OPĆE KARAKTERISTIKE ALGA

Razlika između algi i drugih biljaka. Načini ishrane algi. Pigmenti fotosintetskog aparata. Fototrofni, heterotrofni i miksotrofni načini ishrane algi. Struktura ćelije. Glavne vrste morfološke strukture tijela algi. Ciklusi razmnožavanja i razvoja algi (vegetativno, aseksualno, polno razmnožavanje) Smjena generacija i nuklearnih faza u životnim ciklusima algi.

Alge i okoliš. spoljnih uslova života. Ekološke grupe algi. Planktonske alge. Bentoske alge. Kopnene alge. Alge tla. Alge snijega i leda. Alge slanih vodnih tijela. Užarene alge. Kohabitacija algi sa drugim organizmima.

Vrijednost algi u prirodi i životu čovjeka.

Klasifikacija algi.

SISTEMSKI PREGLED ALGA

Odjeljenje plavo-zelenih algi (Cyanophyta). Nivoi organizacije. Struktura ćelije. Struktura talusa. Reprodukcija. Klasifikacija. Klase chroococcal, hormogonium, chamesiphon. Poreklo, evolucija i filogenija. Ekološke karakteristike. distribucija i predstavnici. Značenje.

Odjeljenje zelenih algi (Chlorophyta). Nivoi organizacije. Struktura ćelije. Vrste morfološke organizacije talija. Metode reprodukcije. Značaj u prirodi i ljudskom životu. Klasifikacija odjela. Principi klasifikacije. Klase su jednake flagele, prasinophyceous, konjugati, char.

Klasa su jednake flagele, odnosno zelene alge. Naručuje volvox, hlorokok, ulotrix. Jednoćelijski, kolonijalni i koenobijalni oblici. Struktura višećelijskih tali. Reprodukcija. Struktura ćelije. glavni predstavnici.

Konjugirana klasa. Osobine organizacije i strukture talisa. Metode reprodukcije. Karakteristike i vrste konjugacije. Redovi su mezotenički, dezmidijski i zignemični. rasprostranjenost u prirodi. Predstavnici.

Chara klasa. Struktura talusa. Metode reprodukcije. Ekologija i značenje. glavni predstavnici.

Vrijeme pojave zelenih algi. Poreklo, evolucija i filogenija. Glavne linije evolucije unutar redova. Zelene alge kao preci viših biljaka.

Odjel dijatomeja (Diatomeae, Bacillariophyta). Osobine organizacije i strukture kolonija . citološke karakteristike. Metode reprodukcije. Klasifikacija. Klase su petokrake i centrične. glavni predstavnici. Rasprostranjenost, ekologija, značaj. Predstavnici. Vrijeme nastanka, porijeklo i filogenija dijatomeja.

Odjel smeđih algi (Phaeophyta). Nivo organizacije. Anatomski i morfološka struktura thalli. citološke karakteristike. Metode reprodukcije. Vrste životnih ciklusa. Klasifikacija odjela. Klase izogenerativne, heterogenerativne, ciklosporne. glavni predstavnici. Širenje. Ekologija. Značenje. Vrijeme nastanka, porijeklo i filogenija dijatomeja.

Morske alge

Alge (lat. Algae) je heterogena ekološka grupa pretežno fototrofnih jednoćelijskih, kolonijalnih ili višećelijskih organizama, koji žive, po pravilu, u vodena sredina, sistematski predstavljajući skup mnogih odjela. Ulazeći u simbiozu sa gljivama, ovi organizmi su tokom evolucije formirali potpuno nove organizme - lišajeve.Proučavanje algi je važna faza u obrazovanju stručnjaka iz oblasti marikulture, uzgoja ribe i ekologije mora. Nauka o algama se zove algologija.

Opće informacije

Alge su grupa organizama različitog porijekla, ujedinjenih sljedećim karakteristikama: prisustvo hlorofila i fotoautotrofna ishrana; kod višećelijskih organizama - odsustvo jasne diferencijacije tijela (nazvanog talus, ili talus) na organe; odsustvo izraženog provodnog sistema; život u vodenoj sredini ili u vlažnim uslovima (u tlu, vlažnim mestima, itd.). Oni sami nemaju organe, tkiva i lišeni su integumentarne membrane.

Neke alge su sposobne za heterotrofiju (hranjenje gotovim organskim tvarima), kako osmotrofne (površina stanice), na primjer, flagelati, tako i gutanje kroz ćelijska usta (euglenoidi, dinofiti). Veličine algi variraju od frakcija mikrona (kokolitoforidi i neke dijatomeje) do 30-50 m (smeđe alge - kelp, macrocystis, sargassum). Talus je jednoćelijski i višećelijski. Među višećelijskim algama, uz velike, postoje i mikroskopske (na primjer, kelp sporophyte). Među jednoćelijskim organizmima postoje kolonijalni oblici, kada su pojedinačne ćelije usko povezane (povezane preko plazmodesmata ili uronjene u zajedničku sluz).

Alge uključuju različit broj (u zavisnosti od klasifikacije) eukariotskih odjela, od kojih mnoge nisu povezane zajedničkim porijeklom. Takođe, plavo-zelene alge ili cijanobakterije, koje su prokarioti, često se nazivaju algama. Tradicionalno, alge se klasifikuju kao biljke.

Citologija

Ćelije algi (osim ameboidnog tipa) prekrivene su ćelijskim zidom i/ili ćelijskim zidom. Zid se nalazi izvan ćelijske membrane, obično sadrži strukturna komponenta(npr. celuloza) i amorfni matriks (npr. pektin ili agar materija); može imati i dodatne slojeve (na primjer, sloj sporopolenina u hloreli). Stanična membrana je ili vanjska organosilicijumska ljuska (kod dijatomeja i nekih drugih okrofita), ili zbijeni gornji sloj citoplazme (plazmalema), u kojem mogu postojati dodatne strukture, na primjer, vezikule, prazne ili sa celuloznim pločama (a vrsta ljuske, theca, kod dinoflagelata). Ako je ćelijska membrana plastična, stanica može biti sposobna za takozvano metaboličko kretanje – klizanje zbog male promjene oblika tijela.

