawasan filamen yang menjadi lebih nipis atau lebih luas ke arah hujung, sel-sel berbeza dalam bentuk daripada yang lain. Dalam kes ini, selalunya sel bawah, tanpa kloroplas, bertukar menjadi rhizoid atau kaki yang tidak berwarna. Benang boleh menjadi ringkas atau bercabang, tunggal atau berbilang baris, hidup bebas atau melekat.

Jenis struktur berfilamen diwakili di antara alga hijau, merah, kuning-hijau dan keemasan (Rajah 9, E).

Jenis struktur heterotrikal (bukan berfilamen).

Jenis heterofilamen timbul berdasarkan jenis filamen. Thallus heterofilamen kebanyakannya terdiri daripada benang mendatar yang menjalar di sepanjang substrat, melaksanakan fungsi lampiran, dan benang menegak naik di atas substrat, melaksanakan fungsi asimilasi. Yang terakhir menanggung organ pembiakan.

Dalam sesetengah alga, filamen menegak dibezakan kepada internodes Dan nod, dari mana lingkaran cawangan sisi memanjang, yang juga mempunyai struktur bersegmen. Di samping itu, benang tambahan boleh tumbuh dari nod, membentuk penutup kerak internod. Fungsi lampiran pada substrat dilakukan oleh rhizoid tidak berwarna. Struktur ini boleh didapati dalam charophytes, hijau, coklat, merah, beberapa alga kuning-hijau dan keemasan (Rajah 9, DAN).

Jenis struktur parenchymal (tisu).

Salah satu arah dalam evolusi thallus heterofilamen dikaitkan dengan kemunculan thalli parenchymatous. Keupayaan untuk pertumbuhan tanpa had dan pembahagian sel dalam arah yang berbeza membawa kepada pembentukan thalli makroskopik yang besar dengan pembezaan morfofungsi sel bergantung pada kedudukannya dalam thallus (korteks, lapisan perantaraan, empulur).

Dalam jenis ini, terdapat komplikasi thalli secara beransur-ansur daripada plat ringkas kepada thalli dibezakan kompleks dengan tisu dan organ primitif. Jenis struktur parenkim adalah peringkat evolusi tertinggi pembezaan morfologi badan alga. Ia diwakili secara meluas dalam alga besar: coklat, merah dan hijau - alga makrofit yang dipanggil (Rajah 10).

nasi. 10. Keratan rentas thallus alga coklat (oleh:): 1 – kulit luar; 2 - korteks dalaman; 3 – teras

Jenis struktur sifon

Jenis struktur siphonal (bukan selular) dicirikan oleh ketiadaan sekatan selular di dalam thallus, yang mencapai saiz yang agak besar, biasanya makroskopik dan tahap pembezaan tertentu, dengan kehadiran sejumlah besar organel. Pemisahan dalam thallus sedemikian boleh muncul hanya secara tidak sengaja, apabila ia rosak, atau semasa pembentukan organ pembiakan. Dalam kedua-dua kes, proses pembentukan partition berbeza daripada pembentukan organisma multiselular.

Jenis struktur sifon terdapat dalam beberapa alga hijau dan kuning-hijau. Walau bagaimanapun, arah evolusi morfologi ini ternyata menemui jalan buntu.

Jenis struktur siphonocladal

Ciri utama struktur jenis siphonocladal ialah keupayaan untuk membentuk thallus yang tersusun secara kompleks, yang terdiri daripada segmen terutamanya multinucleated, daripada thallus bukan selular primer. Pembentukan thallus sedemikian adalah berdasarkan pembahagian pengasingan, di mana mitosis tidak selalu berakhir dengan sitokinesis.

Struktur jenis siphonocladal hanya diketahui dalam sekumpulan kecil alga hijau marin.

2.3. Pembiakan alga

Pembiakan adalah harta utama makhluk hidup. Intipatinya terletak pada menghasilkan semula jenisnya sendiri. Dalam alga, pembiakan boleh dilakukan secara aseksual, vegetatif dan seksual.

Pembiakan aseks

Pembiakan aseksual alga dijalankan menggunakan sel khusus - pertikaian. Sporulasi biasanya disertai dengan pembahagian protoplas kepada bahagian dan pembebasan produk pembahagian daripada cangkerang sel induk. Lebih-lebih lagi, sebelum pembahagian protoplas, proses berlaku di dalamnya yang membawa kepada peremajaannya. Pembebasan produk bahagian dari cangkerang sel induk adalah perbezaan paling ketara antara pembiakan aseksual sebenar dan pembiakan vegetatif. Kadang-kadang hanya satu spora yang terbentuk dalam sel, tetapi ia meninggalkan cangkang ibu.

Spora biasanya dihasilkan dalam sel khas yang dipanggil sporangia, berbeza daripada sel vegetatif biasa dalam saiz dan bentuk. Mereka timbul sebagai hasil daripada sel biasa dan hanya melaksanakan fungsi membentuk spora. Kadangkala spora terbentuk dalam sel yang tidak berbeza dalam bentuk dan saiz daripada sel vegetatif biasa. Spora juga berbeza daripada sel vegetatif dalam bentuk dan saiz yang lebih kecil. Bilangan spora dalam sporangium adalah antara satu hingga beberapa ratus. Spora ialah peringkat penyebaran dalam kitaran hidup alga.

Bergantung pada struktur terdapat:

zoospora– spora motil alga hijau dan coklat, mungkin mempunyai satu, dua, empat atau banyak flagela, dalam kes kedua flagella terletak di corolla di hujung hadapan spora atau berpasangan di seluruh permukaan;

hemizoospora– zoospora yang telah kehilangan flagela tetapi mengekalkan vakuol kontraktil dan stigma;

aplanospores– spora bukan motil yang menutupi diri mereka dengan membran di dalam sel induk;

sukan permotoran– aplanospora, mempunyai bentuk sel ibu;

hipnospora– spora tidak motil dengan cangkerang yang menebal, direka untuk bertahan dalam keadaan persekitaran yang tidak menguntungkan.

Dalam alga merah, pembiakan aseksual berlaku menggunakan monospora, bispor, tetraspore atau polispora. Monospora tidak mempunyai flagel atau membran. Selepas meninggalkan sel ibu, mereka mampu melakukan pergerakan amoeboid. Monospora berbeza daripada sel vegetatif dengan bentuk ovoid atau sfera, kaya dengan nutrien dan berwarna pekat.

Struktur spora dan jenis sporulasi mempunyai nilai hebat untuk sistematik alga, kerana ia mencerminkan perbezaan dalam organisasi bentuk nenek moyang pelbagai kumpulan alga.

Pembiakan vegetatif

Pembiakan vegetatif dalam alga boleh berlaku dalam beberapa cara: pembahagian mudah dalam dua, pembahagian berbilang, tunas, pemecahan thallus, stolon, tunas induk, paraspora, nodul, akinetes.

Pembahagian mudah.

Kaedah pembiakan ini hanya terdapat dalam bentuk alga unisel. Pembahagian berlaku paling mudah dalam sel yang mempunyai struktur badan jenis amoeboid.

Pembahagian bentuk amoeboid. Pembahagian amoeboid adalah mungkin dalam sebarang arah. Ia bermula dengan pemanjangan badan amuba, dan kemudian partition digariskan di khatulistiwa, yang membahagikan badan kepada dua bahagian yang lebih kurang sama. Pembahagian sitoplasma disertai dengan pembahagian nukleus. Kadang-kadang pembahagian didahului oleh peralihan kepada keadaan pegun kerana penarikan balik kaki, dan sel memperoleh bentuk sfera. Pada masa yang sama, protoplasma kehilangan ketelusannya dan vakuol kontraktil hilang. Menjelang akhir pembahagian, sel diregangkan, diikat, dan kemudian muncul pseudopod.

Pembahagian bentuk berbendera. Dalam bentuk berbendera, jenis pembiakan vegetatif yang paling kompleks berlaku. Jenis pembiakan ditentukan oleh tahap organisasi dan tahap kekutuban sel. Dalam sesetengah kriptofit, alga emas dan hijau, pembiakan dengan pembahagian mudah kepada dua berlaku dalam keadaan mudah alih hanya di sepanjang paksi membujur dan bermula dari kutub anterior sel. Dalam kes ini, flagela boleh pergi ke satu sel sahaja atau dibahagikan sama rata antara sel baru. Sel yang tidak mempunyai flagel membentuk satu sel itu sendiri. Dalam kebanyakan alga Volvox dan Euglena, semasa pembiakan, membran sel menjadi lendir dan pembahagian berlaku dalam keadaan pegun. Dalam semua bentuk berbendera yang mempunyai cangkang, sel dibahagikan kepada dua bahagian yang sama atau tidak sama. Selepas pemisahan, cangkerang lama ditumpahkan dan yang baru terbentuk.

Pembahagian bentuk coccoid. Dalam alga dengan struktur sel jenis coccoid, pembiakan vegetatif memperoleh ciri-ciri tipikal pembahagian sel tumbuhan pegun dengan dinding sel yang jelas. Dalam kesederhanaannya, ia menghampiri pembiakan vegetatif jenis amoeboid dan dijalankan dengan pembahagian mudah sel kepada dua.

Bertunas.

Sel-sel alga bercabang filamen dicirikan oleh dua cara pembiakan vegetatif: pembahagian mudah kepada dua dan tunas. Gabungan kaedah pembiakan ini menyebabkan percabangan sisi alga berfilamen.

Pecahan.

