Structure cellulaire des diatomées. Les diatomées et leurs propriétés

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✪ Leçon de biologie #44. Brun, rouge, diatomées.

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Les sous-titres

Caractéristiques structurelles

Uniquement coccoïdes, la forme est variée. Principalement solitaire, rarement colonial.

couvre

Les diatomées se caractérisent par la présence d'une couverture spéciale constituée de silice - la "coquille". En plus de la silice, la coquille contient une petite quantité de fer, d'aluminium, de magnésium et de substances organiques. Chez les diatomées planctoniques marines, le matériau de la coquille contient 95,6 % de SiO 2 et 1,5 % d'Al 2 O 3 ou Fe 2 O 3 . À Cas rares(par exemple, à Phaeodactylum tricornutum) la silice est absente. La surface de la coque est recouverte d'une fine couche de pectine.

La structure et la nature de l'ornementation est une caractéristique importante pour l'identification des espèces de diatomées ; il est clairement visible lorsque le protoplaste est retiré. Les enveloppes nécessaires au dosage, débarrassées des parties organiques de la cellule, sont obtenues par calcination ou lavage dans des acides forts. Des préparations de coque sont envisagées, en les enfermant dans un milieu à indice de réfraction élevé - en monobromonaphtalène, styrax, milieu de Kolbe.

La coquille se compose de deux moitiés, une plus grande et une plus petite, qui s'emboîtent comme les parties d'une boîte de Pétri. Pendant la fission, les moitiés de la carapace divergent et de nouvelles moitiés se forment dans le sillon de fission. Dans les deux cellules filles, l'ancienne moitié de la coquille devient plus grande (épithèce, voir ci-dessous) et la plus petite est complétée à nouveau. Dans le même temps, la taille des cellules d'une série de divisions diminue progressivement. La restauration de la taille se produit pendant la reproduction sexuée ou au stade de la formation des spores.

Selon le type de symétrie, une cellule de diatomée, vue depuis la valve, peut être :

• radiale (actinomorphe), ce type de symétrie est caractéristique des diatomées centriques,
• bilatérale (zygomorphe), chez les diatomées pennées. Le plus souvent, les extrémités des valves sont les mêmes (valves isopoly), parfois les extrémités des valves ont une forme différente (valves hétéropoly).

Avant le groupe central et penné les diatomées étaient considérées au rang de classes attribuées sur la base de caractères purement morphologiques.

Il existe également deux types de symétrie supplémentaires :

• trillisoïde - dans ce cas, les structures de valve sont situées le long des arcs et des rayons d'un cercle, dont le centre est situé à l'extérieur de la cellule (par exemple, dans Eunotia) et
• gonoïde, avec une valve angulaire (en Tricératium).

Terminologie

Lors de la description du shell, la terminologie suivante est utilisée :

Épithèque- la plus grande moitié de la coquille, son "couvercle", hypothèque- sa plus petite moitié. La surface valvulaire de l'épithèque est appelée épivalve, hypothèses - hypovalve. Épithèque du bord de la ceinture - épicingulum, hypothèses - hypocingulum. Les deux bords de ceinture, imbriqués l'un dans l'autre, forment ceinture. Distinguer dans l'image vue de la coque depuis le châssis et vue de la coquille depuis la ceinture .

La feuille est généralement plate, son bord s'appelle courbure des feuilles. Entre le bord de la ceinture et le pli du châssis, un ou plusieurs insérer des jantes. Le nombre de rebords intercalés peut augmenter avec la croissance cellulaire ; le plus jeune d'entre eux est situé près du coude de la valve. Les jantes d'insertion peuvent être bague, collier ou composé de plusieurs parties - semi-circulaire, en forme de losange, squameux. Les bords encastrés peuvent développer des septa incomplets dirigés vers l'intérieur de la cellule - cloisons. Les septa ont toujours un ou plusieurs trous.

De nombreuses diatomées pennées ont la couture- une fente centrale longeant l'ouvrant. La couture peut être en forme de S. Au niveau de la couture, il peut y avoir un épaississement de la coque : nodule central et nodules polaires. Certaines diatomées pennées au niveau du site de couture ont une zone dépourvue d'ornementation - champ axial. Ici, il peut se former fausse couture- nervure longitudinale de la coque. Les diatomées sans couture sont appelées transparent .

Perforation

Communication du protoplaste avec environnement externe fourni par des perforations dans la coque. La perforation peut n'être absente que dans des parties séparées de la carapace et occupe de 10 à 75% de sa surface.

La structure en couches de la coquille contient un grand nombre de minuscules trous, qui à leur tour conduisent à des trous plus minuscules - ces structures concentrent la lumière sur les chloroplastes.

Formation de coquille

Lors de la division, chaque cellule fille reçoit la moitié de la coquille du parent. La moitié résultante devient un épithèque, la cellule complète à nouveau l'hypothèque. À la suite de la division, l'une des cellules conserve la taille de la mère et la seconde devient plus petite. L'énergie nécessaire à la formation de la coquille provient de la respiration aérobie ; l'énergie issue de la photosynthèse n'est pas directement utilisée.

La présence de silice dissoute dans environnement- une condition absolument nécessaire à la division des diatomées.

Silice en mer et eau douce

La silice est présente dans l'eau sous forme d'acide silicique :

SiO 2 + 2H 2 O \u003d Si(OH) 4

Avec une augmentation de la concentration de la solution à un pH inférieur à 9, ou avec une diminution du pH d'une solution saturée, l'acide silicique précipite sous forme de silice amorphe. Bien que le silicium soit l'un des éléments les plus abondants de la croûte terrestre, sa disponibilité pour les diatomées est limitée par sa solubilité. La teneur moyenne en silicium de l'eau de mer est d'environ 6 ppm. Les diatomées marines épuisent rapidement les réserves de silice dissoute dans les eaux de surface, ce qui limite leur reproduction ultérieure.

Le silicium pénètre dans les cellules de diatomées sous forme de Si(OH) 4 via les protéines de transport de l'acide silicique (SIT). La façon dont le transport à l'intérieur de la cellule se produit n'est toujours pas connue, et il n'y a aucune preuve claire qu'il soit actif ou passif (Curnow et al., 2012); se produit vraisemblablement dans les diatomées marines symportno avec des ions sodium, en eau douce - il est possible que cela aussi avec des ions potassium. À espèces marines Si(OH) 4 et Na + sont transférés dans un rapport de 1:1. Plusieurs gènes ont été trouvés dans différentes espèces de diatomées liées au transport de l'acide silicique (GenBank). Le germanium perturbe le transport de l'acide silicique dans les diatomées.

Une fois la feuille formée, de la même manière, dans son propre silicalemme, un corbeau et des rebords intercalés sont formés.

Chloroplastes

La couleur des chloroplastes est brune, jaunâtre ou dorée. Cela est dû au fait que les chlorophylles vertes sont masquées par des caroténoïdes supplémentaires (diatomine pigment brun ; β, ε - carotènes ; xanthophylles : fucoxanthine, néofucoxanthine, diadinoxanthine, diatoxanthine). La plupart des diatomées contiennent deux formes de chlorophylle c: c 1 et c 2. Sous plusieurs formes, la chlorophylle c 1 peut être remplacé par la chlorophylle c 3 (également trouvé chez les primesiophytes et les pélagophiciens). Certaines espèces peuvent avoir les trois formes de chlorophylle. c, tandis que d'autres n'ont qu'une seule forme.

Autres structures

La majeure partie de la cellule de diatomée tombe sur la vacuole avec la sève cellulaire, le cytoplasme occupe une position post-paroi. De plus, le cytoplasme s'accumule au centre de la cellule sous la forme d'un pont cytoplasmique relié à la couche périphérique du cytoplasme. Le noyau est situé dans le pont. Il y a beaucoup de gouttes d'huile dans le cytoplasme. Sous forme de grosses gouttes aux reflets bleutés caractéristiques, on y retrouve de la volutine. La chrysolaminarine est présente.

Cycle de la vie

Multiplication végétative

La reproduction végétative des diatomées se produit par simple division mitotique. La cytokinèse a un certain nombre de caractéristiques associées à la présence d'une coquille (voir). Puisque la moitié de la coquille reçue de la cellule mère devient une épithèque dans la cellule fille et que l'hypothèque est à nouveau complétée, les dimensions de l'une des cellules restent égales à la cellule mère et la seconde devient plus petite. Dans une série de divisions successives, les tailles cellulaires de la population diminuent et les tailles maximales initiales sont restaurées dans le processus de reproduction sexuée associé à la formation d'auxospores. Les auxospores peuvent apparaître de manière autogame en raison de la fusion de deux noyaux haploïdes d'une cellule ou de manière apogame (à partir de cellules végétatives). Dans de rares cas, la sortie du cytoplasme de la coquille et sa formation à nouveau sont possibles - élargissement végétatif.

