Pruuni merevetika omadused, taksonoomia, elupaik, paljunemine



The pruun merevetikad need on fotosünteetilised eukarüootsed organismid. Selle iseloomuliku värvuse annab karotenoidfukoksantiin kloroplastides. Nad toodavad laminariini reservainena ja võivad samuti esitada feofoosset tanniini.

Phaeophyceae asuvad Heterokonta alamriigi kuningriigi phyllumil Ochrophyta. Tunnustatakse seitse tellimust, 307 perekonda ja umbes 2000 liiki.

Enamik pruunvetikast elab merekeskkonnas. Ainult kaheksa perekonda on mageveekogudes teada. Nad kipuvad kasvama külmas, ärritatud ja gaseeritud vees. Sargasose (Atlandi ookeani) merel on oma nimi perekonna suurte liikide jaoks Sargassum mis kasvavad nende vetes.

Phaeophyceae rakuseinas tekib suur hulk algiinhapet, mis moodustab 70% vetikate kaalust. Seda füokoksoidi kasutatakse tööstuses laialdaselt toiduainetes, ravimites ja tekstiilides stabilisaatorina ja emulgaatorina. Pruunvetikate maailma saak ulatub kolme miljoni tonnini aastas.

Indeks

  • 1 Omadused
    • 1.1 Rakuseina
    • 1.2 Kloroplastid
    • 1.3. Florotanniinid (feofeedilised tanniinid)
    • 1.4 Talu areng
  • 2 Elupaik
  • 3 Taksonoomia ja alaklassid
    • 3.1 Discosporangiophycidae
    • 3.2 Ishigeophycidae
    • 3.3 Dictyotophycidae
    • 3.4 Fucophycidae
  • 4 Paljundamine
    • 4.1 Aretusrakud
    • 4.2 ebatavaline reproduktsioon
    • 4.3 Seksuaalne reproduktsioon
    • 4.4 Suguhormoonid
  • 5 Toit
  • 6 Viited

Omadused

Pruun vetikad on mitmerakulised organismid. Selle suurus on vahemikus mõni millimeeter kuni üle 60 meetri või rohkem. \ T Macrocystis pyrifera.

Rakuse sein

Rakke ümbritseb vähemalt kahest kihist koosnev rakusein. Sisemine kiht koosneb tselluloosmikrofibrillidest, mis moodustavad põhistruktuuri.

Äärepoolseim kiht on limaskesta ja koosneb kolloidsetest ainetest, mida nimetatakse füsiokoloidideks. Nende hulka kuuluvad fukodiano (sulfaaditud polüsahhariidid) ja algiinhape. Mõlema füsiokolloidi suhteline kogus võib liikide, taime erinevate osade ja selle tekkimise keskkondade vahel varieeruda..

Mõningatel juhtudel võib rakuseinal olla kaltsiumkarbonaadi ladestumine aragoniidi kujul (Padina pavonia).

Kloroplastid

Kloroplastid võivad olla ühest kuni mitmeni. Kuju on varieeruv alates laminaarsest kuni diskoidse või läätseni.

Nad koosnevad kolme tülakoidi rühmast, mis on omavahel ühendatud tsooniga lamella. Neil on neli membraaniühikut. Kaks äärmist membraani pärinevad endoplasmaatilisest retikulumist (R.E.)..

Kloroplasti ümbrise ja endoplasmaatilise retikululi membraanid on ühendatud tubulitega. Mõnes rühmas on endoplasmaatilise retiikulumi ääremembraan ühendatud tuumamembraaniga.

Nendes plastides esineb klorofüll a, c1 ja c2. Lisaks sellele on suur hulk karotenoidfukoksantiini koos violaxantiniga. Need kaks viimast pigmenti vastutavad nende vetikate pruuni värvi eest.

Peaaegu kõigis rühmades on esindajad pürenoididega. Need struktuurid on värvitu valkude massid, mis sisaldavad fotosünteesi mõnedes etappides vajalikku ensüümi.

Phaeophyceae pürenoidid on väljaspool kloroplastit. Nad sisaldavad granuleeritud ainet ja neid ümbritseb kloroplastiga seotud endoplasmaatilise retikululi membraan. Pirenoidi ümber moodustub reservpolüsahhariidide riba.

Florotanniinid (feofeedilised tanniinid)

Pruunid vetikad toodavad konkreetseid tanniine, mis asuvad väikestes intratsellulaarsetes kaasamistes. Need flurotanniinid moodustuvad Golgi aparaadi diktüosoomides. Need on fluoroglütsinooli polümerisatsiooni produkt.

Need tanniinid ei sisalda suhkruid ja on väga vähendavad. Nad on maitsele väga kitsad. Nad oksüdeerivad kiiresti fikofeiini, must pigmendit, mis annab kuivale pruunile vetikale iseloomuliku värvi.

On soovitatav, et florotanniinid võivad absorbeerida ultraviolettkiirgust ja et nad on rakuseinte komponendid. Selle kõige silmapaistvam funktsioon on kaitsmine rohttaimede eest. On teada, et nad võivad pärssida nende vetikate toitmiseks ettenähtud gastroodide toodetud glükosidaase.