Pemecahan adalah wujud dalam semua kumpulan alga multiselular dan menunjukkan dirinya dalam bentuk yang berbeza: pembentukan hormogonium, penjanaan semula bahagian thallus yang terpisah, kehilangan cawangan secara spontan, pertumbuhan semula rhizoid. Punca pemecahan mungkin faktor mekanikal (gelombang, arus, gigitan haiwan), atau kematian beberapa sel. Contoh kaedah pemecahan yang terakhir ialah pembentukan hormogonia dalam alga biru-hijau. Setiap hormogonium boleh menimbulkan individu baru. Pembiakan oleh bahagian thalli, ciri alga merah dan coklat, tidak selalu membawa kepada penyambungan semula tumbuhan biasa. Rumpai laut yang tumbuh di atas batu dan batu selalunya sebahagian atau sepenuhnya musnah oleh tindakan ombak. Serpihan mereka yang terpisah atau keseluruhan thalli tidak dapat melekat semula pada tanah pepejal kerana pergerakan air yang berterusan. Selain itu, organ perlekatan tidak terbentuk lagi. Jika thalli seperti itu mendapati diri mereka berada di tempat yang sunyi dengan dasar berlumpur atau berpasir, mereka terus membesar sambil berbaring di atas tanah. Lama kelamaan, bahagian yang lebih tua mati dan dahan yang memanjang daripadanya bertukar menjadi thalli bebas, dalam kes sedemikian, mereka bercakap tentang bentuk yang tidak terikat, atau hidup bebas, bagi spesies yang sepadan. Alga banyak berubah: dahan mereka menjadi lebih nipis, lebih sempit dan cawangan menjadi lebih lemah. Bentuk alga yang tidak terikat tidak membentuk organ pembiakan seksual dan aseksual dan hanya boleh membiak secara vegetatif.

Pembiakan dengan pucuk, stolon, tunas induk, nodul, akinetes.

Dalam bentuk tisu alga hijau, coklat dan merah, pembiakan vegetatif mengambil bentuk lengkapnya, yang berbeza sedikit daripada pembiakan vegetatif tumbuhan yang lebih tinggi. Sambil mengekalkan keupayaan untuk menjana semula bahagian thallus, bentuk tisu memperoleh formasi khusus yang melaksanakan fungsi pembiakan vegetatif. Banyak spesies alga coklat, merah, hijau dan chara mempunyai pucuk di mana thalli baru tumbuh. Pada thalli beberapa alga coklat dan merah, tunas induk (propagules) berkembang, yang gugur dan tumbuh menjadi thalli baru.

Dengan bantuan nodul overwintering unisel atau multiselular, pembaharuan bermusim alga charophyte berlaku. Sesetengah alga berfilamen (contohnya, alga ulothrix hijau) membiak oleh akinetes - sel khusus dengan cangkerang yang menebal dan sejumlah besar nutrien simpanan. Mereka mampu bertahan dalam keadaan buruk.

Pembiakan seksual

Pembiakan seksual dalam alga dikaitkan dengan proses seksual, yang terdiri daripada gabungan dua sel, mengakibatkan pembentukan zigot yang tumbuh menjadi individu baru atau menghasilkan zoospora.

Terdapat beberapa jenis pembiakan seksual dalam alga:

hologami(konjugasi) - tanpa pembentukan sel khusus;

gametogamy– dengan bantuan sel khusus – gamet.

Hologami. Dalam kes yang paling mudah, proses berlaku dengan gabungan dua sel vegetatif tidak bergerak yang tidak mempunyai membran sel. Dalam bentuk alga berbendera unisel, proses seksual dijalankan oleh gabungan dua individu.

Apabila kandungan dua sel vegetatif berbendera bergabung, proses seksual dipanggil konjugasi. Semasa konjugasi, gabungan dua sel berlaku, yang melaksanakan fungsi sel kuman - gamet. Percantuman kandungan sel berlaku melalui saluran konjugasi yang dibentuk khas, menghasilkan zigot, yang kemudiannya ditutup dengan membran tebal dan bertukar menjadi zigospora. Jika kadar aliran kandungan sel adalah sama, zigot terbentuk dalam saluran konjugasi. Dalam kes ini, pembahagian sel kepada lelaki dan perempuan adalah bersyarat.

Gametogami. Pembiakan seksual dalam alga, termasuk alga uniselular, paling kerap berlaku dengan membahagikan kandungan sel dan pembentukan sel kuman khusus di dalamnya - gamet. Dalam semua alga hijau dan coklat, gamet jantan mempunyai flagela, tetapi gamet betina tidak selalu memilikinya. Dalam alga primitif, gamet terbentuk dalam sel vegetatif. Dalam bentuk yang lebih teratur, gamet terletak dalam sel khas yang dipanggil gametangia. Sel vegetatif atau gametangium boleh mengandungi dari satu hingga beberapa ratus gamet. Bergantung pada saiz gamet yang bergabung, beberapa jenis gametogami dibezakan: isogami, heterogami, oogami.

Jika gamet yang bergabung mempunyai bentuk dan saiz yang sama, proses seksual ini dipanggil isogami.

Jika gamet yang bergabung mempunyai bentuk yang sama, tetapi saiz yang berbeza (gamet betina lebih besar daripada gamet lelaki), maka mereka bercakap tentang heterogami.

Proses seksual di mana sel besar yang tidak bergerak bergabung - telur dan sel lelaki kecil mudah alih - sperma, dipanggil oogami. Gametangia dengan telur dipanggil archegonia atau oogonia, dan dengan spermatozoa - antheridia. Gamet jantan dan betina boleh berkembang pada individu yang sama (monoecious) atau pada individu yang berbeza (dioecious). Zigot yang terbentuk hasil daripada gabungan gamet, selepas beberapa perubahan, bertukar menjadi zigospora. Yang terakhir biasanya ditutup dengan cangkang yang padat. Zygospora mungkin masa yang lama tidak aktif (sehingga beberapa bulan) atau bercambah tanpa tempoh tidak aktif.

Autogami. Jenis proses seksual yang istimewa. Ia terdiri daripada fakta bahawa nukleus sel membahagi secara meiotik, daripada empat nukleus yang terbentuk, dua dimusnahkan, dan dua nukleus yang tinggal bergabung, membentuk zigot, yang, tanpa tempoh rehat, meningkat dalam saiz dan bertukar menjadi auxospore. Ini adalah bagaimana individu meremajakan.

2.4. Kitaran hidup alga

Kitaran hidup, atau kitaran pembangunan, ialah satu set semua peringkat perkembangan organisma, akibatnya, daripada individu tertentu atau asas mereka, individu baru dan asas yang serupa dengan mereka terbentuk. Tahap penuaan, membawa kepada kematian individu, dan tempoh rehat melangkaui kitaran hayat. Kitaran pembangunan boleh menjadi mudah atau kompleks, yang dikaitkan dengan nisbah diploid dan haploid fasa nuklear, atau bentuk pembangunan(Gamb. 11).

nasi. 11. Kitaran hidup alga (mengikut:): I – haplobiont dengan pengurangan zigotik; II - haplodiplobiont dengan pengurangan sporik; III - diplobiont dengan pengurangan gametik; IV - haplodiplobiont dengan pengurangan somatik. Fasa dominan dalam kes I dan III ialah multiselular; jika ia unisel, maka ia tahan lama dan mampu pembiakan mitosis; 1 - fasa haploid; 2 – fasa diploid

Konsep kitaran hidup dikaitkan dengan silih berganti generasi. Di bawah generasi memahami keseluruhan individu yang dipertimbangkan berhubung dengan nenek moyang dan keturunan yang hidup pada masa yang rapat, dan berkaitan secara genetik dengannya.

Kitaran hidup yang mudah adalah ciri cyanobacteria, di mana pembiakan seksual tidak dijumpai. Kitaran hidup mereka telah lengkap ( besar) Dan kecil. Kitaran hayat kecil sepadan dengan cabang tertentu kitaran besar dan membawa kepada pembentukan berulang keadaan umur pertengahan individu cyanobacteria . Kitaran pembangunan cyanobacteria, oleh itu, termasuk segmen tertentu pembangunan satu atau beberapa generasi berturut-turut bentuk sistematik tertentu: dari primordium individu kepada kemunculan primordia baru jenis yang sama.

Dalam kebanyakan alga dengan proses seksual, bergantung pada masa tahun dan keadaan luaran, bentuk pembiakan yang berbeza diperhatikan (seksual dan aseksual), dengan perubahan dalam fasa nuklear haploid dan diploid. Perubahan yang dilalui oleh individu antara fasa pembangunan yang sama membentuk kitaran hidupnya.

Organ pembiakan seksual dan aseksual boleh berkembang pada individu yang sama atau pada individu yang berbeza. Tumbuhan yang menghasilkan spora dipanggil sporofit, dan gamet yang membentuk ialah gametofit. Tumbuhan yang boleh menghasilkan kedua-dua spora dan gamet dipanggil gametosporophytes. Gametosporophytes adalah ciri-ciri banyak alga: hijau (Ulvacaceae), coklat (Ectocarpaceae) dan merah (Bangieaceae). Perkembangan organ pembiakan satu jenis atau yang lain ditentukan oleh suhu persekitaran. Contohnya, pada lamellar thalli alga merah Porphyra Tenera pada suhu di bawah 15–17 °C, organ pembiakan seksual terbentuk, dan pada suhu yang lebih tinggi, organ pembiakan aseks terbentuk. Secara umum, dalam kebanyakan alga, gamet berkembang pada suhu yang lebih rendah daripada spora. Perkembangan organ pembiakan tertentu juga dipengaruhi oleh faktor lain: keamatan cahaya, panjang hari, komposisi kimia air, termasuk kemasinannya.