Spores et cellules dormantes

Lorsque des conditions défavorables se produisent, certaines diatomées peuvent former des spores et des cellules dormantes. Ces structures sont riches en substances de réserve qui seront nécessaires lors de la germination. Les cellules au repos sont morphologiquement similaires aux cellules végétatives, tandis que la coquille des spores devient plus épaisse, arrondie et son ornementation change. Les cellules au repos peuvent se développer dans des conditions à faible teneur en silicium dissous, tandis que les spores, au contraire, nécessitent la présence d'une quantité suffisante de silicium pour construire leur propre coquille épaisse. Les cellules au repos sont formées plus souvent par des diatomées centrées et pennées d'eau douce, tandis que les spores sont formées par des diatomées marines centrées. Les cellules au repos et les spores peuvent survivre pendant des décennies. Lors de leur germination, la formation d'une coquille normale nécessite deux mitoses avec dégénérescence nucléaire. Les spores de diatomées marines jouent un rôle important dans le transport du carbone organique et du silicium dans les dépôts sédimentaires.

Lorsque des spores se forment, la cellule perd des vacuoles et la taille de la spore est plus petite que celle de la cellule d'origine.

processus sexuel

Trafic

De nombreuses diatomées pennées à suture et certaines diatomées centriques sont capables de ramper sur le substrat.

Écologie

Les diatomées sont largement distribuées dans divers biotopes. Ils vivent dans les océans, les mers saumâtres et diverses eau fraiche oyomas : stagnants (lacs, étangs, marécages, etc.) et fluides (rivières, ruisseaux, canaux d'irrigation, etc.). Ils sont communs dans le sol, isolés des échantillons d'air, et forment de riches communautés dans les glaces de l'Arctique et de l'Antarctique. Une si large répartition des diatomées est due à leur plasticité par rapport à divers facteurs environnementaux et, en même temps, à l'existence d'espèces étroitement adaptées aux valeurs extrêmes de ces facteurs.

Les diatomées des écosystèmes aquatiques dominent les autres algues microscopiques toute l'année. Ils sont abondants aussi bien dans le plancton que dans le périphyton et le benthos. Dans le plancton des mers et des océans, les diatomées centriques prédominent, bien que certaines diatomées pennées s'y mélangent également. Dans le plancton des masses d'eau douce, au contraire, les pennates prédominent. Les cenoses benthiques se distinguent également par une grande variété et un grand nombre de diatomées, qui vivent généralement à une profondeur maximale de 50 m. La vie des diatomées benthiques est nécessairement liée au substrat: elles rampent le long du substrat ou s'y fixent avec le aide des jambes muqueuses, des tubes, des coussinets.

Les cénoses foulantes sont les plus riches en composition qualitative et quantitative en diatomées. Les diatomées occupent une place prépondérante parmi les salissures des végétaux supérieurs et des algues macroscopiques des plans d'eau douce et des mers. De nombreux animaux (ces algues sont appelées épizoontes) peuvent être contaminés, des crustacés aux baleines. Parmi les diatomées, il existe également des endobiontes qui vivent dans d'autres organismes, par exemple dans les algues brunes, les foraminifères.

La composition spécifique des diatomées dans les masses d'eau est déterminée par un ensemble de facteurs abiotiques, parmi lesquels la salinité de l'eau est d'une grande importance en premier lieu. Un facteur tout aussi important pour le développement des diatomées est la température, le degré d'éclairage et la qualité de la lumière. Les diatomées végètent dans la gamme 0-70 et archées.

Phylogénie

Les valves des diatomées ne se dissolvent pas dans la plupart eaux naturelles, ils se sont donc déposés au cours des 150 derniers millions d'années, à partir du début du Crétacé. Ainsi, il y a des raisons de croire que les diatomées sont apparues avant le début de la période du Crétacé. Les diatomées fossiles les plus anciennes étaient centrées, tandis que les pennates les plus anciens étaient homogènes depuis la fin du Crétacé (il y a environ 70 millions d'années). Les restes de diatomées de suture sont d'un âge plus avancé. D'après les restes fossiles, les diatomées d'eau douce sont apparues il y a environ 60 millions d'années et ont prospéré au Miocène (il y a 24 millions d'années). Les preuves paléontologiques soutiennent la présence de caractéristiques plus primitives dans l'organisation des diatomées centriques en tant que groupe ancien, tandis que les pennates portant des sutures représentent l'apogée de l'évolution de ce groupe. Les méthodes de biologie moléculaire ont montré que les diatomées sont un groupe monophylétique, mais au sein de ce groupe, les diatomées centriques ne forment pas, comme on le pensait auparavant, un groupe monophylétique.

La présence de mastigonèmes en trois parties sur le flagelle, la structure des chloroplastes, les systèmes pigmentaires, les mitochondries tubulaires et les produits de réserve - tout cela confirme l'appartenance incontestable des diatomées au groupe des ochrophytes. Le plus souvent, la question de leur proximité avec d'autres classes de cette division est discutée, car la présence de caractéristiques telles qu'une coquille de silice, un cycle de vie diplobionte, une réduction de l'appareil flagellaire, des caractéristiques de caryo- et de cytokinèse distinguent considérablement les diatomées des autres représentants. d'ochrophytes. On a supposé que les ancêtres des diatomées pourraient être d'anciens Sinuriens. Certains auteurs ont même considéré les Sinuriens comme des "diatomées flagellées". Cependant, les données de biologie moléculaire montrent que les diatomées forment un groupe assez isolé parmi les straminopiles, plus éloigné des autres ochrophytes qu'eux-mêmes séparés les uns des autres, mais toujours plus proche des ochrophytes que des protistes champignons. Analyse de la séquence nucléotidique des gènes d'ADNr SSU rbc.

Systématique

On pense qu'environ 300 genres, dont 20 à 25 000 espèces, appartiennent à la classe des diatomées, mais certains auteurs sont convaincus que le nombre réel d'espèces de diatomées peut atteindre 200 000. Le plus grand genre, composé de plus de 10 000 espèces, est Navicula ( Navicule).

Il n'existe actuellement aucun système de diatomées établi. Dans la plupart des travaux liés à l'étude des flores de diatomées, à la systématique et à la classification, la classe des diatomées est considérée au rang de division ( Bacillariophyta) avec trois classes ( Coscinophycées, Fragilariophycées, Bacillariophycées). Cependant, l'utilisation de méthodes de biologie moléculaire a montré que Coscinophycées et Fragilariophycées- les groupes paraphylétiques et une nouvelle révision du système des diatomées sont nécessaires.

Reproduction de diatomées

Division. Le plus souvent, les diatomées se reproduisent par division cellulaire végétative en deux moitiés; ce processus a généralement lieu la nuit ou à l'aube. Le taux de division varie d'une espèce à l'autre et peut même changer au sein d'une même espèce en fonction de la saison ou des conditions environnementales. Au printemps et au début de l'été, le développement maximal des diatomées est observé en raison de leur division intensive. La présence de substances biogènes dans l'eau contribue à la division et à la croissance des diatomées.

Des expériences ont montré que dans un milieu de culture certaines espèces planctoniques peuvent se diviser jusqu'à 3 à 8 fois par jour. Les espèces benthiques se divisent beaucoup moins fréquemment - une fois tous les 4 jours. Il existe des cas de division encore plus rares - une fois tous les 25 jours. Mais cette information n'est pas absolue et le taux de division peut varier en fonction de la localisation latitudinale du réservoir, de son régime physico-chimique et, bien entendu, des caractéristiques de l'espèce.