Fotosintetski (i "maskirajući" ih) pigmenti nalaze se u posebnim plastidima - hloroplastima. Hloroplast ima dvije (crvena, zelena, charophyte), tri (euglena, dinoflagelati) ili četiri (okrofitne alge) membrane. Također ima svoj vlastiti visoko reducirani genetski aparat, što sugerira njegovu simbiogenezu (porijeklo iz uhvaćene prokariotske ili, u heterokontnim algama, eukariotske ćelije). Unutrašnja membrana strši prema unutra, formirajući nabore - tilakoide, sakupljene u hrpe - grana: monotilakoid u crvenoj i plavo-zelenoj, dva ili više u zelenoj i šarenoj, tri-tilakoid u ostatku. Na tilakoidima se, zapravo, nalaze pigmenti. Kloroplasti u algama imaju različit oblik(mali diskovi, spiralni, čašasti, zvjezdasti, itd.). Mnogi imaju guste formacije u hloroplastu - pirenoidi. Proizvodi fotosinteze, u ovog trenutka višak, skladište se u obliku raznih rezervnih supstanci: skroba, glikogena, drugih polisaharida, lipida. Između ostalog, lipidi, koji su lakši od vode, omogućavaju planktonskim dijatomejima sa svojim teškim školjkama da ostanu na površini. Nastaju neke alge mehurići gasa, koji algama također pružaju podizanje.

Ciklusi reprodukcije i razvoja

Alge imaju vegetativno, aseksualno i spolno razmnožavanje.

Vegetativna reprodukcija se može izvršiti ili jednostavnom podjelom višećelijskog organizma (fragmenti niti Spirogyra (spirogyra) ili kolonije (Synura) na nekoliko dijelova, ili uz pomoć specijaliziranih organa. Na primjer, smeđe alge iz reda Sphacelariaceae imaju posebne grane za leglo za tu svrhu, a alge iz reda characeae - nodule na rizoidima.

Aseksualno razmnožavanje algi provodi se uz pomoć mobilnih zoospora ili nepokretnih aplanospora. U ovom slučaju, protoplast ćelije sporangijuma se deli na delove i proizvodi fisije izlaze iz njene ljuske. Jedinka na kojoj se formiraju sporangije naziva se sporofit. Često pokretne ili nepokretne spore imaju posebna imena. Na primjer, aplanospore koje imaju oblik matične ćelije dok su unutar nje nazivaju se autospore, a ako je aplanospora obučena u debelu ljusku i padne u stanje mirovanja, onda je to hipnospora; zoospore koje su izgubile flagele, ali su zadržale kontraktilne vakuole i oko, nazvat ćemo hemisoospore.

seksualna reprodukcija. Tokom seksualne reprodukcije dolazi do spajanja u paru haploidnih ćelija sa formiranjem diploidnog zigota. Alge imaju nekoliko opcija za seksualni proces: izogamija - spajanje dvije pokretne gamete istog oblika i veličine; heterogamija - fuzija dvije mobilne gamete istog oblika, ali različite veličine; oogamija - spajanje velikog nepokretnog jajašca sa malim pokretnim spermatozoidom. Ćelije u kojima se formiraju gamete nazivaju se gametangija, a same biljke s gametangijom nazivaju se gametofiti. Gametangije su dvije vrste: one koje formiraju brojne spermatozoide - anteridije i one koje formiraju jedno ili više jajnih stanica - oogonije. Također, spolno razmnožavanje u nekim grupama algi može se odvijati bez formiranja gameta. Na primjer, ako se spoje dvije mobilne jednoćelijske alge, onda je to hologamija; fuzija protoplasta dvije nepokretne haploidne vegetativne ćelije sa formiranjem zigote - konjugacija. Ako gametofiti i sporofiti u životnom ciklusu algi imaju izražene morfološke razlike, onda se to naziva heteromorfna promjena razvojnih oblika, a ako se morfološki ne razlikuju, onda izomorfna promjena razvojnih oblika. Takođe, gametofiti mogu biti jednodomni (dvospolni) - i muške i ženske gamete se razvijaju na jednoj jedinki, ili dvodomne (dvodomne) - muške gamete - na nekim jedinkama, a ženske - na drugima.

Ekološke grupe algi

Sistematika

Alge su izuzetno heterogena grupa organizama, koja broji oko 100 hiljada (a prema nekim izvorima i do 100 hiljada vrsta samo kao dio dijatomejske divizije) vrsta. Na osnovu razlika u setu pigmenata, strukture hromatofora, karakteristika morfologije i biohemije (sastav ćelijskih membrana, vrste rezervnih hranljive materije) većina domaćih taksonoma razlikuje 11 podjela algi:

Prokarioti, ili prednuklearni (lat. Procaryota)

Kraljevstvo bakterija

Potkraljevstvo cijanobakterija (Cyanobionta)

  • Odjel Plavo-zelene alge (cijanobakterije)

Eukarioti, ili Nuklearni (Eucariota)

Biljno carstvo (Plantae)

Potkraljevstvo alge (Phycobionta)

  1. Odjel zelene alge(Chlorophyta)
  2. Odjeljenje Euglenophyta (Euglenophyta)
  3. Odjeljenje Zlatne alge (Chrysophyta)
  4. Odjel žuto-zelene alge (Xanthophyta)
  5. Dijatomeja odjeljenja (Bacillariophyta)
  6. Odeljenje Dinophyta alge (Dinophyta)
  7. Odjel Cryptophyte alge (Cryptophyta)
  8. Odeljenje smeđe alge (Phaeophyta)
  9. Potkraljevstvo Bagrianka (Rhodobionta)
  10. Divizija Crvene alge (Rhodophyta)