Gametofit, gametosporophytes dan sporophytes alga mungkin tidak berbeza dalam rupa atau mempunyai perbezaan morfologi yang jelas. Membezakan isomorfik(serupa) dan heteromorfik(berbeza) perubahan dalam bentuk pembangunan, yang dikenal pasti dengan silih berganti generasi. Dalam kebanyakan gametosporophytes, pertukaran generasi tidak berlaku. Kadangkala gametofit dan sporofit, tanpa berbeza secara morfologi, wujud dalam keadaan persekitaran yang berbeza; dalam beberapa kes mereka berbeza secara morfologi. Sebagai contoh, dalam alga merah Porphyra Tenera sporofit mempunyai bentuk filamen satu baris bercabang yang tertanam dalam substrat berkapur (cengkerang moluska, batu). Mereka tumbuh lebih disukai dalam cahaya malap dan menembusi substrat ke kedalaman yang besar. Gametofit alga ini mempunyai bentuk plat dan tumbuh di pencahayaan yang baik berhampiran tepi air dan di zon pasang surut.

Dengan pertukaran generasi heteromorfik, struktur sporofit dan gametofit berbeza dalam beberapa kes agak ketara. Oleh itu, dalam alga hijau dari genera Akrosifoni Dan Spongomorpha gametofit adalah multiselular, beberapa sentimeter tinggi, dan sporofit adalah unisel, mikroskopik. Nisbah lain bagi saiz gametofit dan sporofit juga mungkin. Dalam alga coklat Gula gametofit adalah mikroskopik, dan sporofit adalah sehingga 12 m panjang Dalam kebanyakan alga, gametofit dan sporophytes adalah tumbuhan bebas. Dalam beberapa spesies alga merah, sporofit tumbuh pada gametofit, dan dalam beberapa alga coklat, gametofit berkembang di dalam sporophyte thallus.

Perubahan heteromorfik dalam bentuk perkembangan, apabila pemisahan sporofit yang jelas daripada gametofit diperhatikan, adalah ciri kumpulan alga yang lebih teratur. Dalam kes ini, salah satu bentuk, selalunya gametofit, adalah mikroskopik. Adalah dipercayai bahawa kitaran pembangunan heteromorfik alga timbul daripada satu isomorfik. Kaedah pembangunan gametofit dan sporofit adalah sangat penting dalam taksonomi alga. Kitaran pembangunan yang paling kompleks dan pelbagai, tidak terdapat dalam alga lain, adalah ciri alga merah.

Perubahan fasa nuklear.

Semasa proses seksual, akibat daripada gabungan gamet dan nukleusnya, bilangan kromosom dalam nukleus berganda. Pada peringkat tertentu kitaran pembangunan, semasa meiosis, bilangan kromosom berkurangan, akibatnya nukleus yang terhasil menerima satu set kromosom. Sporofit kebanyakan alga adalah diploid, dan meiosis dalam kitaran perkembangannya bertepatan dengan pembentukan spora, dari mana gametosporophytes atau gametofit haploid berkembang. meiosis ini dipanggil pengurangan sporik. Sporofit daripada alga merah yang lebih primitif (genera Cladophora, Ectocarpus dan banyak lagi) bersama-sama dengan spora haploid membentuk spora diploid, yang sekali lagi berkembang menjadi sporofit. Spora yang muncul pada gametosporophytes berfungsi untuk memperbaharui diri tumbuhan induk. Sporofit dan gametofit alga pada peringkat tertinggi evolusi berganti-ganti dengan ketat tanpa memperbaharui diri.

Dalam beberapa alga, meiosis berlaku dalam zigot. meiosis ini dipanggil pengurangan zigotik dan terdapat dalam beberapa spesies alga hijau dan charophyte. Dalam volvox air tawar dan alga ulothrix, sporofit diwakili oleh zigot uniselular, yang menghasilkan sehingga 32 zoospora, yang jisimnya berkali-kali lebih besar daripada gamet induk, i.e. pada asasnya pengurangan sporik diperhatikan.

Sesetengah kumpulan alga mempunyai pengurangan gametik, yang merupakan ciri haiwan, dan bukan organisma tumbuhan. Dalam alga ini, meiosis berlaku semasa pembentukan gamet, manakala baki sel thallus kekal diploid. Perubahan fasa nuklear sedemikian adalah ciri diatom dan alga fucus coklat, yang tersebar luas di seluruh dunia (termasuk spesies alga laut yang paling meluas), dan alga hijau - genus yang besar. Cladophora. Perkembangan dengan pengurangan gametik nukleus dipercayai memberi alga ini kelebihan tertentu berbanding yang lain.

Sekiranya pembahagian pengurangan berlaku dalam sporangia sebelum pembentukan spora pembiakan aseksual (pengurangan sporik), maka terdapat penggantian generasi - sporofit diploid dan gametofit haploid. Jenis kitaran hidup ini dipanggil haplobiont dengan sporik pengurangan. Ia adalah ciri beberapa alga hijau, banyak alga coklat dan merah.

Akhirnya, dalam beberapa alga, meiosis berlaku dalam sel vegetatif thallus diploid (pengurangan somatik), dari mana thalli haploid kemudiannya berkembang. begitu kitaran hidup dengan pengurangan somatik dikenali daripada alga merah dan hijau.

Soalan keselamatan

Jenis pemakanan alga.

Jenis-jenis thallus alga.

Ciri-ciri struktur morfologi monadik.

Ciri-ciri struktur morfologi rhizopodial. Jenis proses sitoplasma.

Ciri-ciri struktur morfologi palmelloid.

Ciri-ciri struktur morfologi coccoid.

Ciri-ciri struktur morfologi trikal.

Ciri-ciri struktur morfologi heterotrik.

Ciri-ciri struktur morfologi parenkim.

Ciri-ciri struktur morfologi sifon.

Ciri-ciri struktur morfologi siphonocladal.

12. Pembiakan aseks. Jenis-jenis pertikaian.

13. Jenis pembiakan vegetatif alga.

14. Jenis pembiakan alga secara seksual.

15. Bagaimanakah sporofit dan gametofit berbeza?

16. Apakah perubahan generasi heteromorfik dan isomorfik?

17. Perubahan fasa nuklear dalam kitaran hidup alga. Pengurangan sporakal, zigotik dan gametik.

3. KUMPULAN EKOLOGI ALGA

Alga diedarkan di seluruh dunia dan terdapat dalam pelbagai biotop akuatik, daratan dan tanah. Pelbagai kumpulan ekologi diketahui: alga habitat akuatik, alga daratan, alga tanah, alga mata air panas, alga salji dan ais, alga mata air hipersalin.

3.1. Alga habitat akuatik

3.1.1. Fitoplankton

Istilah "phytoplankton" bermaksud koleksi organisma tumbuhan yang terapung di dalam ruang air. Alga planktonik adalah yang utama, dan dalam beberapa kes satu-satunya, pengeluar bahan organik primer, yang berasaskannya semua hidupan dalam badan air wujud. Produktiviti fitoplankton bergantung kepada kompleks pelbagai faktor.

Alga planktonik hidup dalam pelbagai jenis air - dari lautan hingga lopak. Selain itu, kepelbagaian keadaan persekitaran yang lebih besar dalam badan air pedalaman berbanding dengan laut juga menentukan kepelbagaian komposisi spesies dan kompleks ekologi plankton air tawar yang lebih ketara.

Fitoplankton ekosistem air tawar dicirikan oleh kemusim yang jelas. Dalam setiap musim, satu atau beberapa kumpulan alga mendominasi dalam takungan, dan semasa tempoh pembangunan intensif, selalunya hanya satu spesies yang mendominasi. Jadi pada musim sejuk, di bawah ais (terutamanya apabila ais dilitupi dengan salji), fitoplankton sangat miskin atau hampir tiada kerana kekurangan cahaya. Perkembangan vegetatif alga plankton sebagai komuniti bermula pada bulan Mac - April, apabila tahap cahaya matahari menjadi mencukupi untuk fotosintesis alga walaupun di bawah ais. Pada masa ini, cukup banyak flagellata kecil muncul - euglenophytes, dinophytes, yang emas, serta diatom yang menyukai sejuk. Semasa tempoh ais pecah sebelum stratifikasi suhu ditubuhkan, yang biasanya berlaku apabila lapisan atas air dipanaskan hingga 10-12C°, perkembangan pesat kompleks diatom yang menyukai sejuk bermula. Pada musim panas, apabila suhu air melebihi 15C°, produktiviti maksimum alga biru-hijau, euglenoid dan hijau diperhatikan. Bergantung pada jenis tropika dan limnologi takungan, air "mekar" mungkin berlaku pada masa ini, disebabkan oleh perkembangan alga biru-hijau dan hijau.

Salah satu ciri penting fitoplankton air tawar ialah banyaknya alga planktonik sementara di dalamnya. Sebilangan spesies, yang biasanya dianggap sebagai planktonik, di dalam kolam dan tasik mempunyai fasa dasar atau perifiton (dilekatkan pada beberapa objek) dalam perkembangannya.