Le processus de division cellulaire chez les diatomées est particulier en raison de la présence d'une coquille dure. Tout d'abord, les gouttelettes d'huile commencent à s'accumuler dans le protoplaste, et le protoplaste lui-même augmente considérablement en volume, à la suite de quoi l'épithèque et l'hypothèque de la coquille divergent, ne restant reliées que par les bords de leurs bords de ceinture. Le protoplaste est divisé en deux parties égales, et avec lui les chloroplastes. Si le chloroplaste est un, alors il se divise en deux ; s'il y en a beaucoup, la moitié d'entre eux pénètrent d'abord dans les cellules filles, puis se divisent, en conséquence, le nombre initial de chloroplastes se forme dans les cellules filles. Le noyau se divise de manière mitotique, souvent avec des chromosomes bien marqués et un centrosome à chacun des pôles résultants. Après la division finale de la cellule en deux, chacune des cellules filles, n'ayant reçu que la moitié de la coquille de la mère, "complète" immédiatement la moitié manquante, mais nécessairement celle de l'intérieur, c'est-à-dire l'hypothèque. Des formations de coquillages supplémentaires - rebords intercalés, cloisons et autres éléments structuraux - apparaissent peu après la formation d'une nouvelle hypothèque. Ainsi, les deux cellules filles résultant de la division s'avèrent être de taille dissemblable : une cellule, qui a reçu un épithèque, conserve la taille de la cellule mère, et l'autre, qui a reçu l'hypothèque mère, devenue épithèque dans le nouvelle cellule, devient plus petit. En conséquence, après des divisions répétées, une diminution progressive de la taille des cellules se produit dans la moitié de chaque population donnée : chez les diatomées centriques, le diamètre des cellules diminue, et chez les pennées, la longueur et en partie la largeur des cellules. Il a été établi que chez certaines espèces, en cours de division, la taille des cellules diminue de près de 3 fois par rapport à celle initiale.

Microspores. De nombreuses diatomées planctoniques ont des soi-disant microspores - de petits corps qui apparaissent dans les cellules en quantités de 8 à 16 ou plus, et chez certaines espèces, il y en a plus de 100. Des microspores avec flagelles et sans eux, avec des chloroplastes et incolores ont été observées. Le plus souvent, des microspores se développent chez les espèces du genre Chaetoceros, et même leur germination a été observée (Fig. 90).

Le processus de formation des microspores n'a pas été étudié cytologiquement et leur nature n'a pas été établie avec précision.

Processus sexuel et formation d'auxospores. Les auxospores, c'est-à-dire les "spores en croissance", sont celles qui, au cours de leur formation, se développent fortement puis germent en cellules dont la taille diffère fortement de celles d'origine. La capacité de former des auxospores n'est caractéristique que des diatomées, mais jusqu'à présent, il n'a pas été possible d'expliquer pleinement ce processus et les raisons qui le provoquent. La formation d'auxospores, selon toute vraisemblance, est causée par diverses raisons. Selon l'opinion la plus courante, il se produit à la suite de divisions multiples, conduisant, comme décrit ci-dessus, à la petitesse des cellules. Ayant atteint la taille minimale, les cellules développent des auxospores, ce qui conduit à la restauration de leur taille. Cependant, d'autres chercheurs pensent que la formation d'auxospores est simplement associée au vieillissement cellulaire, puisqu'il était souvent possible de l'observer même lorsque les cellules n'avaient pas encore atteint leur taille minimale. De ce point de vue, la formation des auxospores est considérée comme un processus de « rajeunissement » de la cellule. De plus, il existe des observations indiquant le développement d'auxospores lorsque les conditions environnementales changent, par exemple avec une forte diminution de la température de l'air ou de l'eau.

Quelles que soient les raisons qui contribuent à l'émergence des auxospores, l'essentiel est établi : la formation des auxospores est toujours associée au processus sexuel. Dans les diatomées, on trouve les trois types de processus sexuel, généralement connus chez les algues - isogame, anisogame et oogame, ainsi que certaines formes d'un processus sexuel réduit (Fig. 91). Chez les diatomées pennées, le processus sexuel consiste dans tous les cas en l'approche de deux cellules, dans chacune desquelles les valves s'écartent et une division de réduction du noyau se produit, après quoi les noyaux haploïdes fusionnent par paires et une ou deux auxospores se forment . Dans les diatomées centriques, la convergence par paires des cellules est absente et l'auxospore est formée à partir d'une cellule, dans laquelle le noyau diploïde maternel se divise d'abord en quatre noyaux haploïdes, deux d'entre eux sont ensuite réduits, et deux fusionnent en un noyau diploïde et une auxospore est formé.

Toutes les diatomées sont des organismes diploïdes et elles n'ont une phase haploïde qu'avant la fusion des noyaux dans l'auxospore. Tant dans le premier que dans le second cas, après la fusion des noyaux, un zygote se forme, qui immédiatement, sans phase de repos, augmente fortement de taille et développe une auxospore. Selon la position et la connexion avec la cellule mère, les auxospores sont de différents types : auxospore libre, terminale, latérale, intercalaire et semi-intercalaire (Fig. 92).

Après maturation de l'auxospore, une nouvelle cellule s'y développe, dans laquelle se forme d'abord un épithèque, puis une hypothèque. La première cellule issue de l'auxospore est appelée cellule initiale. En taille, il est beaucoup plus grand que l'original.

Conflits de repos. La formation de spores au repos est généralement précédée soit d'une végétation abondante de l'espèce, soit de l'apparition de conditions défavorables. Le protoplaste de la cellule se rétrécit, s'arrondit et la première valve de spore primaire apparaît à sa surface, puis la secondaire, toutes deux étroitement reliées par des bords (elles n'ont pas de ceinture). Les valves diffèrent souvent par leurs éléments structurels, elles sont couvertes d'épines, d'excroissances et de certaines autres formations (Fig. 93, 94). En règle générale, les diatomées ne développent qu'une seule spore par cellule. Au bout d'un certain temps, la spore au repos, comme l'auxospore, augmente de volume et donne naissance à une nouvelle cellule, deux fois plus grande que celle d'origine.

Les spores au repos sont généralement produites par de nombreuses diatomées néritiques marines, ainsi que par certaines espèces d'eau douce. Chez les représentants de nombreux genres, ils se produisent périodiquement comme un événement courant dans le cycle de vie.

Un élément important du plancton d'eau douce et marin, combinant harmonieusement les propriétés des plantes et des animaux, sont les diatomées. Des exemples de ces organismes unicellulaires peuvent être vus dans de nombreux manuels. Ils sont très différents des autres représentants de la faune sous-marine, leur partie principale est considérée comme une diatomée - une cellule spéciale recouverte d'une couche de silicium.

La principale caractéristique des diatomées est la diatomée - une cellule spéciale recouverte d'une couche de silicium.

informations générales

Les diatomées ont été découvertes au XVIIIe siècle, lorsque les microscopes de Leeuwenhoek et de nouvelles loupes à fort grossissement ont commencé à être utilisés pour divers travaux de recherche. Ce groupe d'algues unicellulaires a reçu plusieurs noms scientifiques, à savoir : bacille (Bacillariophyta), silice (Kieselalgae) et diatomées (Diatomeaea).

Le nom de famille a été donné à ces organismes en raison de la méthode spéciale de reproduction - la division de la coquille en 2 parties. La seconde s'explique par la présence d'une coquille de silice présente dans les cellules d'algues. Et ils ont commencé à être appelés bacillus par le nom du premier genre, qui a été décrit en 1788. Le nom a été formé à partir du mot bacillaire, qui se traduit par "en forme de bâtonnet".

Dans la littérature russe, on trouve généralement le deuxième nom ou son dérivé, les diatomées, et le latin Bacillariophyta est considéré comme moderne (scientifique).

Les diatomées ont été découvertes au 18ème siècle

organismes de silice sont le composant principal du plancton-benthos, dans les eaux sauvages, ils peuvent être trouvés à une profondeur maximale de 100 mètres. L'habitat des diatomées est n'importe quel substrat. Ils s'y déplacent, s'accrochant à la surface, à l'aide de pattes et de tubes.

Selon la méthode d'alimentation, les diatomées sont classées comme phototrophes, mais on trouve souvent parmi elles des hétérotrophes, des mixotrophes et des symbiotrophes.

Ces organismes préfèrent vivre en groupe avec leurs proches. Leur présence dans l'aquarium se reconnaît à l'apparition d'une plaque brune, brun-vert ou grise, qui recouvre les parois de verre. Pour l'écosystème mondial ces algues sont très importantes, car ils produisent une grande quantité de matière organique. C'est ce qui a provoqué l'émergence d'un intérêt pour les organismes unicellulaires de la part des écologistes et des fabricants de divers biomatériaux.

L'habitat des diatomées est n'importe quel substrat

Cependant, il convient de garder à l'esprit que leur apparition dans les aquariums n'augure rien de bon, vous devez donc vous débarrasser de ces phototrophes dès que possible. Pour ce faire, vous devez en savoir plus sur ces algues, à savoir comprendre leur objectif et leur structure.

Description et structure des algues

Grâce aux microscopes électroniques, dont la puissance permet de grossir des milliers de fois les objets étudiés, les spécialistes ont pu examiner la structure des cellules de diatomées.