Odeljenje plavo-zelenih algi, ili cijanobakterija (Cyanophyta)

Plavo-zelene alge, postoji oko 2 hiljade vrsta, ujedinjenih u oko 150 rodova. Riječ je o najstarijim organizmima, čiji se tragovi postojanja nalaze u pretkambrijskim naslagama, njihova starost je oko 3 milijarde godina. plavo-zelene alge postoje jednoćelijski oblici, ali većina vrsta su kolonijalni i filamentozni organizmi. Razlikuju se od ostalih algi po tome što njihove ćelije nemaju formirano jezgro. Nedostaju im mitohondrije, vakuole sa staničnim sokom, nema formiranih plastida, a pigmenti kojima se vrši fotosinteza nalaze se u fotosintetskim pločama - lamelama. Pigmenti plavo-zelenih algi su veoma raznovrsni: hlorofil, karoteni, ksantofili, kao i specifični pigmenti iz grupe fikobilina - plavi fikocijanin i crveni fikoeritrin, koji se, pored cijanobakterija, nalaze samo u crvenim algama. Boja ovih organizama je najčešće plavo-zelena. Međutim, ovisno o kvantitativnom omjeru različitih pigmenata, boja ovih algi može biti ne samo plavo-zelena, već i ljubičasta, crvenkasta, žuta, blijedoplava ili gotovo crna.Modrozelene alge su rasprostranjene po cijelom svijetu i nalaze se u najrazličitijim uslovima. Oni su u stanju da postoje čak iu ekstremnim životnim uslovima. Ovi organizmi podnose dugotrajno zamračenje i anaerobiozu, mogu živjeti u pećinama, na različitim tlima, u slojevima prirodnog mulja bogatog sumporovodikom, u termalnim vodama itd. Oko ćelija kolonijalnih i filamentoznih algi formiraju se sluzni omotači, koji služe kao zaštitni omotač koji štiti ćelije od isušivanja i predstavlja svjetlosni filter.Mnoge filamentne modrozelene alge imaju osebujne ćelije - heterociste. Ove ćelije imaju dobro definisanu dvoslojnu membranu i izgledaju prazne. Ali to su žive ćelije ispunjene providnim sadržajem. Plavo-zelene alge sa heterocistama su u stanju da fiksiraju atmosferski dušik. Neke vrste plavo-zelenih algi su komponente lišajeva. Mogu se naći kao simbionti u tkivima i organima viših biljaka. Njihovu sposobnost da fiksiraju atmosferski dušik koriste više biljke.Masovni razvoj plavo-zelenih algi u vodenim tijelima može imati negativne posljedice. Povišena temperatura i zagađenje vode organskim materijama izazivaju takozvano „cvjetanje vode“. To čini vodu neprikladnom za ljudsku upotrebu. Neke slatkovodne cijanobakterije su toksične za ljude i životinje.Razmnožavanje plavo-zelenih algi je vrlo primitivno. Jednoćelijski i mnogi kolonijalni oblici razmnožavaju se samo dijeljenjem stanica na pola. Većina filamentoznih oblika razmnožava se pomoću hormona (to su kratki dijelovi koji su se odvojili od majčinog filamenta i izrasli u odrasle). Razmnožavanje se može vršiti i uz pomoć spora - obraslih ćelija debelih zidova koje mogu preživjeti nepovoljne uvjete i potom prerasti u nove niti.

Odjel Crvene alge (ili Bagryanka) (Rhodophyta)

Crvene alge (Bagryanki) su velika (oko 3800 vrsta iz više od 600 rodova) grupa uglavnom morskih stanovnika. Njihove veličine variraju od mikroskopskih do 1-2 m. Izvana, crvene alge su vrlo raznolike: postoje nitasti, lamelarni, koraljni oblici, raščlanjeni i razgranati u različitom stepenu. Crvene alge imaju poseban skup pigmenata: pored hlorofila a i b, postoji hlorofil d, poznat samo za ovu grupu biljaka, tu su karoteni, ksantofili, kao i pigmenti iz grupe fikobilina: plavi pigment je fikocijanin, crveni je fikoeritrin. Različita kombinacija ovih pigmenata određuje boju algi - od jarko crvene do plavkasto-zelene i žute.Crvene alge se razmnožavaju vegetativno, aseksualno i spolno. Vegetativna reprodukcija tipična je samo za najslabije organizirane grimizne (jednoćelijske i kolonijalne forme). U visoko organiziranim višećelijskim oblicima, otkinuti dijelovi talusa umiru. Za aseksualno razmnožavanje služe razne vrste spora.Spolni proces je oogaman. Na biljci gametofita formiraju se muške i ženske zametne ćelije (gamete), bez bičaka. Tokom oplodnje, ženske gamete se ne oslobađaju okruženje, ali ostaju na biljci; muške gamete se izbacuju i pasivno nose vodenim strujama Diploidne biljke - sporofiti - imaju isto izgled poput gametofita (haploidne biljke). Ovo je izomorfna smena generacija. Organi aseksualnog razmnožavanja formiraju se na sporofitima.Mnoge crvene alge se široko koriste kod ljudi, jestive su i korisne. U prehrambenoj i medicinskoj industriji široko se koristi dobijen od različite vrste grimizni (oko 30) polisaharidni agar.