Kroonlehe areng

Pruunide vetikate talus on suhteliselt suur ja keeruline. Esitatakse erinevaid arenguliike:

-Fuzzy: kõik taime kehas olevad rakud on võimelised jagama. Uniseriate, rohkem või vähem hargnenud talli (Ectocarpus).

-Apical: apikaalses asendis paiknev rakk jaguneb taime keha moodustamiseks. Tali on lamedad dikotoomsed või liputatud (Dictyota).

-Tricotálico: rakk jagab ja moodustab trichome'i ülespoole ja kroonlehe allapoole (Söögiriistad).

-Meristema intercalar: meristemaatiline rakuala jagab nii üles kui alla. Tala on diferentseeritud risoosi, tüki ja laminaadiks. Tüves võib esineda paksu kasvu, kuna meristeemoidid jagunevad kõigis suundades (Laminaria, Macrocystis).

-Meristodermis: on esitatud perifeerne kiht, mis jagab paralleelselt talli. Kuded moodustavad meristodermise (ajukoor) all. Talli on dikotoomne, silmatorkav ja tsentraalse paksenemisega (Fucus).

Elupaik

Pruun vetikad on peaaegu eranditult merel. Ainult mõned kaheksa perekonna liigid kasvavad magevees.

Need on põhjaorganismid (elavad veeökosüsteemide põhjas). Mõned perekonna liigid Sargassum nad on pelaagilised (nad arenevad pinna lähedal).

Magevee liigid leiduvad põhjapoolkeral, välja arvatud Ectocarpus siliculosus. See kosmopoliitne liik on tavaliselt merel, kuid Austraalia mageveekogudes on see kasvanud.

Mere Phaeophyceae on rannikuala taimestiku koostisosad. Nad jagatakse subpolartsoonidest ekvaatorile. Selle suurim mitmekesisus esineb parasvöötme külmades vetes.

Pruunvetikas (enamasti Laminariales'i liigid) moodustavad mõõdukate alade allaladeks metsad, välja arvatud Arktika. Pelaagilised liigid | Sargassum nad moodustavad Atlandi ookeani Sargasose tuntud merel suured laiendused.

Taksonoomia ja alaklassid

Pruunvetikad tunnistati esimest korda rühmana 1836. aastal. Botaanik WH Harvey eraldas nad alamklassi Algae klassi alamklassi.

Hiljem 1881. aastal anti neile Phaeophyceae nime all klassi staatus. Hiljem jagas 1933. aastal Kylin pruuni merevetika kolmeks klassiks: Isogeneratae, Heterogeneratae ja Cyclosporeae. Fristsch lükkas selle ettepaneku tagasi 1945. aastal, kaaludes uuesti ainult ühte klassi.

Praegu on Phaeophyceae klass, mis kuulub Protista kuningriigi Heterokonta alammaailma phyllum Ochrophyta. Arvatakse, et need on väga vanad liigid, mis on pärit 150 - 200 miljonit aastat tagasi.

Tõenäoliselt esitasid esivanemate pruunvetikad apikaalse taluse arengut. Tema õde rühmad on Xanthophyceae ja Phaeothamniophyceae.

Molekulaarsetest uuringutest saadud teabe põhjal teevad Silberfeld ja kaastöötajad 2014. aastal ettepaneku eraldada Phaeophyceae nelja alamklassi, lähtudes filogeneetiliste puude topoloogiate erinevustest.

Neis on tunnustatud 18 tellimust ja 54 perekonda. Kirjeldatud on umbes 2000 liiki, mis on jaotatud 308 perekonda.

Pruunvetikate alaklassid on järgmised:

Discosporangiophycidae

Filateraalne uniseriate ja hargnenud, koos apikaalse arenguga. Kloroplastid on arvukad, ilma pürenoidideta. Esitatakse ainult üks tellimus koos kahe monogeneraarse perekonnaga.

Ishigeophycidae

Talus on hargnenud, teret või folioso. See on pseudoparenhümaalne, luuüdi ja ajukoorega. Taluse apikaalne areng. Diskoidsed kloroplastid ja väheste pürenoidide olemasolu. Vastab tellimusele, koos kahe perega.

Dictyotophycidae

Neil on filamentne või pseudoparenhümaalne talus. Terminaalse või apikaalse arenguga. Diskoidsed kloroplastid ja pürenoidide puudumine. See on jagatud neljaks ja 9 perekonnaks.

Fucophycidae

See on suurim rühm pruunvetikas. Thallus on rühmade vahel üsna varieeruv. Esivanemate looma areng on interkalary. Pürenoidid esinevad kõigis rühmades. See on jagatud 12 tellimuseks ja 41 perekonnaks.

Paljundamine

Pruuni merevetikad võivad esineda seksuaalsel või ebatavalisel reproduktsioonil. Kõik olemasolevad mobiilsed püreerivad rakud on lipu abil.