Composant principal est la coquille, qui est une coque extérieure en deux moitiés. Selon la variété, ces volets peuvent être attachés ensemble, légèrement poussés les uns contre les autres ou avoir un séparateur qui aide les parties de la coquille à s'écarter afin que l'organisme puisse accumuler de la masse cellulaire.

Le composant principal des diatomées est la coquille, qui est une coquille externe de deux moitiés

Les moitiés ont une surface rugueuse, vous pouvez voir dessus de nombreuses nervures, pores, cellules, trous ou chambres. La zone de cette armure improvisée est recouverte de 75% d'évidements. Et aussi dessus, il y a diverses excroissances qui permettent aux unicellulaires de se rassembler en groupes.

La principale composante de ce protection naturelle est le dioxyde de silicium, dans lequel diverses impuretés sont présentes, par exemple du fer, des substances organiques, de l'aluminium et du magnésium. La face externe de la coquille est décorée d'une fine couche de matière organique.

À l'aide d'un microscope, les scientifiques ont pu voir les formes que cette couverture peut avoir:

• broches;
• cylindres;
• disques;
• des ballons;
• tambours;
• tubules;
• club;
• des boites.

La zone de cette armure de fortune est en retrait de 75%.

Existe plusieurs types de volets. Ces éléments structurels sont capables de former des combinaisons complexes et intéressantes, bien qu'ils ne soient constitués que d'une seule cellule. Les formes de la coquille et des valves sont très diverses, bizarres et complexes, et leur surface est si élégante et inhabituelle que des images agrandies de diatomées peuvent facilement être confondues avec des œuvres d'art.

La fonction protectrice du corps est assurée par le cytoplasme - il est situé à l'intérieur de la cellule et recouvre toute la surface des parois de silicium d'une fine couche. Tout espace intérieur la cellule est occupée par une vacuole, et les nucléoles et le noyau diploïde forment un pont spécifique. Également le long du périmètre de la coquille se trouvent des chromatophores qui ressemblent à de petites plaques et à des disques. Plus leur taille est petite, plus ils sont contenus dans la cellule. Certaines diatomées sont hétérotrophes et n'ont donc pas de pigments. Les variétés autotrophes contiennent des plastides de différentes nuances.

Du fait de la photosynthèse, ces algues ne produisent pas de glucides, comme toutes Plantes terrestres, et les lipides. Pour une vie saine et active, ces organismes ont besoin de graisses, ainsi que de réserves et de substances supplémentaires, comme par exemple la chrysolaminarine.

Reproduction de diatomées

Ces organismes ont un taux de reproduction assez élevé, qui se produit généralement en se divisant en deux. Le rythme de développement dépend directement des conditions environnementales. Ainsi, en une journée, une cellule peut se transformer en 35 milliards de nouvelles.

Parce que ce type d'algue est si commun sur la planète Terre, on peut le trouver dans presque tous les plans d'eau du monde (à l'exception des flaques d'eau). Il s'adapte parfaitement à la vie dans les lacs, les rivières et les mers avec une température de l'eau modérée, mais peut même s'installer dans les sources de montagne glacées ou chaudes.

Les diatomées ont un taux de reproduction assez élevé, qui se produit généralement en se divisant en deux.

La reproduction des diatomées se produit l'une des deux manières:

• sexuel;
• végétatif.

Algues Bacillus et plantes unicellulaires similaires forment la base du phytoplancton de tous les océans. Leur composition comprend des cendres, des graisses et diverses vitamines, de sorte que les petits habitants des mers sont heureux de se régaler de tels organismes. L'une des capacités importantes des diatomées est la production d'oxygène à assez grande échelle.

Classement des algues

Certains représentants des diatomées préfèrent vivre au fond des réservoirs, d'autres sont attachés aux animaux ou au fond des navires. Habituellement, ils ont tendance à rejoindre un groupe et sont attachés les uns aux autres à l'aide de mucus ou de croissances spéciales.

Ce n'est pas un hasard si les algues s'unissent en colonies, car elles sont plus susceptibles de résister avec succès à des conditions environnementales négatives. Certaines espèces vivent toute leur vie sur le même type de substrat, par exemple sur une plante particulière ou sur une peau de requin.

Il existe des variétés qui préfèrent un mode de vie nomade et sont capables de se déplacer librement dans les plans d'eau. Et aussi sur leurs cellules, il y a de longs poils, à l'aide desquels les organismes forment des groupes flottants. Parfois, ils utilisent du mucus pour se lier les uns aux autres, car il a une densité inférieure à celle de l'eau.

Ce n'est pas un hasard si les algues s'unissent en colonies, car elles sont plus susceptibles de résister avec succès à des conditions négatives.

La division Diatomeaea comprend plus de 10 000 variétés de micro-organismes. Les experts disent qu'en fait il y en a beaucoup plus. Au cours des siècles passés, les informations officielles sur les diatomées ont subi de nombreux changements, et les discussions et les différends entre biologistes sur le nombre réel de classes de ces algues sont toujours en cours.

organismes centrés

Les diatomées de cette classe ont des formes coloniales et unicellulaires. Ils ont une carapace arrondie et les chromatophores ressemblent à des plaques.

Ces organismes mènent une vie immobile et se reproduisent par une méthode monogame et sexuelle.

Ceux-ci inclus:

Les représentants centrés sont considérés comme les plus anciens, car leurs traces ont été retrouvées dans des fouilles du monde entier. La jeune génération est plus grande que les organismes parents.

classe pennée

Les représentants des algues cirrus sont actifs, forment généralement des groupes et ont diverses formes de coquilles. Ils se composent de deux valves symétriques, mais vous pouvez également trouver des variétés avec une nette asymétrie.

Les parties de la carapace ont une texture plumeuse avec diverses sutures, crevasses et tubules, d'où le nom de la classe. Les chromatophores sont comme de grandes plaques. Ces diatomées se reproduisent sexuellement, mais de manière assez spécifique.

Les membres de cette classe sont:

Les diatomées sont très différentes des autres végétaux aquatiques. Après une série d'études, au cours desquelles ils ont examiné les processus de photosynthèse et la structure des plaques pigmentaires, les scientifiques ont pu déterminer que ces organismes unicellulaires descendaient de flagellés. Cette hypothèse a été confirmée après que la capacité de la diatomée à traiter et à reproduire la matière organique à l'aide de pigments multicolores a été révélée.

Rôle dans les aquariums

De tels organismes, bien qu'ils constituent une partie importante de l'écosystème, n'ont absolument pas leur place dans les aquariums. Ils couvrent les murs, les appareils électroménagers, les ornements décoratifs, ainsi que le feuillage des algues. Les diatomées doivent être éliminées de manière à ce que tous les objets de la poissonnerie ne soient pas gâchés par un film brun-vert et visqueux.

Les algues siliceuses préfèrent s'installer dans les coins sombres des aquariums, car ne supporte pas la lumière du soleil. Lorsque cet invité non invité apparaît, vous devez retirer tous les appareils du récipient en verre, puis les nettoyer de la plaque désagréable, changer l'eau et laver l'aquarium. Le plus difficile est de nettoyer les feuilles des plantes des diatomées.

Meilleur prévenir le mucus que de l'enlever. Pour ce faire, faites attention à la composition de l'eau et de l'éclairage. L'une des raisons de la formation de la plaque brune est la forte teneur en silicates du liquide. S'il y a peu de substances minérales dans l'environnement, le développement et la reproduction de ces organismes unicellulaires sont inhibés.

département diatomées ( Bacillariophyta) compte plus de 20 000 espèces. Ce sont des tubulocristaux photoautotrophes de taille microscopique, à thalle exclusivement cocoïde, ayant des enveloppes en forme de coquille de silice. coquilleétroitement adjacent à membrane plasma et se compose de deux parties : épithète et hypothèses. La plus grande partie (épithèque) se déplace avec ses bords sur l'hypothèque comme un couvercle sur une boîte (figure 3.1). Épithèque se compose d'un châssis plat ou convexe ( épivalve) avec des bords incurvés et un bord de ceinture ( épicingulum). Hypothèse a des parties similaires : châssis ( hypovalve) avec des bords incurvés et un bord de ceinture ( hypocingulum). Les bandes de taille s'emboîtent parfaitement, constituant ceinture coquille. Dans la plupart des diatomées, un ou plusieurs insérer des jantes, qui augmentent le volume de la cellule et favorisent sa croissance. La forme de la coque est variée et se caractérise tout d'abord par le type de symétrie valvulaire. Les vannes avec de nombreux axes de symétrie sont appelées à symétrie radiale ou actinomorphe. Sinon, il s'appelle zygomorphe. Les valves zygomorphes sont symétriques dans les directions longitudinale et transversale ( bisymétrique), symétrique sur un seul axe ( monosymétrique), miroir symétrique ou asymétrique.