Odjel Pyrophyta (ili Dinophyta) alge (Pyrrophyta (Dinophyta))

Odjel obuhvata oko 1200 vrsta iz 120 rodova, koji objedinjuju eukariotske jednoćelijske (uključujući biflagellate), kokoidne i filamentozne oblike. Grupa kombinuje karakteristike biljaka i životinja: neke vrste imaju pipke, pseudopodije i ubodne ćelije; neke imaju tip ishrane karakteristične za životinje, koju obezbeđuje ždrijelo. Mnogi imaju stigmu ili špijunku. Ćelije su često prekrivene tvrdom ljuskom. Hromatofore smeđkaste i crvenkaste nijanse, sadrže hlorofile a i c, kao i karotene, ksantofile (ponekad fikocijanin i fikoeritrin). Skrob, ponekad ulje, taloži se kao rezervne supstance. Flagelirane ćelije imaju različite dorzalne i ventralne strane. Na površini ćelije i u ždrijelu nalaze se žljebovi.Razmnožavaju se diobom u pokretnom ili nepokretnom stanju (vegetativno), zoosporama i autosporama. Seksualno razmnožavanje je poznato u nekoliko oblika; odvija se u obliku fuzije izogameta Pirofitne alge su uobičajeni stanovnici zagađenih vodnih tijela: bara, taložnika, nekih rezervoara i jezera. Mnogi formiraju fitoplankton u morima. U nepovoljnim uslovima formiraju ciste sa debelim celuloznim membranama Rod Cryptomonas (Cryptomonas) je najrasprostranjeniji i najbogatiji vrstama.

Odjeljenje Zlatne alge (Chrysophyta)

Mikroskopski ili mali (do 2 cm dugi) organizmi zlatnožute boje koji žive u slanim i svježa voda oemah širom svijeta. Postoje jednoćelijski, kolonijalni i višećelijski oblici. U Rusiji je poznato oko 300 vrsta iz 70 rodova. Kromatofori su obično zlatno žuti ili smeđi. Sadrže hlorofile a i c, kao i karotenoide i fukoksantin. Krizolaminarin i ulje se deponuju kao rezervne supstance. Neke vrste su heterotrofne. Većina oblika ima 1-2 flagele i stoga su pokretne. Razmnožavaju se uglavnom aseksualno diobom ili zoosporama; seksualni proces poznat je samo kod nekoliko vrsta. Obično se nalaze u čistim slatkim vodama (kisele vode sfagnumskih močvara), rjeđe - u morima i tlu. Tipični elementi fitoplanktona.

Odjel dijatomeje (Bacillariophyta (Diatomea))

Dijatomeje (dijatomeje) broje oko 10 hiljada vrsta koje pripadaju oko 300 rodova. To su mikroskopski organizmi koji žive uglavnom u vodenim tijelima. Dijatomeje su posebna grupa jednoćelijskih organizama, različita od ostalih algi. Dijatomejske ćelije su prekrivene ljuskom od silicijum dioksida. Ćelija sadrži vakuole sa ćelijskim sokom. Jezgro se nalazi u centru. Hromatofore su velike. Njihova boja ima različite nijanse žuto-smeđe, budući da među pigmentima preovlađuju karoteni i ksantofili koji imaju žute i smeđe nijanse, a maskirajući hlorofili a i c. Ljuske dijatomeja odlikuju se geometrijskom pravilnošću strukture i širokim spektrom obrisa. Školjka se sastoji od dvije polovine. Veći, epitek, pokriva manji, hipotekus, kao poklopac pokriva kutiju.Većina dijatomeja sa bilateralnom simetrijom može se kretati duž površine supstrata. Pokret se izvodi pomoću tzv. šava. Šav je otvor koji seče kroz zid krila. Kretanje citoplazme u praznine i njeno trenje o supstrat osiguravaju kretanje ćelije. Ćelije dijatomeja sa radijalnom simetrijom nisu sposobne za kretanje.Dijatomeje se obično razmnožavaju dijeljenjem ćelije na dvije polovine. Protoplast se povećava u volumenu, zbog čega se epitek i hipotekus razilaze. Protoplast se dijeli na dva jednaka dijela, nukleus se dijeli mitotički. U svakoj polovini podijeljene ćelije ljuska igra ulogu epiteke i upotpunjuje nedostajuću polovicu ljuske, uvijek hipoteku. Kao rezultat brojnih podjela, u dijelu populacije dolazi do postepenog smanjenja veličine ćelije. Neke ćelije su oko tri puta manje od prvobitnih. Kada dostignu minimalnu veličinu, ćelije razvijaju auksospore („spore koje rastu”). Formiranje auksospora povezano je sa seksualnim procesom.

Ćelije dijatomeja u vegetativnom stanju su diploidne. Prije polne reprodukcije dolazi do redukcijske diobe jezgra (mejoze). Dvije dijatomejske ćelije se približavaju jedna drugoj, zalisci se razmiču, haploidna (nakon mejoze) jezgra se spajaju u parove i formiraju se jedna ili dvije auksospore. Auksospora raste neko vrijeme, a zatim razvija ljusku i pretvara se u vegetativnu jedinku.

Među dijatomejima postoje vrste koje vole svjetlost i sjenu; žive u vodenim tijelima na različitim dubinama. Dijatomeje mogu živjeti i u zemljištima, posebno vlažnim i močvarnim. Zajedno s drugim algama, dijatomeje mogu uzrokovati snježno cvjetanje.

Dijatomeje igraju veliku ulogu u ekonomiji prirode. Oni služe kao trajna baza hrane i početna karika u lancu ishrane za mnoge vodene organizme. Njima se hrane mnoge ribe, posebno mlade.

Školjke dijatomeja, taložeći se na dno milionima godina, formiraju sedimentnu geološku stijenu - dijatomit. Široko se koristi kao građevinski materijal sa visokim svojstvima toplotne i zvučne izolacije, kao filteri u prehrambenoj, hemijskoj, medicinskoj industriji.

Odeljenje žuto-zelenih algi (Xanthophyta)

Ova grupa algi ima oko 550 vrsta. Uglavnom su stanovnici slatkih voda, rjeđe se nalaze u morima i na vlažnom tlu. Među njima postoje jednoćelijski i višećelijski oblici, flagele, kokoidni, filamentni i lamelarni, kao i sifonski organizmi. Ove alge karakterizira žuto-zelena boja, koja je dala ime cijeloj grupi. Hloroplasti su u obliku diska. Karakteristični pigmenti su hlorofili a i c, a i b karotenoidi, ksantofili. Rezervne supstance - glukan, masti. Seksualna reprodukcija je oogamna i izogamna. Vegetativno se razmnožavaju diobom; aseksualnu reprodukciju provode specijalizirane mobilne ili nepokretne stanice - zoo- i aplanospore.