Fitoplankton marin terdiri terutamanya daripada diatom dan dinofit. Daripada diatom, wakil genera sangat banyak Chaetoceros, Rhizosolenia, Thalassiosira dan beberapa yang lain tidak hadir dari plankton air tawar. Komposisi bentuk flagellar alga dinofit dalam fitoplankton marin adalah sangat pelbagai. Perwakilan primnesiophytes sangat banyak dalam fitoplankton marin mereka diwakili di perairan tawar oleh hanya beberapa spesies. Walaupun persekitaran marin agak homogen di kawasan yang luas, kehomogenan yang sama tidak diperhatikan dalam taburan fitoplankton marin. Perbezaan dalam komposisi dan kelimpahan spesies sering dinyatakan walaupun di kawasan air laut yang agak kecil, tetapi ia ditunjukkan dengan jelas dalam zon pengedaran geografi berskala besar. Di sini kesan ekologi faktor persekitaran utama ditunjukkan: kemasinan air, suhu, cahaya dan kandungan nutrien.

Alga planktonik biasanya mempunyai penyesuaian khas untuk hidup dalam ampaian. Ada yang mempunyai pelbagai jenis tumbuh-tumbuhan dan pelengkap badan - duri, bulu, tumbuh-tumbuhan horny, membran. Yang lain membentuk koloni yang merembeskan lendir dengan banyaknya. Yang lain lagi mengumpul bahan dalam badan mereka yang meningkatkan daya apungan mereka (titisan lemak dalam diatom, vakuol gas dalam biru-hijau). Pembentukan ini jauh lebih berkembang dalam fitoplankter marin daripada dalam air tawar. Salah satu penyesuaian untuk terampai sedia ada dalam ruang air ialah saiz badan kecil alga planktonik.

3.1.2. Phytobenthos

Phytobenthos merujuk kepada satu set organisma tumbuhan yang disesuaikan untuk wujud dalam keadaan terikat atau tidak terikat di bahagian bawah takungan dan pada pelbagai objek, organisma hidup dan mati di dalam air.

Kemungkinan alga bentik tumbuh di habitat tertentu ditentukan oleh kedua-dua faktor abiotik dan biotik. Antara faktor biotik, persaingan dengan alga lain dan kehadiran pengguna memainkan peranan penting. Ini membawa kepada fakta bahawa beberapa jenis alga bentik tidak tumbuh di semua kedalaman dan tidak di semua badan air dengan keadaan cahaya dan hidrokimia yang sesuai. Cahaya amat penting untuk pertumbuhan alga bentik sebagai organisma fotosintesis. Tetapi tahap penggunaannya dipengaruhi oleh faktor persekitaran lain: suhu, kandungan bahan biogenik dan aktif secara biologi, oksigen dan sumber karbon bukan organik, dan yang paling penting, kadar kemasukan bahan ini ke dalam thallus, yang bergantung kepada kepekatan bahan dan kelajuan pergerakan air. Sebagai peraturan, tempat dengan pergerakan air yang sengit dicirikan oleh perkembangan alga bentik yang subur.

Alga bentik tumbuh dalam keadaan aktif pergerakan air, mendapat kelebihan berbanding alga yang tumbuh di perairan yang tidak aktif. Tahap fotosintesis yang sama boleh dicapai oleh organisma phytobenthos dalam keadaan aliran dengan kurang cahaya, yang menggalakkan pertumbuhan thalli yang lebih besar. Pergerakan air, lebih-lebih lagi, menghalang pengendapan zarah kelodak pada batu dan batu, yang mengganggu penetapan tunas alga, memihak kepada pertumbuhan alga bawah, membasuh haiwan pemakan alga dari permukaan tanah. Akhirnya, walaupun semasa arus deras atau ombak yang kuat, thalli alga rosak atau tercabut dari tanah, pergerakan air masih tidak menghalang pengendapan spesies mikroskopik alga atau peringkat mikroskopik alga makrofit.

Pengaruh pergerakan air terhadap perkembangan alga bentik amat ketara di sungai, sungai dan aliran gunung. Dalam takungan ini terdapat sekumpulan organisma bentik yang lebih suka tempat yang mempunyai arus yang kuat. Di tasik yang tidak mempunyai arus yang kuat, gerakan ombak menjadi kepentingan utama. Di laut, ombak juga mempunyai kesan yang besar terhadap kehidupan alga bentik, khususnya pada taburan menegaknya.

Di laut utara, taburan dan kelimpahan alga bentik dipengaruhi oleh ais. Bergantung pada ketebalan, pergerakan dan hummockingnya, belukar alga boleh dimusnahkan (dipadamkan) hingga kedalaman beberapa meter. Oleh itu, sebagai contoh, di Artik, alga coklat saka ( Fucus, Laminaria) paling mudah ditemui berhampiran pantai di antara batu dan tebing batu yang menghalang pergerakan ais.

Kehidupan alga bentik dipengaruhi dalam banyak cara oleh suhu. Bersama-sama dengan faktor-faktor lain, ia menentukan kadar pertumbuhan mereka, kadar dan arah perkembangan, momen pembentukan organ pembiakan mereka, dan zon pengedaran geografi.

Pembangunan intensif alga juga difasilitasi oleh kandungan sederhana dalam air. nutrien. Di perairan tawar, keadaan seperti itu dicipta di kolam cetek, di zon pantai tasik, di belakang sungai, di laut - di teluk kecil.

Jika di tempat tersebut terdapat pencahayaan yang mencukupi, tanah keras dan pergerakan air yang lemah, maka keadaan optimum untuk kehidupan phytobenthos dicipta. Dengan ketiadaan pergerakan air dan pengayaan yang tidak mencukupi dengan nutrien, alga bentik tumbuh dengan buruk. Keadaan sedemikian wujud di teluk berbatu dengan cerun bawah yang besar dan kedalaman yang ketara di tengah, kerana nutrien dari sedimen bawah tidak dibawa ke ufuk atas. Di samping itu, rumpai laut makroskopik, yang berfungsi sebagai substrat untuk banyak bentuk kecil alga bentik, mungkin tiada di habitat tersebut.

Sumber nutrien dalam air adalah air larian pantai dan sedimen dasar. Peranan yang terakhir adalah sangat hebat sebagai penumpuk sisa organik. Dalam sedimen bawah, hasil daripada aktiviti penting bakteria dan kulat, mineralisasi sisa organik berlaku; bahan organik kompleks ditukarkan kepada sebatian tak organik ringkas yang tersedia untuk digunakan oleh tumbuhan fotosintesis.

Selain cahaya, pergerakan air, suhu dan kandungan nutrien, pertumbuhan alga bentik bergantung kepada kehadiran haiwan akuatik herbivor– landak laut, gastropod, krustasea, ikan. Ini amat ketara dalam belukar alga kelp, yang bersaiz besar. Di laut tropika, di beberapa tempat, ikan benar-benar memakan alga hijau, coklat dan merah dengan thallus lembut. Gastropod, merangkak di bahagian bawah, memakan alga mikroskopik dan anak benih kecil spesies makroskopik.

Alga dasar utama badan air benua ialah diatom, alga berfilamen hijau, biru-hijau dan kuning-hijau, melekat atau tidak melekat pada substrat.

Alga bentik utama di laut dan lautan berwarna coklat dan merah, kadang kala makroskopik hijau berbentuk thallous. Kesemuanya boleh ditumbuhi dengan diatom kecil, biru-hijau dan alga lain.

Bergantung pada tempat pertumbuhan, kumpulan ekologi berikut dibezakan antara alga bentik:

epiliths– tumbuh di permukaan tanah keras (batu, batu);

epipelit– mendiami permukaan tanah gembur (pasir, kelodak);

epifit– epizoit– hidup di permukaan tumbuhan/haiwan;

endofit– endozoit atau endosimbion– hidup di dalam badan tumbuhan/haiwan, tetapi memberi makan secara bebas (mempunyai kloroplas dan berfotosintesis);

endolith– hidup dalam substrat berkapur (batu, cangkerang moluska, cangkerang krustasea).

Kadangkala sekumpulan organisma diasingkan kekotoran, atau perifiton. Organisma yang termasuk dalam kumpulan ini hidup di atas objek yang kebanyakannya bergerak atau diterbangkan oleh air. Di samping itu, ia dikeluarkan dari bawah dan terdedah kepada cahaya, makanan dan keadaan suhu yang berbeza daripada organisma yang benar-benar tinggal di bawah.

Komposisi pengotoran termasuk mikroalga dan alga makrofit. Alga mikroskopik (biru-hijau dan diatom) membentuk filem bakteria-alga-detrital mukosa pada substrat yang dimasukkan ke dalam persekitaran akuatik. Kemudian makroalga (merah, coklat dan hijau) mendap pada mikrofilem utama bersama-sama dengan haiwan. Ini mewujudkan gangguan serius dalam aktiviti ekonomi manusia. Disebabkan fouling, kelajuan kapal dan kecekapan peranti hidroakustik berkurangan, penggunaan bahan api meningkat, dan struktur bawah air menjadi lebih berat dan terhakis. Di samping itu, filem berlendir yang terbentuk akibat kekotoran boleh mengganggu operasi paip air, menyumbat bukaan pengambilan air dan saluran paip, dan mengganggu proses pertukaran haba dalam unit penyejukan.

Organisma pengotor yang melekat yang hidup pada struktur bawah air di zon intertidal dan pada kedalaman sehingga 1 m biasanya disingkirkan semasa musim sejuk dengan pengeringan dan lelasan yang berpanjangan oleh ais. Oleh itu, setiap tahun dalam tempoh musim bunga-musim panas, komuniti fouling terbentuk di sini, ciri-ciri peringkat perintis penggantian biologi. Spesies dominan komuniti tersebut, bersama-sama dengan teritip dan moluska, selalunya adalah alga makrofit. Di zon sublittoral struktur bawah air - dari kedalaman 0.7-0.9 m ke pangkalannya (6-12 m) - pengotoran saka berkembang. Komposisinya didominasi oleh alga coklat dari genera Saccharina Dan Costaria. Biojisim alga besar ini di latitud sederhana boleh menjadi sangat ketara, berjumlah puluhan kilogram setiap meter persegi.