Les motifs extérieurs et intérieurs de la coquille, observés au microscope optique et électronique, sont appelés structure de la coque. Il est spécifique à différents taxons et est formé de divers éléments structuraux, dont les plus importants sont perforations - un système de trous de différentes structures situés sur les valves, à travers lequel le protoplaste communique avec l'environnement extérieur. Il y a de petits pores ( aréole) et de grandes chambres allongées recouvertes de film perforé ( alvéoles). Dans les ailes de la coquille, il peut y avoir un ou deux pores muqueuxà travers lequel le mucus est sécrété, qui sert à fixer les algues au substrat et à former des colonies. Les épaississements dépassant au-dessus de la surface externe ou interne de la valve sont appelés travers de porc ils donnent de la force à la coque. Dans de nombreuses diatomées, des protubérances, des poils, des pointes, des épines se forment sur la surface externe de la coquille, ce qui augmente sa surface et sert à connecter les cellules en une colonie. Chez les diatomées mobiles, du côté valve de la coquille, il y a la couture sous la forme d'une paire de fentes traversantes, ainsi que nodule- deux polaires et une centrale (ce sont des épaississements des parois de la valve). Une telle structure de la coquille, associée à un petit volume de protoplaste et à de nombreuses gouttelettes d'huile, assure la montée en flèche des diatomées dans la colonne d'eau. À travers la couture, la libération et la circulation du cytoplasme se produisent, ce qui assure le mouvement réactif des algues.

Les cellules des représentants du département ont un type structure eucaryote. Cytoplasme en eux, il forme une couche pariétale ou s'accumule aux pôles ou au centre de la cellule, se connectant avec des ponts cytoplasmiques. Noyau se trouve dans la masse centrale du cytoplasme ou dans la couche pariétale, plus près de l'hypothèque (en central diatomées,), ou - dans le pont cytoplasmique en contact direct avec le chloroplaste, plus près de l'épithèque (en penné) (Pour une explication des termes centré et penné, voir plus loin dans le texte). Mitose ouvert, mais au lieu de centrioles, la fonction d'organisation du fuseau de division est réalisée disques polaires. Situé au cœur complexe de Golgi.

plastes(chloroplastes) secondairement symbiotique, de type rhodophyte, à quatre membranes (deux membranes externes sont organisées en réticulum endoplasmique chloroplastique, qui va directement au shell du noyau). Thylacoïdes, collectés par trois et parfois percés pyrénoïde, disponible lamelle de ceinture. Ensemble de photosynthétique pigments : chlorophylles un et Avec, β - et ε -carotènes, xanthophylles (fucoxanthine, diatoxanthine, néoxanthines et diadinoxanthine), qui déterminent la couleur du thalle du jaune clair, doré au brun verdâtre. Une cellule peut avoir plusieurs mitochondries avec des crêtes tubulaires. Vacuoles - quatre types: avec sève cellulaire, avec volutine, Avec chrysolaminarine et avec huiles(les trois derniers composants sont produits d'assimilation diatomées).

reproduction végétative, la plus caractéristique des diatomées, s'effectue division cellulaire en deux. Avant de se diviser, des gouttes d'huile s'accumulent dans le protoplaste, sa taille augmente, écarte les valves de sorte qu'elles ne touchent que les bords des bords de la ceinture. Le noyau se divise en mitose, puis le protoplaste entier. Chaque nouvelle cellule reçoit un lambeau de coquille, qui est ou devient un épithèque, et l'hypothèque est complétée. Les divisions végétatives multiples entraînent une diminution progressive de la taille des cellules de la population, puisque les cellules qui reçoivent l'hypothèque de la cellule mère (elle devient un épithèque) achèvent constamment la construction d'une valve encore plus petite (leur propre hypothèque). La restauration des tailles cellulaires d'origine caractéristiques d'une espèce donnée se produit lors de la germination des cellules dormantes, ainsi qu'à la suite de processus sexuel, accompagné d'éducation auxospore(spores en croissance) . L'auxospore atteint la taille maximale possible pour l'espèce, puis prend forme typique et forme une coquille. Dans un certain nombre d'espèces de diatomées, la formation d'auxospores se produit en raison de autogamie : Après la méiose, deux noyaux restent viables, qui fusionnent à l'intérieur de leur cellule. Reproduction réellement asexuée car les diatomées ne sont pas typiques, cependant, certaines espèces sont capables de former des microspores, dont la nature et les voies de formation n'ont pas encore été étudiées.

processus sexuel- iso-, hétéro- (aniso-) ou oogamie. Dans le cas de l'oogamie, le seul stade flagellaire des diatomées est formé - le spermatozoïde. Il a un flagelle, couvert de rétronèmes, son axonème est dépourvu de microtubules centraux (formule 9+0, au lieu de 9+2), le système radiculaire est réduit, où au lieu de triplets il n'y a que des doublets de microtubules, le corps basal est pressé contre le noyau. Chez certaines diatomées, le spermatozoïde n'a pas de flagelle et se déplace à l'aide de pseudopodes. Dans le cas de l'iso- et de l'hétérogamie, les gamètes sont sans gluten et circulent de la coquille d'une cellule mère à une autre.

Le cycle de vie de toutes les diatomées est diplophase avec réduction gamétique sans changement générationnel.

Dans des conditions défavorables, les diatomées entrent dans un état dormant. Dans ce cas, le protoplaste se déplace vers l'une des extrémités de la cellule, perd la sève cellulaire et se rétracte fortement. L'activité vitale de ces cellules reprend lorsque des conditions favorables se présentent. Certaines espèces lacustres planctoniques sont capables d'attendre la fin de la période hivernale au fond des plans d'eau dans cet état. Chez un certain nombre d'espèces, on observe la formation de kystes de silice.

Les diatomées ont une large distribution et uncondi différents biotopes : plans d'eau douce et salée, stagnante et courante, roches humides, sol et même terres arables ; capable de vivre sur la neige et la glace. Le rôle dans la nature et l'importance pratique des diatomées est très grand : elles participent à la création de matière organique et à l'absorption du carbone de l'océan mondial, font partie des chaînes trophiques des écosystèmes aquatiques, participent au cycle du silicium et à la sédimentation, sont utilisé dans la surveillance environnementale et la datation archéologique des roches sédimentaires.

La systématique des diatomées est basée sur la structure de la coquille, principalement la symétrie des valves, la présence et la structure de la suture. Le département est divisé en trois classes : coscinodiskophique (centrique) - Coscinodiscophycées (Centrophycées), fragilarioficial (sans couture) - Fragilariophycées, bacilliariophycium (suture) - Bacillariophycées. Les deux dernières classes sont traditionnellement appelées diatomées pennées.

Classer coscinodyscophyte (Coscinodiscophycées) combine des algues avec des valves à symétrie radiale (actinomorphes), dépourvues de couture (figure 3.2). Dans la plupart des cas, les valves sont arrondies, elles sont donc souvent appelées diatomées centriques. Le processus sexuel est l'oogamie. La classe comprend 22 commandes.

Le plus largement diffusé ordre Mélosirales, dont le représentant typique est Mélosira(Figure 3.3). Les cellules de Melosyra sont cylindriques, reliées en colonies à l'aide de rouleaux muqueux, de pointes ou de dents. La coque a des coudes élevés des valves et un bord de ceinture complexe; les valves sont rondes, avec de petites aréoles.

À cycle de la vie Melosyra observé processus sexuel oogame. Les structures sexuelles se différencient des cellules végétatives. la cellule reproductrice femelle (correspondant à l'oogonie) par méiose, suivie d'une dégénérescence de trois noyaux, produit un œuf. Chez le mâle (correspondant à la spermatogonie ou à l'anthéridie), il forme d'abord une cellule spermatogène à quatre flagelles, qui, après la méiose, bourgeonne quatre spermatozoïdes à un seul flagelle. Après fécondation, une auxospore se forme à partir du zygote.

Représentants classer fragilariacées, ou sans soudure, ( Fragillariphycées) se caractérisent par des valves coquilles zygomorphes dépourvues de suture et par l'absence de stades flagellaires dans le cycle de vie. Processus sexuel iso-, hétérogamie, uniquement pour les espèces du genre Rhabdonème un processus sexuel oogame est connu, mais le spermatozoïde est sans flagelle, se déplaçant à l'aide de pseudopodes.