Aretusrakud

Reproduktiivrakkudel on kaks lipu, mis on sisestatud külgsuunas või põhiliselt. Üks on suunatud raku tagumisele poolele ja teine ​​eesmise poola poole. Esipaneel on kaetud väikeste kiududega, mis on struktureeritud kahes reas.

Flagella aluse lähedal ilmub punakas silmapilt. Okulaarsed kohad on fotoretseptorid, mis võimaldavad tuvastada valguse intensiivsust ja suunda. Hõlbustab raku liikumist fotosünteesi tõhusamaks.

See silmakoht moodustub lipiidgloobulite vahel tülakoidide ribade ja kloroplasti ümbrise vahel. Nad töötavad nagu nõgus peegel, mis koondab valgust. Lainepikkused vahemikus 420 - 460 nm (sinine valgus) on kõige tõhusamad pruunvetikas.

Axxual reproduktsioon

See võib toimuda fragmentatsiooni või propagulite abil. Paljundid on spetsiifilised rakulised struktuurid koos apikaalsete rakkudega. Need rakud jagavad ja moodustavad uue indiviidi.

Samamoodi toodetakse zoosporesid (liikuvad aseksuaalsed eosed). Neid toodetakse sporangiumis, kust haploidsed rakud vabastatakse. Nad tekitavad gametofüütilise (haploidse) põlvkonna.

Seksuaalne reproduktsioon

See võib olla tingitud isogammist (võrdsetest sugurakkudest) või anisogamiast (erinevad sugurakud). Oogamiat võib esineda ka (liikumatu naissoost ja mobiilsed isased).

Elutsükkel on haplodiplont (diploid ja haploidide põlvkonna asendajad). See võib olla isomorfne (mõlemad põlvkonnad on sarnased) või heteromorfsed (morfoloogiliselt erinevad põlvkonnad). Sõltuvalt rühmast võib ülekaalus olla gametofüüt (haploid) või sporofüüt (diploid).

Mõnes grupis, näiteks Fucales'i järjekorras, on elutsükkel diplomaatiline (haploidne faas piirdub sugurakkudega).

Pruunvetikad kujutavad kahte liiki seksuaalse paljunemise struktuure. Mõned neist on multilokulaarsed, esinevad gametofüütides ja sporofüütides, mis toodavad mobiilseid rakke. Teised on unilokulaarsed, esinevad ainult sporofüütides ja toodavad liikuvaid haploidseid eoseid.

Sekshormoonid

Sekshormoonid (feromoonid) on seksuaalse paljunemise ajal esinevad ained. Pruuni merevetikana on nende ülesandeks viia isaste sugurakkude plahvatusohtlik anteridiast. Samuti meelitavad nad meessoost sugurakke naistele.

Need hormoonid on küllastumata süsivesinikud. Need on väga lenduvad ja hüdrofoobsed. Väga vähesed kogused vabastatakse raku kohta tunnis.

Feromoonide taju seostatakse selle hüdrofoobse olemusega, mida vastuvõtjarakk (isane gameta) tajub. Atraktsioon ei tööta üle 0,5 mm naissoost gameta.

Toit

Pruun vetikad on autotroofsed organismid. Fotosünteesi kogunemise produkt on mannitool. Pikaajaline reservühend on laminariin (glükaani polüsahhariid).

Mannitooli kontsentratsioon rakkudes võib suureneda või väheneda, mis on seotud söötmega. See aitab kaasa vetikate osmoreguleerimisprotsessidele ja ilmselt ei ole tingitud fotosünteesist.

Pruunide vetikate fotosünteesivõimet stimuleerib sinine tuli. See nähtus esineb ainult selles rühmas ja parandab selle tõhusust süsinikdioksiidi kogumiseks. See võib olla seotud nende kloroplastides leiduvate pigmentide tüübiga.

Viited

  1. Forster RM ja MJ Dring (1994) Sinise valguse mõju erinevate taime-, ökoloogiliste ja morfoloogiliste rühmade meretaimede fotosünteesivõimele. Journal of Phycology, 29: 21-27.
  2. Lee R (2008) füsioloogia. Neljas väljaanne. Cambridge University Press, Suurbritannia. 547 pp.
  3. Reviers B, F Rousseau ja S Draisma (2007) Phaeophyceae klassifitseerimine minevikust praegustele ja praegustele väljakutsetele. In: Brodie J ja J Lewis. Vetikate lammutamine, süstemaatiliste vetikate minevik, olevik ja tulevik. CRC Press, London. P 267-284.
  4. Silberfeld T, M Racault, R. Fletcher, A Couloux, F Rousseau ja B De Reviers (2011) Pürenoidi kandvate taksonite süstemaatika ja evolutsiooniline ajalugu pruunvetikas (Phaeophyceae), European Journal of Phycology, 46: 361-377.
  5. Silberfeld T, F Rousseau ja B De Reviers (2014) Pruunvetikate (Ochrophyta, Phaeophyceae) ajakohastatud klassifikatsioon. Cryptogamie, Algologie 35: 117-156.