Характеристики бурых водорослей, таксономия, среда обитания, размножение



бурые водоросли это фотосинтетические эукариотические организмы. Его характерный цвет определяется наличием каротиноида фукоксантина в хлоропластах. Они производят ламинарин в качестве резервного вещества и могут также представлять феофильные танины.

Phaeophyceae расположены в филюме Ochrophyta в под-королевстве Heterokonta в королевстве Protista. Семь заказов, 307 родов и около 2000 видов признаны.

Большинство бурых водорослей обитают в морской среде. Известно только восемь родов, присутствующих в пресноводных водоемах. Они имеют тенденцию расти в холодных, взволнованных и газированных водах. Море Саргасос (Атлантическое) своим именем обязано огромным массам видов рода водоросли которые растут в их водах.

Большое количество альгиновой кислоты вырабатывается в клеточной стенке Phaeophyceae, достигая 70% веса водорослей. Этот фикоколоид широко используется в промышленности в качестве стабилизатора и эмульгатора в пищевых продуктах, медикаментах и ​​текстиле. Мировой урожай бурых водорослей достигает трех миллионов тонн в год.

индекс

  • 1 Характеристики
    • 1.1 Клеточная стенка
    • 1.2 Хлоропласты
    • 1.3 Флоротанины (феофильные танины)
    • 1.4 Развитие тало
  • 2 Среда обитания
  • 3 Таксономия и подклассы
    • 3.1 Discosporangiophycidae
    • 3.2 Ishigeophycidae
    • 3.3 Dictyotophycidae
    • 3.4 Fucophycidae
  • 4 Репродукция
    • 4.1 Племенные клетки
    • 4.2 Бесполое размножение
    • 4.3 Половое размножение
    • 4.4 Половые гормоны
  • 5 Еда
  • 6 Ссылки

черты

Бурые водоросли являются многоклеточными организмами. Его размер колеблется от нескольких миллиметров до более 60 метров и более в случае Macrocystis pyrifera.

Клеточная стенка

Клетки окружены клеточной стенкой, состоящей как минимум из двух слоев. Самый внутренний слой состоит из целлюлозных микрофибрилл, образующих основную структуру.

Наружный слой является слизистым и состоит из коллоидных веществ, называемых фикоколоидами. К ним относятся фукодиано (сульфатированные полисахариды) и альгиновая кислота. Относительное количество обоих фикоколлоидов может варьироваться между видами, различными частями растения и средой, в которой оно развивается..

В некоторых случаях клеточная стенка может иметь отложения карбоната кальция в форме арагонита (Падина павония).

хлоропласты

Хлоропластов может быть от одного до многочисленных. Форма варьируется от ламинарной до дискоидальной или линзовидной.

Они состоят из групп из трех тилакоидов, связанных между собой зональной пластинкой. У них есть четыре мембранных блока. Две крайние мембраны взяты из эндоплазматического ретикулума (R.E.).

Мембраны оболочки хлоропластов и мембран эндоплазматического ретикулума соединены канальцами. В некоторых группах наружная мембрана эндоплазматического ретикулума связана с ядерной мембраной.

В этих пластидах встречается хлорофилл а, с1 и с2. Кроме того, существует большое количество каротиноида фукоксантина, наряду с виолаксантином. Эти два последних пигмента ответственны за коричневый цвет этих водорослей.

Почти во всех группах есть представители с пиреноидами. Эти структуры представляют собой массу бесцветных белков, которые содержат фермент, необходимый для некоторых фаз фотосинтеза..

Пиреноиды Phaeophyceae находятся за пределами хлоропласта. Они содержат гранулированное вещество и окружены мембраной эндоплазматической сети, связанной с хлоропластом. Вокруг пиреноида образуется полоса резервных полисахаридов..

Флоротанины (феофильные танины)

Бурые водоросли продуцируют особые дубильные вещества, которые расположены в небольших внутриклеточных включениях. Эти флуротанины образуются в диктиосомах аппарата Гольджи. Они являются продуктом полимеризации хлороглюцинола.

Эти танины не содержат сахара и сильно восстанавливают. Они очень вяжущие на вкус. Они быстро окисляются в воздухе, образуя фикофеин, черный пигмент, который придает характерный цвет сухим коричневым водорослям.