Il existe 12 ordres connus d'algues fragiles. Typique ordre – fragile ( Fragilariales), avec les représentants les plus courants des genres Fragilaire, Tabellaire,Astérionelle(Figure 3.4) .

À gentil fragilaire ( Fragilaire) les cellules forment souvent de très longues colonies en forme de ruban. Les valves à coque sont linéaires, avec des courses transversales. Cellules gentil astérionelle ( Astérionelle) sont en forme de tige, à une extrémité les valves sont reliées en rubans en forme d'étoile ou en forme de peigne enroulés en spirale. Les valves sont linéaires, souvent avec des extrémités capitées élargies. Représentants gentil tabellarie ( Tabellaria) les valves du côté de la ceinture ont la forme de plaques reliées en colonies en zigzag. Les valves sont linéaires, élargies aux extrémités et au milieu. Dans le cas des coquilles hétéropolaires (pôles cellulaires de formes différentes), comme dans gentil méridien ( Méridien), les colonies peuvent prendre une forme en éventail.

Informations similaires.

Cette division comprend des algues microscopiques unicellulaires et coloniales de couleur jaune clair à brun foncé, de structure corporelle exclusivement coccoïde. Les diatomées sont un vaste groupe d'organismes, comptant, selon divers auteurs, de 12 à 25 000 espèces.

Les diatomées sont caractérisées par une couverture cellulaire spéciale - une coquille de silice amorphe, ressemblant à l'opale en composition, avec un mélange de métaux (aluminium, fer, magnésium) et un composant organique.

La coque se compose de deux moitiés, qui sont placées l'une sur l'autre, comme un couvercle sur une boîte. La plus grande moitié est l'épithèque, la plus petite moitié est l'hypothèque. Chaque moitié est formée par une ceinture plate ou plus ou moins convexe, qui, par sa courbure, est reliée à l'anneau de ceinture, ou jante. L'épithèque recouvre de son anneau de ceinture l'anneau de ceinture de l'hypothèque. Dans de nombreuses diatomées, des rebords intercalés de différentes formes et en différents nombres sont formés entre le coude de la valve et l'anneau de ceinture. Des septa se développent sur les rebords intercalés, divisant la cellule en chambres.

À la surface de la coquille et à l'intérieur se trouve une fine couche de matière organique. Sur le rabat de la coquille, il y a des points, des traits, des cellules, des nervures, etc. Ce sont soit des pores, soit des chambres qui s'ouvrent vers l'intérieur ou vers l'extérieur, soit une alternance de sections minces et épaisses de la coquille. Leur fond est généralement criblé de nombreux trous. La surface totale des trous dans la coque est de 75% de la surface de la valve. Un certain nombre de formes contiennent diverses excroissances de la coquille, à l'aide desquelles les cellules sont connectées en colonies.

Dans le rabat de la coquille de nombreuses diatomées, il y a une suture sous la forme de deux (rarement une) fentes longitudinales quelque peu incurvées (suture en forme de fente) ou sous la forme d'une structure tubulaire communiquant avec l'environnement extérieur par une fente, et avec la cavité cellulaire un certain nombre de trous séparés par des cloisons silicifiées (suture en forme de canal). Les algues avec une couture peuvent se déplacer activement.

Il existe un certain nombre d'hypothèses concernant le mécanisme de mouvement des diatomées. On suppose que le mouvement de la cellule est dû au mouvement du cytoplasme dans l'espace ou le canal de la suture ou à l'écoulement de l'eau dans la cavité de la suture. Il est prouvé que lors de la contraction des fibrilles situées près de la suture, une substance locomotrice est libérée vers l'extérieur, laissant du mucus sur le substrat.

Les cellules sont mononucléaires. Le noyau diploïde contient 1 à 8 nucléoles. Le cytoplasme est situé dans la cellule avec une couche de paroi mince et, dans certains cas, il se trouve au milieu de la cellule sous la forme d'un pont dans lequel le noyau est localisé. Le reste, la majeure partie de la cellule est remplie de vacuole. Les chromatophores varient en forme, taille et position. Ils sont généralement pariétaux, sous la forme d'une ou deux grandes plaques ou de nombreux disques.

Les chromatophores sont entourés d'un système de membranes. La matrice chromatophore est traversée par des lamelles à trois thylakoïdes. Il y a une lamelle de ceinture. Le pyrénoïde est central. Les chromatophores des diatomées contiennent des pigments : la chlorophylle un et Avec, β- et ε-carotènes et xanthophylles (fucoxanthine, diadinoxanthine, diatoxanthine, etc.). Les formes incolores hétérotrophes de pigments n'en ont pas. Les produits d'assimilation sont les lipides, la volutine, la chrysolaminarine.

Les colonies de diatomées se forment à partir d'une seule cellule à la suite de divisions successives. Les cellules sont connectées dans une colonie à l'aide de mucus, d'épines, de cornes et d'autres excroissances de la coquille. Les colonies muqueuses sont généralement des masses informes ou des pellicules de mucus dans lesquelles les cellules sont disposées de manière aléatoire. La forme des colonies qui n'ont pas de mucus commun est déterminée par la façon dont les cellules sont connectées et les contours des valves. Il y a souvent des colonies sous forme de filaments, en forme de ruban, en forme d'éventail, en forme de chaîne, étoilées, touffues.

Les diatomées se reproduisent végétativement et sexuellement.

Au cours de la division végétative, le contenu de la cellule augmente de taille, écartant l'épithèque et l'hypothèque de telle manière qu'elles ne touchent que les bords des bords de la ceinture. Le noyau se divise mitotiquement. Le protoplaste de la cellule se divise en deux parallèlement aux valves. Chacun des protoplastes formés possède la moitié de la coquille de l'ancienne cellule, et complète la seconde, plus petite (hypothèse). Après cela, les cellules nouvellement formées dans les formes unicellulaires sont séparées, mais pas dans les colonies. Ces divisions multiples conduisent à une diminution progressive de la taille des cellules de la population.

La restauration de la taille d'origine des cellules se produit à la suite du processus sexuel.

Chez certaines diatomées (pennates), le processus sexuel ressemble à la conjugaison des algues vertes unicellulaires. Deux cellules se rapprochent, couvertes de mucus. Dans chaque cellule, le noyau est réduit par réduction en quatre, dont trois chez certaines espèces, et deux dégénérés chez d'autres. Dans le premier cas, le protoplaste de la cellule entière devient un gamète ; dans le second cas, deux gamètes en sont formés. Ainsi, deux cellules procopées produisent un ou deux zygotes.

Chez les diatomées centrées, le processus sexuel est oogame. Dans certaines cellules, après la division méiotique du noyau, un, moins souvent deux, œufs se forment, dans d'autres, généralement 4 spermatozoïdes simples ou biflagellés. Une fois l'ovule fécondé par le sperme, un zygote se forme, qui produit une membrane de pectine et se transforme en auxospore.

Le cycle de vie des diatomées se déroule dans la phase diploïde avec réduction gamétique.

Les diatomées ne sont pas directement liées aux autres divisions d'algues. Cependant, la composition des pigments, des produits d'assimilation, la teneur en silicium des membranes cellulaires et des spores au repos indiquent leur parenté lointaine avec les algues dorées, jaune-vert et brunes. Toutes ces divisions proviennent probablement de flagellés photosynthétiques avec une prédominance de pigments bruns.

Les coquilles de silice des diatomées sont bien conservées en tant que fossiles. Les diatomées fossiles les plus anciennes sont connues des dépôts du Crétacé de l'ère mésozoïque. Les premières formes marines centrées ont été trouvées dans les sédiments, avec une coquille primitive, sans ceinture. Dans les couches du Crétacé, des couches pennées ont également été trouvées, initialement sans soudure. A la fin du Paléogène, les premières diatomées avec une suture en forme de fente apparaissent sur une valve, puis sur les deux valves. Plus tard, des espèces avec des types de couture plus avancés apparaissent, y compris des formes de canaux.

Les diatomées sont des organismes répandus. On les trouve dans les réservoirs et les ruisseaux, dans l'eau douce et salée, sur les roches humides, dans le sol, dans les sources chaudes, sur la neige et la glace. Dans le plancton des mers et des océans, les diatomées centrées prédominent ; dans le plancton des masses d'eau douce, les diatomées pennées prédominent. Parmi les formes benthiques, les pennées sont les plus diverses. Les diatomées épiphytes, ainsi que les diatomées qui se développent dans les lacs et réservoirs eutrophes, sont plus riches en espèces et en composition quantitative.