Odeljenje smeđe alge (Phaeophyta)

Smeđe alge su visoko organizovane višećelijskih organizamažive u morima. Postoji oko 1500 vrsta iz oko 250 rodova. Najveće smeđe alge dosežu nekoliko desetina metara (do 60 m) u dužinu. Međutim, u ovoj grupi se nalaze i mikroskopske vrste. Oblik tali može biti vrlo raznolik.

Zajednička karakteristika svih algi koje pripadaju ovoj grupi je žućkasto-smeđa boja. Uzrokuju ga pigmenti karoten i ksantofil (fukoksantin itd.), koji maskiraju zelene boje hlorofili a i c. Stanična membrana je celulozna s vanjskim slojem pektina koji je sposoban za jaku sluz.

U smeđim algama nalaze se svi oblici razmnožavanja: vegetativni, aseksualni i polni. Vegetativno razmnožavanje se odvija odvojenim dijelovima talusa. Aseksualno razmnožavanje vrši se uz pomoć zoospora (pokretnih spora zbog flagela). Spolni proces u smeđim algama predstavljen je izogamijom (rjeđe - anizogamijom i oogamijom).

U mnogim smeđim algama gametofit i sporofit se razlikuju po obliku, veličini i strukturi. U smeđim algama dolazi do smjene generacija, odnosno promjene nuklearnih faza u ciklusu razvoja. Smeđe alge ima u svim morima svijeta. U šikarama smeđih algi u blizini obale brojne primorske životinje nalaze sklonište, mjesta za razmnožavanje i ishranu. Smeđe alge su u širokoj upotrebi od strane ljudi. Od njih se dobijaju alginati (soli alginske kiseline) koji se koriste kao stabilizatori rastvora i suspenzija u Prehrambena industrija. Koriste se u proizvodnji plastike, maziva itd. Neke smeđe alge (kelp, alaria, itd.) koriste se u hrani.

Odjeljenje Euglenophyta (Euglenophyta)

Ova grupa sadrži oko 900 vrsta iz oko 40 rodova. To su jednoćelijski bičasti organizmi, uglavnom stanovnici slatkih voda. Hloroplasti sadrže hlorofile a i b i veliku grupu pomoćnih pigmenata iz grupe karotenoida. U ovim algama se fotosinteza odvija na svjetlu, a u mraku prelaze na heterotrofnu ishranu.

Reprodukcija ovih algi nastaje samo zbog mitotske diobe stanica. Mitoza se kod njih razlikuje od ovog procesa u drugim grupama organizama.

Odjeljenje Zelene alge (Chlorophyta)

Zelene alge je najveća divizija algi, sa različite procjene, od 13 do 20 hiljada vrsta iz oko 400 rodova. Ove alge odlikuju se čisto zelenom bojom, kao kod viših biljaka, jer među pigmentima prevladava hlorofil. U hloroplastima (hromatoforima) postoje dvije modifikacije hlorofila a i b, kao i kod viših biljaka, kao i drugih pigmenata - karotena i ksantofila.

Čvrste ćelijske stijenke zelenih algi formiraju celuloza i pektinske tvari. Rezervne supstance - skrob, rjeđe ulje. Mnoge karakteristike strukture i života zelenih algi ukazuju na njihov odnos s višim biljkama. Zelene alge odlikuju se najvećom raznolikošću u odnosu na druge odjele. Mogu biti jednoćelijske, kolonijalne, višećelijske. Ova grupa predstavlja čitav niz morfoloških diferencijacija tijela poznatih za alge - monadne, kokoidne, palmeloidne, filamentne, lamelarne, nećelijske (sifonalne). Raspon njihovih veličina je velik - od mikroskopskih pojedinačnih ćelija do velikih višećelijskih oblika dugih desetine centimetara. Razmnožavanje je vegetativno, aseksualno i polno. Susreću se svi glavni tipovi promjena u oblicima razvoja.

Zelene alge češće žive u slatkovodnim tijelima, ali ima mnogo bočatih i morskih oblika, kao i vanvodnih kopnenih i zemljanih vrsta.

Klasa Volvox uključuje najprimitivnije predstavnike zelenih algi. Obično su to jednoćelijski organizmi sa flagelama, ponekad udruženi u kolonije. Pokretni su tokom čitavog života. Rasprostranjen u plitkim slatkovodnim tijelima, močvarama, u tlu. Od jednoćelijskih vrsta roda Chlamydomonas su široko zastupljene. Kuglaste ili elipsoidne stanice hlamidomonasa prekrivene su membranom koja se sastoji od hemiceluloze i pektinskih tvari. Na prednjem kraju ćelije nalaze se dva flagela. Cijeli unutrašnji dio ćelije zauzima hloroplast u obliku čaše. U citoplazmi koja ispunjava hloroplast u obliku čaše nalazi se jezgro. U bazi flagele nalaze se dvije pulsirajuće vakuole.

Aseksualno razmnožavanje odvija se uz pomoć biflagelatnih zoospora. Tokom seksualne reprodukcije u ćelijama hlamidomonasa formiraju se bifgelirane gamete (nakon mejoze).

Vrste Chlamydomonas karakteriziraju izo-, hetero- i oogamija. Kada nastupe nepovoljni uslovi (isušivanje rezervoara), ćelije hlamidomonade gube flagele, prekrivaju se sluzokožom i razmnožavaju se deobom. Kada nastupe povoljni uslovi, formiraju bičeve i prelaze na pokretni način života.

Uz autotrofnu metodu ishrane (fotosinteze), ćelije klamidomonaze ​​su u stanju da apsorbuju organske supstance rastvorene u vodi kroz membranu, što doprinosi procesima samopročišćavanja zagađenih voda.