Предполагается, что фторотанины могут поглощать ультрафиолетовое излучение и являются компонентами клеточных стенок. Его наиболее важной функцией является защита от травоядных. Известно, что они могут ингибировать глюкозидазы, продуцируемые брюхоногими моллюсками, которые питаются этими водорослями..

Развитие лепестка

Таранная кость бурых водорослей относительно крупная и сложная. Разные виды развития могут быть представлены:

-диффузныйВсе клетки в организме растения способны делиться. Одиночные, более или менее разветвленные талломы (Ectocarpus).

-верхушечный: клетка, расположенная в апикальном положении, делится, образуя тело растения. Талломы сплющенные дихотомические или жгутиковые (Dictyota).

-Tricotálico: клетка делится и образует трихом вверх, а лепесток вниз (Cutleria).

-Meristema intercalar: зона меристематической клетки делится как вверх, так и вниз. Талломы дифференцированы в ризоиды, ножки и пластинки. Густой рост может произойти в ножке, потому что меристема расщепляется во всех направлениях (Ламинария, Макроцистис).

-Meristodermis: представлен периферический слой, который разделяется параллельно таллому. Ткани образуются ниже меристодермы (коры). Талломы дихотомические, заостренные и с центральным утолщением (фукус).

среда обитания

Бурые водоросли почти исключительно морские. Только несколько видов из восьми родов произрастают в водоемах с пресной водой..

Это бентические организмы (они живут на дне водных экосистем). Несколько видов рода водоросли они пелагические (развиваются у поверхности).

Пресноводные виды встречаются в северном полушарии, за исключением Ectocarpus siliculosus. Этот космополитический вид, как правило, морской, но был обнаружен в пресноводных водоемах Австралии..

Морские Phaeophyceae являются компонентами прибрежной морской флоры. Они распределены от подполярных зон до экватора. Наибольшее разнообразие встречается в холодных водах умеренного пояса..

Водоросли (в основном виды Laminariales) образуют леса в сублиторали умеренных поясов, за исключением Арктики. Пелагический вид водоросли они образуют большие расширения в известном море Саргасос в Атлантике.

Таксономия и подклассы

Коричневые водоросли были впервые признаны группой в 1836 году. Ботаник У.Х. Харви выделил их как подкласс Melanospermeae класса водорослей..

Позже в 1881 году им был присвоен статус класса под названием Phaeophyceae. Позже, в 1933 году, Килин разделил бурые водоросли на три класса: Isogeneratae, Heterogeneratae и Cyclosporeae. Это предложение было отклонено Фрищем в 1945 году, пересматривая только один класс.

В настоящее время Phaeophyceae представляют собой класс в пределах филюма Ochrophyta в под-королевстве Heterokonta королевства Protista. Считается, что это очень старая родословная, возникшая 150-200 миллионов лет назад..

Вероятно, у предковых бурых водорослей было развитие апикального осыпи. Его родственные группы - Xanthophyceae и Phaeothamniophyceae..

Получив информацию из молекулярных исследований, Silberfeld и соавторы предлагают в 2014 году разделить Phaeophyceae на четыре подкласса, основываясь на расхождениях в топологиях филогенетических деревьев..

В их числе 18 орденов и 54 семьи. Около 2000 видов, распространенных в 308 родах, были описаны.

Подклассы бурых водорослей следующие:

Discosporangiophycidae

Опушенные однотипные и разветвленные, с верхушечным развитием. Хлоропласты многочисленные, без пиреноидов. Представлен только один заказ с двумя моногенными семействами.

Ishigeophycidae

Таранная кость разветвленная, тереетная или фолио. Псевдопаренхиматозный, с наличием костного мозга и коры. Апикальное развитие таранной кости. Дискоидные хлоропласты и наличие нескольких пиреноидов. В соответствии с заказом, с двумя семьями.

Dictyotophycidae

Они представляют нитевидные или псевдопаренхимальные осыпи. С терминальным или апикальным развитием. Дискоидные хлоропласты и отсутствие пиреноидов. Он разделен на четыре порядка и 9 семей.

Fucophycidae

Это самая большая группа в пределах бурых водорослей. Таллом является довольно изменчивым между группами. Тип развития наследственного таллома - интеркалярный. Пиреноиды встречаются у некоторых представителей всех групп. Он был разделен на 12 заказов и 41 семей.

воспроизведение

Бурые водоросли могут демонстрировать половое или бесполое размножение. Все присутствующие мобильные грушевидные репродуктивные клетки с помощью жгутиков.