Dans les mers et les océans, les diatomées représentent jusqu'à 80% ou plus de la composition totale des espèces d'algues, créant la moitié de la masse organique totale de l'océan et près d'un quart de la production de matière vivante de la planète.

Les diatomées sont le maillon principal de la chaîne trophique générale des biocénoses aquatiques. Les diatomées planctoniques servent de nourriture aux invertébrés, ces derniers aux poissons et autres animaux aquatiques. De nombreux poissons se nourrissent directement de diatomées. Le rôle des diatomées dans l'auto-épuration des masses d'eau contre la pollution est important. De nombreuses diatomées sont utilisées comme indicateurs de masses d'eau polluées. Les diatomées mortes forment des limons et des sapropels de diatomées, ainsi que des roches - diatomite et tripoli, qui sont utilisées dans diverses industries et dans la construction. Les coquilles de diatomées fossiles permettent de déterminer l'origine et l'âge des roches sédimentaires.

La division des diatomées en classes est basée sur la symétrie de la coquille du côté de la valve.

Diatomées centrées sur la classe ( Centrophycées)

Les diatomées de cette classe sont représentées par des formes unicellulaires et coloniales. Les valves de la carapace ont généralement un contour arrondi et une structure radiale. Les chromatophores se présentent plus souvent sous la forme de petits grains ou de plaques, moins souvent sous la forme d'une ou plusieurs grandes plaques. Les algues n'ont pas de mobilité active, car il n'y a pas de couture. Le processus sexuel est oogame. Ce sont principalement des formes planctoniques marines. Un groupe très ancien, dont les représentants sont connus depuis le début du Crétacé.

Ordre costinodiscal ( Coscinodiscales). Les cellules sont solitaires ou connectées en colonies filamenteuses ou en forme de chaîne. La forme de la coquille est lenticulaire, ellipsoïde, sphérique, cylindrique. Les ceintures sont de forme ronde. Il y a des aréoles, des côtes, des excroissances tubulaires sur la valve.

Le genre Cyclotella ( Cyclotelle). Cellules en forme de boîte ronde basse. La zone marginale de la valve présente des stries radiales ou des côtes, la zone médiane est plus ou moins convexe et généralement sans structure. Les chromatophores sous forme de petites plaques sont localisés dans le cytoplasme pariétal. Les cellules de Cyclotella sont parfois reliées par du mucus ou des poils en filaments droits ou courbes. Les espèces du genre Cyclotella se trouvent souvent dans le plancton et l'encrassement des plans d'eau et des cours d'eau stagnants.

genre Melozira ( Mélosira). Colonies filamenteuses, généralement constituées de cellules cylindriques. Les cellules sont reliées par des épines marginales ou du mucus. Les valves sont toujours rondes, souvent couvertes de pores disposés radialement. Chromatophores nombreux en forme de disques, souvent à lobes périphériques. Il vit principalement dans le plancton et le benthos des plans d'eau douce et salée.

Ordre biddulphique ( Biddulphiales). Les cellules sont solitaires ou souvent reliées par des épines marginales, des soies ou des cornes en colonies en forme de chaîne. La coquille est cylindrique ou prismatique (ellipsoïdale). Les valves sont de forme ronde, elliptique, triangulaire ou polygonale, avec des excroissances aux pôles. La structure des valves sous la forme de très petites ou grandes aréoles. Vues sur la mer pour la plupart.

Genre Hetoceros ( Chétocéros). Les cellules sont cylindriques, avec de longues soies creuses ou des épines aux pôles de leurs valves. À l'aide de poils, les cellules sont reliées en chaînes. Les soies des cellules voisines se croisent à la base, formant une colonie filamenteuse. Chromatophores sous forme d'une ou deux plaques ou de nombreux petits grains. Principalement des habitants du plancton des mers et des océans.

Classe Cirrus, ou diatomées pennées ( Pennatophycées)

Les formes unicellulaires et coloniales de la cellule sont linéaires-elliptiques, lancéolées, claviformes, rarement arrondies du côté de la valve. La structure de la valve par rapport à l'axe longitudinal est généralement pennée. Un ou deux plans de symétrie peuvent être dessinés à travers les volets. Il existe des ceintures asymétriques. Les chromatophores se présentent généralement sous la forme de grandes plaques. De nombreuses formes sont mobiles, ont des coutures en forme de fente et de canal. Le processus sexuel ressemble à la conjugaison dans les conjugués. Algues d'eau douce et marines, vivant principalement dans le benthos sur divers substrats.

Commande sans couture ( Araphales). Les cellules sont simples ou connectées en colonies de formes diverses. Volets sans couture.

Le genre Sinedra ( Synèdre). Les cellules sont généralement en forme de bâtonnets, solitaires ou sous forme de colonies étoilées fasciculaires, flottant librement ou attachées au substrat. Du côté valve de la coquille, il y a une hachure transversale. Il existe deux chromatophores (lamellaires) ou plusieurs (granuleux). Ils se produisent dans le benthos et les salissures, moins souvent dans le plancton.

Genre Fragilaria ( Fragilaire). Les cellules sont très similaires à celles de la synèdre, mais sont reliées par des valves en colonies en forme de ruban ou en zigzag. La carapace est linéaire de la ceinture, de la valve - de étroitement linéaire à lancéolée. Les espèces du genre vivent principalement dans les plans d'eau douce (généralement dans le littoral), mais se retrouvent souvent dans le plancton des plans d'eau, principalement de type eutrophe.

Le genre tabellaria ( Tabellaria). Les cellules du côté de la ceinture ressemblent souvent à des plaques, s'unissent en colonies en zigzag, en forme de ruban et en forme d'étoile. Cellules avec rebords et septa intercalés. Chromatophores sous forme de petits grains. On les trouve dans le littoral et le plancton des eaux douces.

Genre diatomée ( Diatomée). Les colonies sont similaires à celles de Tabellaria, mais les cellules de la ceinture sont allongées-rectangulaires, souvent avec des bords intercalés et sans septa. Souvent trouvé dans l'encrassement des plans d'eau douce.

Genre Asterionella ( Astérionelle). De fines cellules en forme de bâtonnet aux extrémités légèrement élargies sont reliées sous la forme de colonies étoilées. Les chromatophores sont petits, lamellaires ou granuleux. Il vit dans le plancton des mers et des plans d'eau douce.

Commande de couture simple ( Monoraphales ). Les cellules sont généralement solitaires, rarement collectées dans des colonies en forme de ruban. Sur une feuille, il y a une couture en forme de fente, sur l'autre il n'y a pas de couture. Ils poussent sur des filaments et d'autres algues, sur des plantes aquatiques supérieures, parfois présentes dans le plancton.

Genre Kokkoneis ( coconis). Cellules à valves elliptiques. Il y a une couture en forme de fente sur la ceinture concave inférieure. Sous la valve supérieure, transparente et légèrement convexe, se trouve une plaque de chromatophore en forme de fer à cheval. Kokkoneis se développe souvent sur les fils de cladophora, vosheria et sur les plantes aquatiques supérieures.

Commande double couture ( Diraphales ). Les cellules sont généralement solitaires, rarement sous la forme de colonies rubanées ou touffues. Les deux ceintures ont une couture en forme de fente. Les valves ont pour la plupart un contour ellipsoïdal. La structure valvulaire est représentée par des traits, des côtes ou des aréoles sous la forme de rangées transversales.

Genre Pinnularia ( Pinnulaire). Les cellules valvulaires ont la forme d'une ellipse allongée, généralement avec une légère expansion dans la partie médiane. Deux nodules terminaux et un nodule central sont situés le long de la ligne médiane de la valve - des épaississements sur la face interne de la carapace. Entre les nodules se présentent généralement sous la forme d'une suture en forme de fente légèrement en forme de S, grâce à laquelle la cellule peut se déplacer. Le long des bords du châssis, il y a des nervures parallèles, qui sont des cloisons de chambres transversales étroites à l'intérieur du châssis. Deux chromatophores lamellaires sont situés sur les côtés de la ceinture, ils sont donc visibles depuis la valve sous la forme de deux bandes étroites jaune-brun. Le noyau est situé au centre de la cellule dans le pont cytoplasmique. De chaque côté se trouvent de grandes vacuoles avec des gouttes d'huile et des grains de volutine. Carapace avec ceinture en forme de rectangle allongé.

Pinnularia se trouve au fond ou dans les encrassements de plans d'eau principalement douces à faible teneur en calcaire.