Alga pengotor juga boleh wujud di udara ( aerophyton). Daripada jumlah ini, alga hijau dan biru-hijau mendominasi. Di bawah keadaan tertentu, alga aerophyton boleh merosakkan bahan perindustrian dan binaan, monumen seni bina, lukisan, dsb., jika ia tidak dilindungi oleh salutan toksik. Punca kerosakan adalah produk metabolik agen pengotor, terutamanya asid organik. Alga aerophyton terutamanya biasa di kawasan tropika lembap, di mana terdapat cukup haba, lembapan dan habuk asal organik, yang merupakan tempat pembiakan untuk perkembangan mereka. Kerosakan bio daripada mereka boleh menjadi ketara.

Epilites. Kumpulan ini termasuk alga yang melekat. Mereka mengisi permukaan batu, membentuk penutup seperti kerak atau pad rata, atau mempunyai organ perlekatan khas - rhizoid. Perkembangan intensif epiliths diperhatikan dalam takungan dengan dasar yang keras dan air yang mengalir deras. Epiliths biasa adalah wakil alga emas dari genus Hydrurus, alga perang daripada genera Saccharina, Kelp, Costaria dll.

Epipelit. Alga longgar merebak di sepanjang bahagian bawah, mengikat dan menguatkan substrat. Mereka sering diwakili oleh diatom, aureus, euglenoids, cryptophytes, dan dinophytes yang bebas merangkak pada substrat. Organ perlekatan epipelit kadang-kadang adalah rhizoid pendek yang tidak boleh berakar dalam. Hanya alga charophyte dengan rhizoid panjangnya berkembang dengan baik di dasar berlumpur.

Biasanya, organ lampiran epiliths dan epipeliths adalah pembentukan khas - tapak kaki, kaki, kaki, tali mukus atau pad mukus, kusyen, dll.

Epifit/epizoit. Alga menggunakan organisma hidup sebagai substrat. Epizoit ialah alga yang mengendap pada haiwan. Pada permukaan cangkerang moluska terdapat hijau kecil ( Edogonium, Cladophora, Ulva) dan merah ( Gelidium, Palmaria,) rumpai laut; pada span - hijau, biru-hijau dan diatom. Epizoit hidup pada krustasea, rotifera, kurang biasa pada bukan serangga akuatik atau larva, cacing dan haiwan yang lebih besar. Epizoit termasuk spesies alga hijau dan charophyte dari genera Chlorangiella, Charatiochloris, Korzhikoviella, Chlorangiopsis dll. Kebanyakan epizoit tidak boleh wujud secara berasingan daripada substrat. Alga biasanya mati pada haiwan mati atau pada cangkerang yang dibuang semasa molting.

Epifit ialah alga yang hidup pada tumbuhan. Sambungan jangka pendek timbul antara tumbuhan substrat (basiphyte) dan tumbuhan epifit. Fenomena epifitisme yang kompleks dan menarik masih kurang difahami. Selalunya terdapat kes epifitisme berganda atau tiga kali ganda, apabila beberapa alga yang mendap pada yang lain lebih bentuk besar, mereka sendiri adalah substrat untuk spesies lain, lebih kecil atau mikroskopik. Kadangkala keadaan fisiologi tumbuhan substrat adalah penting untuk pembangunan epifit. Bilangan epifit, sebagai peraturan, meningkat apabila alga basifit semakin tua. Sebagai contoh, kekayaan spesies terbesar alga aedogonia epifit diperhatikan pada tumbuhan akuatik yang mati ( Manna, Reed, Sedge).

Endofit/endozoit, atau endosimbion

Endosimbion, atau simbion intrasel - alga yang hidup dalam tisu atau sel organisma lain (haiwan invertebrata atau alga). Mereka membentuk sejenis kumpulan ekologi. Symbion intraselular tidak kehilangan keupayaan untuk berfotosintesis dan membiak di dalam sel perumah. Pelbagai alga boleh menjadi endosimbion, tetapi yang paling banyak ialah endosymbioses bagi alga hijau unisel dan kuning-hijau dengan haiwan unisel. Alga yang mengambil bahagian dalam simbiosis tersebut masing-masing dipanggil zoochlorella Dan zooxanthellae. Alga hijau dan kuning-hijau membentuk endosimbiosis dengan organisma multiselular: span, hidra, dll. Endosimbiosis alga biru-hijau dengan protozoa dipanggil syncyanoses. Selalunya, jenis cyanobacteria lain boleh mengendap dalam lendir beberapa spesies biru-hijau. Mereka biasanya menggunakan sebatian organik siap pakai, yang terbentuk dengan banyak semasa pecahan lendir koloni tumbuhan tuan rumah, dan membiak secara intensif.

Endofit yang paling biasa adalah wakil emas (spesies genera Chromulina, Myxochloris) dan hijau (genus Chlorochitrium, Chlamydomyx) alga yang mendap di dalam badan lumut itik dan lumut sphagnum. Genus alga hijau Carteria menetap di dalam sel epidermis cacing bersilia berbelit-belit, satu spesies genus Chlorella– dalam vakuol protozoa, dan spesies genus Chlorococcum– dalam sel alga cryptophyte Cyanophora.

3.1.3. Alga ekosistem akuatik yang melampau

Alga mata air panas. Alga yang tumbuh pada suhu 35–85 °C dipanggil termofilik. Selalunya suhu tinggi alam sekitar digabungkan dengan kandungan garam mineral atau bahan organik yang tinggi (air sisa panas yang sangat tercemar dari kilang, kilang, loji kuasa atau loji nuklear). Penghuni biasa air panas adalah alga biru-hijau dan, pada tahap yang lebih rendah, diatom dan alga hijau.

Alga salji dan ais. Alga yang tumbuh di permukaan ais dan salji dipanggil kriofilik. Apabila berkembang dalam jumlah besar, mereka boleh menyebabkan hijau, kuning, biru, merah, coklat atau hitam "mekar" salji atau ais. Antara alga kriofilik, alga hijau, biru-hijau dan diatom mendominasi. Hanya beberapa alga ini mempunyai peringkat tidak aktif; kebanyakannya tidak mempunyai sebarang penyesuaian morfologi khas untuk bertolak ansur dengan suhu rendah.

Alga daripada badan air masin mendapat nama halofilik atau halobion. Alga tersebut tumbuh pada kepekatan garam yang tinggi dalam air, mencapai 285 g/l di tasik dengan dominasi garam meja dan 347 g/l di tasik Glauberia. Apabila kemasinan meningkat, bilangan spesies alga berkurangan; Hanya sebilangan kecil daripada mereka boleh bertolak ansur dengan kemasinan yang sangat tinggi. Dalam badan air oversaline (hiperhalina), alga hijau mudah alih unisel mendominasi - hiperhalobes, yang selnya tidak mempunyai membran dan dikelilingi oleh plasmalemma ( Asteromonas, Pedinomonas). Mereka dibezakan oleh peningkatan kandungan natrium klorida dalam protoplasma, tekanan osmotik intraselular yang tinggi, dan pengumpulan karotenoid dan gliserol dalam sel. Dalam beberapa takungan terpendam, alga tersebut boleh menyebabkan air "mekar" merah atau hijau. Bahagian bawah takungan hyperhaline kadang-kadang ditutup sepenuhnya dengan alga biru-hijau; Antaranya, spesies daripada genera mendominasi Oscillatorium, Spirulina dsb. Dengan penurunan kemasinan, peningkatan dalam kepelbagaian spesies alga diperhatikan: sebagai tambahan kepada alga biru-hijau, diatom muncul (spesies genera Navicula, Nietzsche).

3.2. Alga habitat bukan akuatik

Walaupun persekitaran hidup utama bagi kebanyakan alga adalah air, disebabkan sifat eurytopic kumpulan organisma ini, mereka berjaya menjajah pelbagai habitat tambahan akuatik. Dengan kehadiran sekurang-kurangnya kelembapan berkala, kebanyakannya berkembang pada pelbagai objek tanah - batu, kulit pokok, pagar, dll. Persekitaran yang sesuai untuk alga untuk hidup adalah tanah. Selain itu, komuniti alga endolitik dikenali yang persekitaran hidup utamanya ialah substrat berkapur di sekelilingnya.

Komuniti yang dibentuk oleh alga dalam habitat tambahan akuatik dibahagikan kepada aerofilik, edafilik dan litofilik.

3.2.1. Alga aerofilik

Persekitaran hidup utama alga aerofilik ialah udara di sekelilingnya. Habitat biasa adalah permukaan pelbagai substrat keras tambahan tanah (batu, batu, kulit pokok, dinding rumah, dll.). Bergantung pada tahap kelembapan, mereka dibahagikan kepada dua kumpulan: udara dan air-udara. Alga udara Mereka hidup dalam keadaan hanya kelembapan atmosfera dan mengalami perubahan berterusan dalam kelembapan dan pengeringan. Alga air-udara terdedah kepada pengairan berterusan dengan air (di bawah semburan air terjun, di zon ombak, dll.).