Ćelije kolonijalnih oblika (pandorina, volvox) građene su prema tipu hlamidomonade.

U klasi Protococcal, glavni oblik vegetativnog tijela su nepokretne stanice s gustom membranom i kolonijama takvih stanica. Klorokok i klorela su primjeri jednoćelijskih protokola. Aseksualno razmnožavanje Chlorococcusa odvija se uz pomoć biflageliranih pokretnih zoospora, a spolni proces je fuzija pokretnih biflageliranih izogameta (izogamija). Chlorella nema pokretne faze tokom aseksualne reprodukcije, nema seksualnog procesa.

Klasa Ulotrix kombinuje filamentne i lamelarne oblike koji žive u slatkim i morskim vodama. Ulothrix je konac dužine do 10 cm, pričvršćen za podvodne objekte. Ćelije filamenta su identične, kratko-cilindrične sa lamelarnim parijetalnim hloroplastima (hromatoforima). Aseksualnu reprodukciju provode zoospore (pokretne ćelije sa četiri flagele).

Seksualni proces je izogaman. Gamete su pokretljive zbog prisustva dvije flagele u svakoj gameti.

Klasa konjugati (spojnice) kombinuje jednoćelijske i filamentne oblike sa osebujnom vrstom seksualnog procesa - konjugacijom. Kloroplasti (hromatofori) u ćelijama ovih algi su lamelarni i vrlo raznolikog oblika. U ribnjacima i vodenim tijelima sa sporom tekućinom, glavnu masu zelenog mulja čine nitasti oblici (spirogira, zignema itd.).

Kada se konjugiraju iz suprotnih ćelija dvije susjedne niti, rastu procesi koji formiraju kanal. Sadržaj dviju ćelija se spaja i formira se zigota prekrivena debelom membranom. Nakon perioda mirovanja, zigota klija, stvarajući nove filamentne organizme.

Klasa Sifon uključuje alge sa nećelijskom strukturom talusa (talusa), sa prilično velike veličine i složenu podjelu. Sifonska alga caulerpa izvana podsjeća na lisnatu biljku: njena veličina je oko 0,5 m, pričvršćena je za tlo rizoidima, njeni tali puze po tlu, a okomite formacije koje nalikuju lišću sadrže hloroplaste. Lako se vegetativno razmnožava dijelovima talusa. U tijelu alge nema staničnih zidova, ima kontinuiranu protoplazmu s brojnim jezgrama, hloroplasti se nalaze u blizini zidova.

Odjel Charovye alge (Charophyta)

Ovo su najsloženije alge: njihovo tijelo je diferencirano na čvorove i internodije, u čvorovima se nalaze kolutovi kratkih grana nalik lišću. Veličina biljaka je od 20-30 cm do 1-2 m. Formiraju neprekidne šikare u slatkim ili blago slanim vodenim tijelima, pričvršćujući se za tlo rizoidima. Izvana podsjećaju na više biljke. Međutim, ove alge nemaju pravu podjelu na korijen, stabljiku i lišće. Postoji oko 300 vrsta karofita koji pripadaju 7 rodova. Imaju sličnosti sa zelenim algama u pogledu sastava pigmenta, strukture ćelija i karakteristika reprodukcije. Sličnost sa višim biljkama postoji i u obilježjima razmnožavanja (oogamija) itd. Uočena sličnost ukazuje na prisustvo zajedničkog pretka kod characeae i viših biljaka.

Vegetativno razmnožavanje characeae vrši se posebnim strukturama, takozvanim nodulama, formiranim na rizoidima i na donjim dijelovima stabljike. Svaki od nodula lako klija, formirajući protonemu, a zatim cijelu biljku.

Čitav odjel algi, nakon prvog upoznavanja sa njim, vrlo je teško mentalno shvatiti i svakom odjelu dati svoje pravo mjesto u sistemu. Sistem algi se u nauci nije razvio ubrzo i tek nakon mnogo neuspjelih pokušaja. U današnje vrijeme svakom sistemu namećemo osnovni zahtjev da bude filogenetski. U početku se mislilo da bi takav sistem mogao biti vrlo jednostavan; zamišljao ga kao jedno genealoško stablo, iako sa mnogo bočnih grana. Sada ga gradimo ni na koji drugi način nego u obliku mnogih genealoških linija koje su se razvijale paralelno. Stvar se dodatno komplikuje činjenicom da se, uz progresivne promjene, uočavaju i regresivne, koje postavljaju težak zadatak za rješavanje - u nedostatku jednog ili drugog znaka ili organa, odlučiti da se još nije pojavio ili da se već nije pojavio. nestao?

Sistem koji je dat Villeu u 236. broju glavnog djela o deskriptivnoj taksonomiji biljaka, objavljenom pod uredništvom A. Englera, dugo se smatrao najsavršenijim. Flagellati ili Flagellata su ovdje prepoznati kao glavna grupa.

Ova shema pokriva samo glavnu grupu zelenih algi.

Poreklo, porodične veze i evolucija

Uloga u prirodi i životu čovjeka

Uloga u biogeocenozama

Alge su glavni proizvođači organske tvari u vodenoj sredini. Oko 80% sve organske materije proizvedene godišnje na Zemlji otpada na alge i druge vodene biljke. Alge direktno ili indirektno služe kao izvor hrane za sve vodene životinje. Poznate su stijene (dijatomiti, uljni škriljci, neki krečnjaci) koje su nastale kao rezultat vitalne aktivnosti algi u prošlim geološkim epohama. Inače, po dijatomejima se određuje starost ovih stijena.

primjena hrane

Neke alge, uglavnom morske, se jedu (morske alge, porfir, ulva). U priobalnim područjima alge se koriste za ishranu stoke i đubrivo. U brojnim zemljama alge se uzgajaju kako bi se dobila velika količina biomase koja se hrani stokom i koristi u prehrambenoj industriji.

Jestive alge - bogate mineralima, posebno jodom, proizvodom - koji se koristi u istočnoazijskim kuhinjama. Jedno od najpopularnijih jela od morskih algi je suši.