Племенные клетки

Репродуктивные клетки имеют два жгутика, которые вставляются сбоку или в основании. Один направлен к заднему полюсу клетки, а другой - к переднему полюсу. Передний жгутик покрыт мелкими нитями, структурированными в два ряда.

У основания жгутика появляется красноватое пятно. Глазные пятна - это фоторецепторы, которые позволяют определять интенсивность и направление света. Облегчает движение клетки для более эффективного фотосинтеза.

Это глазное пятно образовано липидными глобулами между полосами тилакоидов и оболочкой хлоропласта. Они работают как вогнутое зеркало, которое концентрирует свет. Длины волн от 420 до 460 нм (синий свет) наиболее эффективны у бурых водорослей..

Бесполое размножение

Это может происходить путем фрагментации или с помощью пропагул. Пропагулы - это специализированные клеточные структуры с апикальными клетками. Эти клетки делятся и образуют нового человека.

Аналогичным образом образуются зооспоры (подвижные бесполые споры). Они производятся в спорангии, откуда высвобождаются гаплоидные клетки. Они порождают гаметофитное (гаплоидное) поколение.

Половое размножение

Это может быть из-за изогамии (равных гамет) или анизогамии (разных гамет). Oogamia также может возникнуть (неподвижная женская и подвижная мужская гамета).

Жизненный цикл является гаплодиплоническим (чередуется диплоидное и гаплоидное поколение). Он может быть изоморфным (оба поколения сходны) или гетероморфным (морфологически различные поколения). В зависимости от группы, гаметофит (гаплоид) или спорофит (диплоид) могут преобладать.

В некоторых группах, таких как порядок Фукалеса, жизненный цикл является дипломатическим (гаплоидная фаза ограничена гаметами).

Бурые водоросли представляют два типа структур полового размножения. Некоторые из них являются мультилокулярными, присутствуют в гаметофитах и ​​спорофитах, продуцирующих подвижные клетки. Другие одноклеточные, присутствуют только в спорофитах и ​​продуцируют подвижные гаплоидные споры..

Половые гормоны

Половые гормоны (феромоны) - это вещества, которые возникают во время полового размножения. У бурых водорослей они выполняют функцию взрывного выброса мужских гамет из антеридий. Кроме того, они привлекают мужские гаметы к женским.

Эти гормоны являются ненасыщенными углеводородами. Они очень летучие и гидрофобные. Очень небольшое количество выделяется на клетку в час.

Восприятие феромонов связано с его гидрофобной природой, которая воспринимается клеткой-реципиентом (мужской гаметой). Аттракцион не работает за 0,5 мм от женской гаметы.

кормление

Бурые водоросли являются автотрофными организмами. Продуктом накопления фотосинтеза является маннит. Долгосрочным резервным соединением является ламинарин (полисахарид глюкана).

Концентрация маннита в клетках может увеличиваться или уменьшаться, что связано с минерализацией среды. Это способствует процессам осморегуляции водорослей и, по-видимому, не обусловлено фотосинтезом..

Фотосинтетическая способность бурых водорослей стимулируется синим светом. Это явление происходит только в этой группе и повышает его эффективность по улавливанию углекислого газа. Это может быть связано с типом пигментов, присутствующих в их хлоропластах.

ссылки

  1. Forster RM и MJ Dring (1994). Влияние синего света на фотосинтетическую способность морских растений различных таксономических, экологических и морфологических групп. Европейское. Журнал Phycology, 29: 21-27.
  2. Lee R (2008) Phycology. Четвертое издание. Издательство Кембриджского университета, Великобритания. 547 стр..
  3. Reviers B, F Руссо и S Draisma (2007) Классификация Phaeophyceae от прошлого до настоящего и текущих проблем. В: Броди Дж. И Дж. Льюис. Раскрывая водоросли, прошлое, настоящее и будущее систематических водорослей. CRC Press, Лондон. P 267-284.
  4. Зильберфельд Т., М. Рако, Р. Флетчер, А. Кулу, Ф. Руссо и Б. Де Ревье (2011) Систематика и эволюционная история пиреноидсодержащих таксонов у бурых водорослей (Phaeophyceae), Европейский журнал по психологии, 46: 361-377.
  5. Зильберфельд Т., Ф. Руссо и Б. Де Ревьерс (2014) Обновленная классификация бурых водорослей (Ochrophyta, Phaeophyceae). Cryptogamie, Algologie 35: 117-156.