Keadaan hidup alga ini sangat pelik dan dicirikan, pertama sekali, oleh perubahan kerap dua faktor - kelembapan dan suhu. Alga yang hidup dalam keadaan lembapan atmosfera secara eksklusif dipaksa untuk kerap beralih daripada keadaan lembapan yang berlebihan (contohnya, selepas ribut hujan) kepada keadaan lembapan minimum semasa tempoh kering, apabila ia kering dengan banyak sehingga ia boleh dikisar menjadi serbuk. Alga akuatik hidup dalam keadaan lembapan yang agak malar, walau bagaimanapun, mereka juga mengalami turun naik yang ketara dalam faktor ini. Sebagai contoh, alga yang hidup di atas batu yang diairi oleh semburan air terjun mengalami defisit lembapan pada musim panas, apabila aliran berkurangan dengan ketara. Komuniti aerofilik juga terdedah kepada turun naik suhu yang berterusan. Mereka menjadi sangat panas pada waktu siang, menyejukkan pada waktu malam, dan membeku pada musim sejuk. Benar, sesetengah alga aerofilik hidup dalam keadaan yang agak malar (di dinding rumah hijau). Tetapi secara amnya, agak sedikit alga, yang diwakili oleh bentuk mikroskopik uniselular, kolonial dan filamen alga biru-hijau dan hijau dan, pada tahap yang lebih rendah, diatom, telah menyesuaikan diri dengan keadaan yang tidak menguntungkan kewujudan kumpulan ini. Bentuk aerofilik juga dikenali di kalangan alga merah genus Porfiridium dan lain-lain; mereka ditemui pada batu dan dinding lama rumah hijau. Bilangan spesies yang terdapat dalam kumpulan aerofilik menghampiri 300. Apabila alga aerofilik berkembang dalam kuantiti yang banyak, ia biasanya berbentuk mendapan serbuk atau berlendir, jisim seperti terasa, filem dan kerak yang lembut atau keras.

Di atas kulit pokok, peneroka biasa ialah alga hijau yang terdapat di mana-mana daripada genera. Pleurococcus, Chlorella, Chlorococcus. Alga biru-hijau dan diatom ditemui lebih jarang pada pokok. Terdapat bukti bahawa kebanyakan alga hijau tumbuh pada gimnosperma.

Komposisi sistematik kumpulan alga yang hidup di permukaan batuan terdedah adalah berbeza. Diatom dan beberapa, kebanyakannya unisel, alga hijau berkembang di sini, tetapi wakil alga biru-hijau adalah yang paling biasa di habitat ini. Alga dan bakteria yang menyertainya membentuk "mountain tan" (lapisan batu dan kerak) pada batuan kristal pelbagai banjaran gunung. Serpihan yang terkumpul di ceruk batu biasanya didiami oleh alga hijau bersel tunggal dan alga biru-hijau. Pertumbuhan alga terutamanya banyak terdapat pada permukaan batuan basah. Mereka membentuk filem dan pertumbuhan pelbagai warna. Sebagai peraturan, spesies yang dilengkapi dengan membran mukus tebal tinggal di sini. Bergantung pada keamatan cahaya, lendir boleh diwarnakan dengan lebih atau kurang sengit, yang menentukan warna pertumbuhan. Mereka boleh berwarna hijau terang, keemasan, coklat, ungu, hampir hitam, bergantung pada spesies yang membentuknya. Ciri khas batuan pengairan adalah wakil alga biru-hijau, seperti spesies genera. Gleocapsa, Tolipotrix, Spirogyra dsb. Dalam ketumbuhan pada batu basah anda juga boleh menemui diatom daripada genera Frustulia, Akhnantes dll.

Oleh itu, komuniti alga aerofilik adalah sangat pelbagai dan timbul kedua-duanya di bawah benar-benar menguntungkan dan keadaan yang melampau. Penyesuaian luaran dan dalaman kepada gaya hidup ini adalah berbeza-beza dan serupa dengan penyesuaian alga tanah, terutamanya yang berkembang di permukaan tanah.

3.2.2. Alga Edaphilic

Persekitaran hidup utama alga edaphopilik ialah tanah. Habitat biasa ialah permukaan dan ketebalan lapisan tanah, yang mempunyai kesan fizikal dan kimia pada bion. Bergantung pada lokasi alga dan gaya hidup mereka, tiga kumpulan dibezakan dalam jenis ini: alga darat, berkembang secara besar-besaran di permukaan tanah di bawah keadaan lembapan atmosfera; air-daratan rumpai laut, berkembang secara besar-besaran di permukaan tanah, sentiasa tepu dengan air; alga tanah, mendiami ketebalan lapisan tanah.

Tanah sebagai biotop adalah serupa dengan habitat akuatik dan udara: ia mengandungi udara, tetapi ia tepu dengan wap air, yang memastikan pernafasan dengan udara atmosfera tanpa ancaman pengeringan. Harta benda. Apa yang secara asasnya membezakan tanah daripada biotop yang disebutkan di atas ialah kelegapannya. Faktor ini mempunyai pengaruh yang menentukan terhadap perkembangan alga. Walau bagaimanapun, dalam ketebalan tanah, di mana cahaya tidak menembusi, alga yang berdaya maju ditemui pada kedalaman sehingga 2 m di tanah dara dan sehingga 2.7 m di tanah pertanian. Ini dijelaskan oleh keupayaan beberapa alga untuk beralih kepada pemakanan heterotropik dalam gelap.

Sebilangan kecil alga ditemui di lapisan dalam tanah. Untuk mengekalkan daya majunya, alga tanah mesti mempunyai keupayaan untuk bertolak ansur dengan kelembapan yang tidak stabil, turun naik suhu secara tiba-tiba dan insolasi yang kuat. Ciri-ciri ini dipastikan oleh beberapa ciri morfologi dan fisiologi. Sebagai contoh, telah diperhatikan bahawa alga tanah adalah saiz yang agak kecil berbanding dengan bentuk akuatik yang sepadan dengan spesies yang sama. Apabila saiz sel berkurangan, kapasiti menahan air dan ketahanan terhadap kemarau meningkat. Peranan penting Rintangan kemarau alga tanah dipengaruhi oleh keupayaan untuk menghasilkan lendir yang banyak - koloni berlendir, penutup dan pembungkus yang terdiri daripada polisakarida hidrofilik. Oleh kerana kehadiran lendir, alga cepat menyerap air apabila dibasahkan dan menyimpannya, memperlahankan pengeringan. Alga tanah yang disimpan dalam keadaan kering udara dalam sampel tanah menunjukkan daya maju yang menakjubkan. Jika tanah sedemikian diletakkan pada medium nutrien selepas beberapa dekad, ia akan dapat diperhatikan perkembangan alga.

Ciri ciri alga tanah adalah "kekal" musim tumbuh - keupayaan untuk cepat bergerak dari keadaan dorman kepada kehidupan aktif dan sebaliknya. Mereka juga mampu menahan turun naik suhu dalam julat yang sangat luas: dari -200 hingga +84°C. Alga tanah (kebanyakannya biru-hijau) tahan kepada sinaran ultraungu dan radioaktif.

Sebahagian besar alga tanah adalah bentuk mikroskopik, tetapi ia selalunya boleh dilihat pada permukaan tanah dengan mata kasar. Pembangunan besar-besaran alga tersebut boleh menyebabkan penghijauan cerun jurang dan tepi jalan hutan.

Dari segi komposisi sistematik, alga tanah agak pelbagai. Antaranya, alga biru-hijau dan hijau diwakili dalam perkadaran yang hampir sama. Alga kuning-hijau dan diatom kurang pelbagai dalam tanah.

3.2.3. Alga litofilik

Persekitaran hidup utama alga litofilik ialah substrat berkapur padat legap di sekelilingnya. Habitat biasa adalah jauh di dalam batuan keras komposisi kimia tertentu, dikelilingi oleh udara atau tenggelam dalam air. Terdapat dua kumpulan alga litofilik: menggerudi alga, yang secara aktif menembusi substrat batu kapur; alga pembentuk tuf, mendepositkan kapur di sekeliling badan mereka dan hidup dalam lapisan pinggir persekitaran yang mereka deposit, dalam had yang boleh diakses oleh air dan cahaya. Apabila sedimen terkumpul, ia akan mati.

Soalan keselamatan

1. Terangkan kumpulan ekologi utama alga dalam habitat akuatik: fitoplankton dan fitobenthos.

2. Perbezaan fitolakton air tawar dan laut. Wakil fitoplankton marin dan air tawar.

3. Penyesuaian morfologi alga kepada gaya hidup planktonik.

4. Perubahan bermusim dalam penunjuk kualitatif dan kuantitatif fitoplankton air tawar.

5. Perbezaan antara fitobenthos air tawar dan laut. Komposisi sistematik phytobenthos marin dan air tawar.

6. Kumpulan ekologi phytobenthos berhubung dengan substrat (epilit, epipelit, epifit, endofit).

7. Apakah fouling? Apakah alga yang boleh membentuk kumpulan ekologi ini?

8. Alga aerofilik. Penyesuaian kepada keadaan persekitaran yang melampau. Komposisi sistematik alga udara.

9. Alga Edaphilic. Penyesuaian kepada keadaan persekitaran. Komposisi sistematik alga tanah.

10. Alga litofilik.

4. PERANAN ALGA DALAM ALAM SEMULAJADI DAN KEPENTINGAN PRAKTIS

Peranan alga dalam ekosistem semula jadi. Dalam biocenosis akuatik, alga memainkan peranan sebagai pengeluar. Menggunakan tenaga cahaya, mereka dapat mensintesis bahan organik daripada bahan bukan organik. Menurut pentarikhan radiokarbon, purata pengeluaran utama lautan akibat aktiviti penting alga ialah 550 kg karbon setiap 1 hektar setahun. Jumlah nilainya pengeluaran utama ialah 550.2 bilion tan (dalam biojisim basah) setahun dan, menurut saintis, sumbangan alga kepada jumlah pengeluaran karbon organik di planet kita berkisar antara 26 hingga 90%. Alga memainkan peranan penting dalam kitaran nitrogen. Mereka boleh menggunakan sumber nitrogen organik (urea, asid amino, amida) dan bukan organik (ion ammonium dan nitrat). Kumpulan unik diwakili oleh alga biru-hijau, yang mampu membetulkan gas nitrogen, mengubahnya menjadi sebatian yang tersedia untuk tumbuhan lain.