Tretman vode

Mnoge alge su važna komponenta procesa biološkog tretmana otpadnih voda.Proliferacija filamentoznih i planktonskih algi (cvjetanje vode) može stvoriti probleme u radu postrojenja za tretman, sistemi vodosnabdijevanja U morskim akvarijumima alge se koriste u sistemima biološke filtracije. Koriste se rezervoari za alge ("alge") i perači. Uzgajaju se ili posebno posađene makroalge (obično iz rodova Chaetomorpha i Caulerpa) ili se koristi prirodno obraštavanje algama. Intenzivna rasvjeta osigurava brz rast algi i aktivnu apsorpciju zagađivača. Povremeno se iz filtera uklanja masa obraslih algi.

U farmaceutskoj industriji

Od algi se dobijaju želatinozne i sluzotvorne supstance - agar-agar (anfeltia, helidijum), agaroidi (phyllophora, gracilaria), karagenan (chondrus, gigartina, furcelaria), alginati (kelp i fucus), krmno brašno koje sadrži elemente u tragovima i jod Alge su uključene u formiranje nekih vrsta terapijskog blata.

Hemijska industrija

Čovjek koristi morsku algu u hemijskoj industriji. Od njih se dobijaju jod, alginska kiselina, agar-agar, kalijeve soli, celuloza, alkohol, sirćetna kiselina.

biogorivo

Zbog visoke stope reprodukcije, alge se koriste za dobivanje biomase za gorivo. Razvijeno je mnogo različitih eksperimentalnih procesa biogoriva, na primjer, korištenjem visokih temperatura i pritisaka.

U nauci

Alge se široko koriste u eksperimentalnim studijama za rješavanje problema fotosinteze i razjašnjavanje uloge jezgra i drugih komponenti stanice.

Biotestiranje

Alge su jedan od najraširenijih bioloških objekata u biotestiranju. hemijske supstance i uzorke prirodnih i zagađenih voda.

Ecohouse

Pokušavaju se koristiti neke brzorastuće i nepretenciozne alge (na primjer, klorela, koja je brza i u velikom broju sintetizira proteine, masti, ugljikohidrate, vitamine i može apsorbirati približno 10-12% sunčeve energije [izvor nije naveden 1438 dana], sintetizujući organska materija(za poređenje, više biljke su u stanju da apsorbuju samo 1-2% sunčevog zračenja) da stvore ciklus stvari

Taksonomija biljaka
Osnove taksonomije postavio je C. Linnaeus u 18. vijeku. U svojim djelima Linnaeus je definisao pojam "vrste", uveo binarnu nomenklaturu, uspostavio jasnu podređenost između sistematskih kategorija; stvorio klasifikaciju biljaka i životinja. Ime svake vrste treba da se sastoji od dvije riječi: jedna za rod, obje riječi za vrstu. U taksonomiji biljaka razlikuje se 7 kategorija (ili taksona): carstvo, odjeljenje, klasa, red, porodica, rod i vrsta.

Morske alge
Oko 30 hiljada vrsta. Alge su niže biljke, većina njih živi u vodenom okruženju. Tijelo algi je predstavljeno steljkom, ili talusom, koji nije diferenciran na organe i tkiva. Neke alge se uz pomoć rizoida (posebnih izraslina ćelija) pričvršćuju na supstrat. Ćeliju algi karakteriše prisustvo ćelijskog zida; unutra sadrži jedno ili više jezgara, vakuole, hromatofore i druge organele.

Odjel zelenih algi
Ovo je najveća podjela algi. Karakterističan je hlorofil, koji prevladava nad ostalim pigmentima. Rezervna supstanca je skrob.
Jednoćelijske zelene alge
Chlamydomonas je slatkovodna alga. Postoje dvije flagele, u njihovoj osnovi su dvije kontraktilne vakuole. Cupped chromatophore; u citoplazmi se nalazi jedno jezgro, oko (stigma) i druge organele tipične za eukariote. Špijunka se koristi za opažanje nivoa osvjetljenja. Razmnožavanje se odvija aseksualno (pod povoljnim uslovima uz pomoć haploidnih zoospora) i polno (izogamija, pod nepovoljnim uslovima) putem. Nakon formiranja zigote, ona je prekrivena debelom ljuskom i u tom stanju hibernira. U proljeće u njemu nastupa mejoza, ljuska se lomi i iz nje izlaze 4 mlade haploidne jedinke.
Chlorella je alga koja može živjeti u vodi, zemljištu, površinama tla ili kori drveća na vlažnim mjestima. Nema flagela, ocelusa i kontraktilnih vakuola, unutar ćelije se nalazi jezgro, hromatofor i citoplazma sa organelama tipičnim za biljke. Razmnožavanje je samo aseksualno (pomoću aplanospora), spolni proces nije poznat.
kolonijalne zelene alge
Volvox je slatkovodna alga. Kolonija izgleda kao šuplja lopta, čiju površinu čine ćelije međusobno povezane citoplazmatskim nitima. Svaka ćelija sadrži jedno jezgro, hromatofor i 2 flagele. Kao rezultat podjela generativnih ćelija formiraju se kćerke kolonije koje se nalaze unutar majke, a nakon njene smrti izlaze van.
Višećelijske zelene alge
Spirogyra je filamentozna slatkovodna alga. Izvana je prekrivena školjkom. Unutar svake ćelije nalazi se nekoliko niti spiralnog hromatofora, jezgro i citoplazma sa organelama; Veći dio ćelije zauzima centralna vakuola. Aseksualna reprodukcija se događa fragmentacijom filamenta; seksualna - konjugacija. Posebne zametne ćelije se ne formiraju: dvije ćelije različitih filamenata se spajaju jedna s drugom i pojavljuje se zigota (diploidni stadij).
Ulothrix je filamentozna slatkovodna alga. Sastoji se od jednog reda ćelija, uz pomoć bazalne ćelije pričvršćene za podlogu. Ćelija nema flagele, sadrži jedno jezgro, hromatofor u obliku pojasa i vakuolu. Reprodukcija je aseksualna i seksualna. Prilikom aseksualne reprodukcije u ćeliji filamenta se formiraju zoospore, zatim se ljuska pokida i one izlaze. Nakon nekog vremena plivanja, zoospore se talože i dijeljenjem formiraju novu nit. Tokom spolnog razmnožavanja unutar jedne od ćelija nastaju izogameti, koji izlaze van i spajaju se u parove. Nakon formiranja zigote, dolazi do mejoze, formiraju se zoospore, dajući novu biljku.