Alga - pengeluar oksigen. Alga, dalam proses aktiviti hidup mereka, membebaskan oksigen yang diperlukan untuk respirasi organisma akuatik. Dalam persekitaran akuatik (terutamanya di laut dan lautan), alga boleh dikatakan satu-satunya pengeluar oksigen bebas. Di samping itu, mereka memainkan peranan besar dalam keseimbangan oksigen keseluruhan di Bumi, kerana lautan berfungsi sebagai pengawal selia utama keseimbangan oksigen di atmosfera Bumi.

Alga adalah medium untuk organisma akuatik yang lain. Dengan membentuk hutan bawah air, alga makrofit mewujudkan ekosistem yang sangat produktif yang menyediakan makanan, tempat perlindungan dan perlindungan kepada banyak organisma hidup yang lain. Ia telah ditubuhkan bahawa lajur air dengan isipadu 5 liter mengandungi satu spesimen alga perang Cystoseira mengandungi sehingga 60 ribu individu pelbagai haiwan invertebrata, termasuk moluska, hama dan krustasea.

Alga - perintis tumbuh-tumbuhan. Alga darat boleh mendap di atas batu kosong, pasir dan tempat tandus lain. Selepas mereka mati, lapisan pertama tanah masa depan terbentuk. Alga tanah mengambil bahagian dalam proses pembentukan struktur tanah dan kesuburan.

Alga sebagai faktor geologi. Perkembangan alga pada zaman geologi yang lalu telah membawa kepada pembentukan beberapa batuan. Bersama-sama dengan haiwan, alga mengambil bahagian dalam pembentukan terumbu di lautan. Menetap lebih dekat dengan permukaan air, mereka membentuk permatang terumbu ini. Struktur terumbu alga merah dikenali di Crimea sebagai puncak Yayla dan lain-lain alga Biru-hijau mengambil bahagian dalam pembentukan batu kapur stromatolit, alga chara - dalam pembentukan batu kapur charocyte (mendapan serupa ditemui di Tuva). Cocolithophores mengambil bahagian dalam pembentukan batu Cretaceous (Batuan Cretaceous terdiri daripada 95% daripada sisa cengkerang alga ini). Pengumpulan besar-besaran cangkerang diatom membawa kepada pembentukan diatomit (tepung gunung), deposit besar yang ditemui di Wilayah Primorsky, Ural dan Sakhalin. Alga adalah bahan permulaan untuk sebatian seperti petroleum cecair dan pepejal - sapropels, syal panas, arang batu.

Aktiviti aktif alga dalam pembentukan batu telah diperhatikan di beberapa kawasan pada masa ini. Mereka menyerap kalsium karbonat dan membentuk produk mineral. Proses ini sangat aktif di perairan tropika dengan suhu tinggi dan tekanan separa rendah.

Dalam pemusnahan batu nilai tertinggi mempunyai alga yang membosankan. Mereka perlahan-lahan dan berterusan melonggarkan substrat berkapur, menjadikannya tersedia untuk luluhawa, runtuh dan hakisan.

Hubungan simbiotik dengan organisma lain. Alga membentuk beberapa simbiosis penting. Pertama, mereka membentuk liken dengan kulat, dan kedua, sebagai zooxant mereka hidup bersama-sama dengan beberapa haiwan invertebrata, seperti span, ascidia, dan karang terumbu. Sebilangan cyanophytes membentuk persatuan dengan tumbuhan yang lebih tinggi.

Alga mempunyai kepentingan praktikal yang besar dalam kehidupan harian manusia dan aktiviti ekonomi, membawa manfaat dan kemudaratan. Besar, terutamanya rumpai laut telah diketahui sejak zaman purba dan telah lama digunakan dalam pertanian manusia.

Alga sebagai produk makanan. Manusia makan terutamanya rumpai laut; ia digunakan secara meluas oleh penduduk Asia Tenggara dan Kepulauan Pasifik. Di China, penggunaan alga dalam diet telah diketahui sejak abad ke-9 SM. e. Di antara alga makrofit (hijau multiselular, coklat dan merah) tidak ada spesies beracun, kerana ia tidak mengandungi alkaloid - bahan dengan kesan narkotik dan beracun. Kira-kira 160 spesies alga yang berbeza digunakan untuk makanan. Dari segi kualiti pemakanan, alga tidak kalah dengan banyak tanaman pertanian. Mereka mengandungi peratusan besar protein, karbohidrat dan lemak. Alga adalah sumber vitamin C, A, D, kumpulan B, riboflavin, pantothenik dan asid folik yang sangat baik, dan unsur mikro.

Daripada alga mikroskopik, spesies terestrial biru-hijau genus digunakan sebagai makanan. Nostok, yang berfungsi sebagai makanan di China dan Amerika Selatan. Di Jepun, mereka makan roti barli "tengu" - ini adalah lapisan tebal jisim gelatin padat di lereng beberapa gunung berapi, yang terdiri daripada alga biru-hijau dari genera. Gleocapsa, Geoteke, Microcystis dengan campuran bakteria. Spirulina digunakan oleh orang Aztec pada abad ke-16, menyediakan kek daripada rumpai laut kering, dan penduduk wilayah Tasik Chad di Amerika Utara Produk yang dipanggil dikhe masih disediakan daripada alga ini. Spirulina mengandungi jumlah protein yang tinggi dan ditanam secara meluas di beberapa negara.

Alga sebagai baja. Alga mengandungi jumlah bahan organik dan mineral yang mencukupi, jadi ia telah lama digunakan sebagai baja. Kelebihan baja tersebut ialah ia tidak mengandungi biji rumpai dan spora kulat fitopatogenik, dan kandungan kaliumnya lebih tinggi daripada hampir semua jenis baja yang digunakan. Alga biru-hijau pengikat nitrogen digunakan secara meluas di sawah padi dan bukannya baja nitrogen. Telah ditunjukkan bahawa baja alga boleh meningkatkan percambahan benih, hasil, dan rintangan penyakit.

Sifat perubatan alga. Alga digunakan secara meluas dalam perubatan rakyat sebagai anthelmintik dan untuk rawatan beberapa penyakit, seperti goiter, gangguan saraf, sklerosis, rematik, riket, dll. Telah ditunjukkan bahawa ekstrak pelbagai jenis alga mengandungi bahan antibiotik dan boleh mengurangkan tekanan darah. Petikan daripada Sargassum, Kelp dan Saharina dalam eksperimen pada tikus, mereka menyekat pertumbuhan sarkoma dan sel leukemia. Di Amerika Syarikat dan Jepun, ubat-ubatan telah diperoleh daripada mereka yang membantu mengeluarkan radionuklid dari badan. Kecekapan sorben tersebut mencapai 90-95%.

Alga sebagai sumber bahan mentah industri. Sejak abad yang lalu, alga telah digunakan untuk menghasilkan soda dan iodin. Pada masa ini, asid alginik dan garamnya - alginat, serta karagenan dan agar diperoleh daripada alga.

Alkohol mannitol diperoleh daripada alga perang - bahan mentah yang diperlukan untuk industri farmaseutikal dan makanan dalam pembuatan ubat-ubatan dan produk makanan untuk pesakit kencing manis.

Peranan negatif alga. Sebilangan alga (biru-hijau, dinophyte, emas, hijau) menghasilkan toksin yang boleh menyebabkan pelbagai penyakit pada haiwan, tumbuhan dan manusia, yang sebahagiannya boleh membawa maut. Antara alga dinophyte yang menyebabkan "air pasang merah" di kawasan laut yang luas, spesies genus Gymnodinium, Noctiluca, Amphidinium dll. Nombor terbesar spesies toksik telah dikenal pasti di kalangan alga biru-hijau. Tindakan toksin alga biru-hijau adalah beberapa kali lebih besar daripada racun seperti curare dan botulin. Ketoksikan alga menunjukkan dirinya dalam kematian besar-besaran organisma akuatik, unggas air, keracunan dan penyakit lain orang yang timbul daripada penyedutan, penggunaan air, penggunaan kerang, ikan, dll.

Dengan perkembangan yang kuat - "mekar badan air", beberapa alga (emas, kuning-hijau, biru-hijau) boleh memberikan air bau dan rasa yang tidak menyenangkan, menjadikan air tidak sesuai untuk diminum.

Pertumbuhan alga yang berlebihan boleh menghalang air daripada melalui penapis struktur pengambilan air. Adalah diketahui bahawa kekotoran alga kapal dengan ketara meningkatkan kos operasi. Makrofit boleh menyumbang kepada pengaratan bahan pada platform minyak dan struktur marin bawah air yang lain.