Odjel smeđih algi
Uglavnom morski oblici, pretežno uobičajeni u hladnim morima. Većina smeđih algi su bentoski oblici koji žive na dubinama od 20-30 milja u međuplimnoj zoni. Može formirati ogromne agregacije (Sargaško more).
Boja varira od maslinastozelene do tamno smeđe zbog prisustva smeđeg pigmenta fukoksantina, koji maskira druge pigmente. Takođe sadrže hlorofil i karotenoide. Talus je višećelijski, trakast (kelp), žbunast (sargasso) ili razgranat (fukus), obično pričvršćen za podlogu uz pomoć rizoida.

Odeljenje crvenih algi (grimizno)
Crvene alge žive uglavnom u morima, slatkovodni oblici su rjeđi. Naseljavaju značajne dubine (do 260 m - apsolutni rekord za fotosintetske biljke). Postoje jednoćelijski i višećelijski oblici. Sadrže hlorofil, karotenoide i fikobiline (crvene pigmente). Talus filiforman, grmoliki, lamelarni (porfirni), ponegdje raščlanjen; mnogi imaju rizoide. Stanična membrana je prekrivena slojem pektina iz kojeg se dobija agar-agar.

Vrijednost algi u prirodi i njihova upotreba od strane ljudi

  • Dajte kiseonik.
  • Lanci ishrane (fitoplankton je osnova svih okeanskih ispašnih lanaca).
  • Sklonište za životinje.
  • Masovnim razmnožavanjem izazivaju "cvjetanje" vode (chlamydomonas), pri čemu opada sadržaj kisika u vodi.
  • Neke vrste (hlorela) se koriste na svemirski brodovi i podmornice za čišćenje zraka od ugljičnog dioksida.
  • Hrana (kelp, porfir). Neke alge se posebno uzgajaju na podvodnim farmama.
  • Hrana (fukus, hlorela).
  • izvor joda.
  • Industrijski: dobijanje natrijumovih i kalijumovih soli, agar-agar. Od agar-agara prave žele, marmeladu, marshmallow, hranljivi medij za uzgoj bakterija.

Alge su velika grupa drevnih biljaka. Strukturu njihovog tijela i veličinu karakterizira velika raznolikost. Postoje mikroskopske veličine jednoćelijskih, višećelijskih i kolonijalnih oblika (u 1-2 mikrona) i velike, s različitom strukturom talusa, koje dosežu 30-45m. Razmislite opšte karakteristike alge.

Zajedničko svojstvo svih algi je prisustvo hlorofila. Osim hlorofila, alge mogu sadržavati i druge pigmente (fikocijan, fikoeritrin, karoten, ksantofil, fikoksantin). Ovi pigmenti daju algi crvenu, smeđu, žuto-zelenu boju, maskirajući glavnu zelenu boju.

opšte karakteristike

Ishrana. Prisutnost pigmenata u stanicama algi osigurava autotrofni tip ishrane. Međutim, mnoge alge imaju sposobnost, pod određenim uvjetima, da pređu na heterotrofnu ishranu (euglena - u mraku) ili da je kombinuju sa fotosintezom.

Klasifikacija algi. Broj vrsta algi prelazi 40 hiljada. Međutim, njihova klasifikacija nije završena, jer nisu svi oblici dobro proučeni. U našoj zemlji je prihvaćena podjela algi na 10 odjeljenja: plavo-zelene, pirofitne, zlatne, dijatomejske, žuto-zelene, smeđe, crvene, euglenske, zelene, šarene. najveći broj vrste su zelene (13-20 hiljada) i dijatomeje (10 hiljada).

Podjela algi na dijelove obično se poklapa s njihovom bojom, u pravilu povezana sa strukturnim karakteristikama ćelija i talusa.

Struktura ćelije algi. Alge su jedina grupa organizama koja uključuje prokariote (plavo-zelene) i eukariote (sve ostale). U jezgrima eukariotskih algi identificirane su sve strukture karakteristične za jezgra drugih eukariota: membrane, nuklearni sok, jezgre, hromozomi.


Karakterizirana je struktura, sastav i svojstva ostalih ćelijskih komponenti u algama velika raznolikost. U procesu evolucije prirodna selekcija zadržao najperspektivnije oblike, uključujući i ovaj tip ćelijska organizacija, što je omogućilo biljkama da se presele prizemna slikaživot.

Reprodukcija algi može biti vegetativna, aseksualna (uz pomoć spora) i seksualna. Kod istih vrsta, u zavisnosti od uslova i doba godine, načini razmnožavanja su različiti. U ovom slučaju se opaža promjena nuklearnih faza - haploidna i diploidna.

Uslovi života i staništa algi. Povoljni uslovi za postojanje algi su: prisustvo svetlosti, izvori ugljenika i mineralnih soli, a glavno stanište za njih je voda. Temperatura, salinitet vode, itd., imaju veliki uticaj na život algi.

Većina algi su stanovnici slatkih i morskih voda. Mogu naseljavati vodeni stupac, slobodno plivati ​​u njemu, formirajući fitoplankton, ili se naseljavati na dnu, vezujući se za razne objekte, žive i mrtve organizme, formirajući fitobentos. Naseljavaju alge i tople izvore, kao i vodena tijela sa visokim salinitetom.