Masalah fouling mungkin merupakan masalah tertua dalam penerokaan lautan. Mana-mana objek yang bersentuhan dengan persekitaran marin tidak lama lagi ditutup dengan jisim organisma yang melekat padanya: haiwan dan alga. Jumlah kawasan substrat tenggelam adalah kira-kira 20% daripada luas permukaan rak atas. Jumlah biojisim fouling berjumlah berjuta-juta tan, kerosakan daripadanya berjumlah berbilion dolar (Zvyagintsev, 2005). Dalam aspek biologi, ini adalah proses semula jadi yang membentuk bahagian penting dalam kehidupan hidrosfera. Pada masa yang sama, fenomena fouling mencadangkan kepada manusia idea untuk berkembang dalam persekitaran marin di skala industri beberapa spesies moluska yang berharga ( Tiram, Kerang, Kerang, Kerang mutiara) dan alga ( Sakarin, Porfiri, Gracilaria, Euchema dll.). Alga ialah organisma pengotor perintis. Mikroalga, bersama-sama dengan bakteria, membentuk mikrofilem utama pada permukaan substrat buatan yang ditambah kepada air, yang berfungsi sebagai substrat untuk pemendapan hidrobion lain. Makroalga, bersama-sama dengan krustasea, moluska, hidroid dan haiwan lain, sering membentuk peringkat awal komuniti pengotor saka.

Soalan keselamatan

1. Peranan alga dalam meningkatkan kesuburan tanah.

2. Peranan alga dalam ekosistem akuatik.

3. Peranan alga dalam ekosistem daratan.

4. Kepentingan alga dalam proses geologi.

5. Nilai pemakanan dan biologi alga. Apakah rumpai laut yang boleh dimakan?

6. Sifat perubatan alga.

7. Mengapakah pertumbuhan alga keemasan dan kuning-hijau tidak diingini di dalam takungan? Apakah "mekar" badan air?

8. Alga yang menyebabkan keracunan haiwan dan manusia.

9. Fenomena fouling. Peranan alga dalam mengotori komuniti.

5. SISTEMATIK MODEN ALGA

Klasifikasi organisma hidup telah menduduki fikiran manusia sejak zaman Aristotle. Ahli botani Sweden Carl Linnaeus adalah orang pertama yang menggunakan nama Alga pada salah satu kumpulan tumbuhan pada abad ke-18 dan mula fisiologi(dari bahasa Yunani phycos – alga dan logo – pengajaran) sebagai sains. Antara alga, Linnaeus hanya membezakan empat genera: Chara, Fucus, Ulva dan Conferva. Pada abad ke-19, majoriti (beberapa ribu) genera alga moden telah diterangkan. Sebilangan besar genera baharu memerlukan pengelompokan mereka ke dalam taksa yang lebih tinggi. Percubaan awal pada pengelasan hanya berdasarkan ciri luaran thallus. Yang pertama mencadangkan warna thallus alga sebagai watak asas untuk menubuhkan kumpulan taksonomi besar, atau megataxa, ialah saintis Inggeris W. Harvey (1836). Beliau mengenal pasti siri besar: Chlorospermae - alga hijau, Melanospermae - alga coklat dan Rhodospermae - alga merah. Mereka kemudiannya dinamakan Chlorophyceae, Phaeophyceae, dan Rhodophyceae, masing-masing.

Asas taksonomi alga moden telah diletakkan pada separuh pertama abad ke-20 oleh saintis Czech A. Pascher. Beliau menubuhkan 10 kelas alga: Biru-hijau, Merah, Hijau, Emas, Kuning-hijau, Diatom, Coklat, Dinophyte, Cryptophyte dan Euglenaceae. Setiap kelas dicirikan oleh satu set khusus pigmen, produk simpanan dan struktur flagela. Perbezaan berterusan antara taksa besar ini mendorong kami untuk menganggap mereka sebagai kumpulan filogenetik bebas, tidak berkaitan, dan meninggalkan konsep alga - Alga sebagai unit taksonomi tertentu.

Oleh itu, perkataan "alga" sebenarnya bukan sistematik, tetapi konsep ekologi dan secara literal bermaksud "apa yang tumbuh di dalam air." Alga adalah tumbuhan yang lebih rendah yang mengandungi sebahagian besar klorofil, mampu pemakanan fototropik dan hidup terutamanya di dalam air. Semua alga, kecuali charophytes, tidak seperti tumbuhan yang lebih tinggi, tidak mempunyai organ pembiakan multiselular dengan penutup sel steril.

Sistem moden berbeza terutamanya dalam bilangan dan jumlah megataxa - bahagian dan kerajaan. Bilangan jabatan berbeza dari 4 hingga 10-12. Dalam kesusasteraan fisiologi Rusia, hampir setiap kelas di atas sepadan dengan jabatan. Dalam kesusasteraan asing, terdapat kecenderungan ke arah penyatuan jabatan dan, dengan itu, pengurangan bilangan mereka.

Yang paling biasa dalam skim klasifikasi ialah skema Parker (Parker, 1982). Ia mengiktiraf pembahagian antara bentuk prokariotik dan eukariotik. Bentuk prokariotik tidak mempunyai organel yang dikelilingi membran dalam selnya. Prokariot termasuk Bakteria dan Cyanophyta (Cyanobacteria). Bentuk eukariotik termasuk semua alga dan tumbuhan lain. Pembahagian alga untuk masa yang lama adalah subjek kontroversi. Harvey (1836) membahagikan alga terutamanya mengikut warna. Walaupun banyak lagi pembahagian kini diiktiraf, komposisi pigmen, ciri biokimia dan struktur struktur sel diberi kepentingan yang besar. P. Silva (1982) membezakan 16 kelas utama. Kelas berbeza dalam pigmentasi, produk simpanan, ciri dinding sel dan ultrastruktur flagela, nukleus, kloroplas, pirenoid dan oseli.

Maklumat baharu tentang ultrastruktur alga, yang diperoleh dalam beberapa dekad kebelakangan ini menggunakan mikroskop elektron, genetik dan biologi molekul, memungkinkan untuk mengkaji butiran terkecil struktur sel. "Letupan" maklumat secara berkala mendorong saintis untuk mempertimbangkan semula idea tradisional yang telah ditetapkan tentang taksonomi alga. Aliran maklumat baharu yang berterusan merangsang pendekatan baharu kepada klasifikasi, dan setiap skim yang dicadangkan tidak dapat dielakkan kekal anggaran. Menurut data moden, organisma yang secara tradisinya dianggap di kalangan tumbuhan rendah melangkaui skop Kerajaan Tumbuhan. Mereka termasuk dalam sebilangan besar kumpulan yang berkembang secara bebas. Jadual menunjukkan megataxa, yang termasuk alga, dalam tafsiran yang berbeza. Seperti yang dapat dilihat, taksa alga yang berbeza boleh didapati dalam filum yang berbeza; filum yang sama boleh menyatukan kumpulan organisma ekologi dan trofik yang berbeza (jadual).

Lebih 100 tahun dahulu K.A. Timiryazev dengan teliti menyatakan bahawa "tidak ada tumbuhan atau haiwan, tetapi ada satu dunia organik yang tidak dapat dipisahkan. Tumbuhan dan haiwan hanyalah nilai biasa, hanya idea tipikal yang kita bentuk, mengabstraksi daripada ciri-ciri organisma yang diketahui, mementingkan sesetengahnya, mengabaikan yang lain." Sekarang kita tidak boleh tidak mengagumi gerak hati biologinya yang menakjubkan.

Sistem alga moden yang digariskan dalam buku teks ini merangkumi 9 bahagian: Biru-hijau, Merah, Diatom, Heterokont, Haptophytes, Cryptophytes, Dinophytes, Green, Charophytes dan Euglenophytes. Persamaan dalam komposisi pigmen, struktur alat fotosintesis dan flagella berfungsi sebagai asas untuk menggabungkan kelas alga dengan warna coklat keemasan menjadi satu kumpulan besar - Heterokontae, atau alga heteroflagellate (Ochrophyta).

Megasistem organisma dikelaskan sebagai tumbuhan rendah

Empayar	Kerajaan	Jabatan (Jenis)	Kumpulan trofo
Eubacteria/Prokaryota	Sianobakteria/Bakteria	Cyanophyta/ Cyanobacteria	Rumpai laut
Ekskavasi/Eukariota	Euglenobiontes/ Protozoa	Euglenophyta/ Euglenozoa Acrasiomycota	Rumpai laut Myxomycetes
Rhizaria/Eukariota	Cercozoa/ Plantae	Chlorarachniophyta Plasmodiophoromy-cota	Alga Myxomycetes
Rhizaria/Eukariota		Myxogasteromycota Dictyosteliomycota	Myxomycetes Myxomycetes
Choromalveola-tes/ Eukaryota	Straminopilae/ Chromista/ Heterokontobiontes	Labyrinthulomycota -Oomycota Heterokontophyta	Myxomycetes Fungi Algae
Choromalveola-tes/ Eukaryota	Haptophytes/ Chromista	Prymnesiophyta/Haptophyta	Rumpai laut
Choromalveola-tes/ Eukaryota	Cryptophytes/ Chromista		Rumpai laut
Choromalveola-tes/ Eukaryota	Alveolat/Protozoa	Dinophyta/Myzozoa	Rumpai laut
Plantae/ Eukariota	Glaucophytes/ Plantae	Glaucocystophyta/ Glaucophyta	Rumpai laut
Plantae/ Eukariota	Rhodobiontes/ Plantae	Cyanidiophyta Rhodophyta	Alga Alga
Plantae/ Eukariota	Chlorobiontes/ Plantae	Chlorophyta Charophyta	Alga Alga