Genre Navicula ( Navicule). Le plus grand genre de diatomées. Les cellules sont solitaires, forment rarement des colonies touffues ou rubanées. Les extrémités des cellules dans beaucoup sont rétrécies de sorte que la cellule elle-même a la forme d'un bateau. Des types similaires de navicula et de pinnularia diffèrent les uns des autres en ce que la navicula n'a pas de chambres dans les valves, mais seulement des traits transversaux constitués de points et de tirets.

La navicula se trouve dans les mêmes habitats que les pinnularia, mais beaucoup plus souvent. Certaines espèces du genre Navicula vivent dans le benthos, d'autres dans le plancton et d'autres dans le sol et sur les roches humides. Beaucoup d'entre eux vivent dans les eaux saumâtres et marines.

Genre Cymbelle ( Cymbelle). Les cellules sont solitaires, peuvent être attachées au substrat par une tige muqueuse. Parfois, les cellules se trouvent dans des tubes gélatineux dans lesquels elles peuvent se déplacer facilement. Valves semi-lunaires, souvent asymétriques, une extrémité plus étroite que l'autre. La face dorsale est convexe, ventrale, droite ou concave. La suture est généralement située plus près du bord ventral. Un chromatophore, situé côté ceinture. Formes très communes, principalement d'eau douce. Ils vivent au fond des réservoirs et dans les salissures, moins souvent dans le plancton.

Genre gyrosigma ( Gyrosigma) et le genre Pleurosigma ( Pleurosigma). Les cellules de la valve sont en forme de S. La couture passe au milieu de la ceinture. Les espèces du genre d'eau douce Gyrosigma diffèrent des espèces du genre Pleurosigma vivant dans les mers par l'éclosion de la coquille. Sur la carapace du gyrosigma, les traits longitudinaux et transversaux se croisent à angle droit. Dans le pleurosigma, les traits se croisant sont situés sur la carapace par rapport à l'axe longitudinal à un angle de 45º.

genre gomphonème ( gomphonema). Les cellules sont solitaires, attachées au substrat avec des pattes gélatineuses ou forment des colonies ramifiées. Valves en massue, lancéolées. Leurs extrémités sont capitées, parfois pointues. La coquille est en forme de coin à partir de la ceinture. La couture passe au milieu des rabats. Deux chromatophores lamellaires sont situés sur les côtés de la ceinture de la carapace. Les formes d'eau douce vivent dans le benthos et les salissures.

Commande tunnel( Aulonoraphales ). Formes mobiles principalement unicellulaires avec une suture en forme de canal, située sur la quille ou l'excroissance ptérygoïdienne. Largement distribué dans divers plans d'eau.

Genre Nietzschia ( Nitzchia). Cellules principalement solitaires, en forme de bâtonnet, elliptiques, courbées en S. Une quille (protubérance étroite) longe un bord de chaque valve, dans laquelle se trouve une suture en forme de canal. La quille de l'hypothèque et la quille de l'épithèque sont situées de part et d'autre des valves. Formes marines et d'eau douce vivant dans le benthos, moins souvent dans le plancton.

Le genre Bacillaria ( Bacillaire). Les cellules en forme de bâtonnet sont reliées par des valves en colonies en forme de ruban. Les cellules peuvent se déplacer les unes par rapport aux autres, modifiant la forme de la colonie. Ils vivent dans les mers et les eaux douces.

Genre Surirella ( Surirella). formes unicellulaires. Les valves sont linéaires, elliptiques, ovales, parfois rétrécies au milieu. A partir de la ceinture, la coquille est rectangulaire, trapézoïdale, parfois torsadée selon l'axe longitudinal. Il y a deux carènes le long des bords de chaque feuille. Par conséquent, la coque a quatre quilles. Dans chaque quille, il court le long d'une suture en forme de canal. Au total, il y a quatre coutures dans la coquille de la surriella. Les algues se trouvent souvent dans le benthos des mers et des plans d'eau douce.

Division des diatomées (Bacillariophyta)

Classe Cirrus diatomées - Pennatae

La plupart des habitants aquatiques de la classe mènent une vie de fond, certains vivent dans le plancton.

Pinnulaire(Pinnularia) - algues benthiques, souvent entraînées dans le plancton. Prenons de la partie inférieure de l'aquarium, qui contient les diatomées collectées lors de l'excursion, une goutte de liquide et, en la plaçant sur une lame de verre, recouvrons-la d'une lamelle. Les pinnulaires doivent être trouvées dans le spécimen dans deux positions : près de la ceinture face à l'observateur et du côté de la ceinture.

Les tailles des pinnulaires sont très différentes, comme on peut le voir en comparant plusieurs organismes ; pour l'observation, vous devez en choisir de plus grands et les étudier à l'aide d'un grand grossissement du microscope.

De la valve, le pinnularium ressemble à une ellipse allongée avec un léger épaississement dans la partie médiane (Fig. 14, 3). Les nodules sont situés le long de la ligne médiane de la valve: deux d'entre eux sont situés aux extrémités de la cellule et le troisième au centre. Entre les nodules, il y a une suture en forme de S - un espace dans la valve - à travers laquelle le protoplaste communique avec l'environnement extérieur. À travers la couture, le cytoplasme fait saillie vers l'extérieur et, s'écoulant dans une direction, provoque le mouvement de jet du corps avec des secousses. Le mouvement des pinnulaires est plus pratique à observer à faible grossissement.

Le long du bord de la ceinture, une sculpture en forme de traits est visible, située avec une constance exceptionnelle. Les traits consistent en des rangées de petits points contenant des pores tout aussi petits. Des pores sont également situés sous ces pores dans la coque de pectine. À travers les pores, des échanges osmotiques et gazeux avec l'environnement ont lieu.

Le cytoplasme se trouve le long des parois; au centre de la cellule se trouve un pont cytoplasmique dans lequel se trouve le noyau, souvent visible sans couleur. La cavité cellulaire est occupée par de grandes vacuoles (Fig. 14, 1 et 2).

Pinnularia a deux chromatophores lamellaires, qui sont visibles du côté de la valve sous la forme de deux rubans bruns étroits le long du bord. Chez les diatomées, en plus du pigment vert, les chromatophores contiennent du carotène, de la xanthophylle de deux modifications et de la fucoxanthine α et β.

A partir de la ceinture, la pinnularia a la forme d'un rectangle aux angles légèrement arrondis (Fig. 14, 4). À fort grossissement en position ceinture, l'épithèque et l'hypothèque sont visibles. Dans cette position, on remarque que les nodules sont des épaississements en forme de tubercules à l'intérieur des valves. On peut également voir à partir de la ceinture que la sculpture fait légèrement la transition vers les parois latérales. Toute la cavité de la cellule à partir de la ceinture est occupée par un chromatophore, contre lequel des gouttelettes d'huile de réserve sont souvent visibles (elle a l'odeur de l'huile de poisson). Dans une goutte avec un grand nombre de pinnularia, en plus des organismes à chromatophores bruns, on peut trouver des pinnularia à chromatophores verts. Ce sont des organismes mourants dont le pigment brun est extrait par l'eau.

Riz. 14. Pinnularia (Pinnularia): 1 - des chromatophores sous la forme de deux rubans sont visibles dans la cellule; 2 - une cellule de la ceinture: un chromatophore lamellaire, des gouttes d'huile sont visibles, au centre de la cellule - un pont cytoplasmique; 3 - vue depuis le châssis : les nodules, la sculpture, la couture sont visibles ; 4 - vue depuis la ceinture : à droite - épithèque ; à gauche - hypothèque; 5 - reproduction par division

Après avoir pris connaissance de la structure de la pinnularia, il est nécessaire de la trouver à l'un ou l'autre stade de la propagation végétative. Dans ce cas, toutes les étapes de la division peuvent être trouvées - de la divergence initiale des valves de la cellule mère à deux individus filles formés se trouvant à proximité l'un de l'autre. Lors de la division, les chromatophores se déplacent vers les valves ; ainsi, les organismes nouvellement émergés ont un chromatophore de la cellule mère, dont chacun se divise ensuite longitudinalement (Fig. 14, 5).

Chaque cellule nouvellement émergée reçoit un feuillet de la cellule mère et complète le second. Une hypothèque est toujours complétée. Ainsi, l'une des cellules filles est égale à la cellule mère et l'autre est plus petite qu'elle de l'épaisseur de la valve. En conséquence, après une série de divisions successives, un broyage progressif des diatomées se produit. Ce processus ne se produit pas indéfiniment, il est empêché par la formation d'auxospores - spores de croissance (voir plus dans le cours théorique).

Navicule(Navicula) trouvée dans divers Conditions environnementales. Certaines espèces de navicula vivent dans le benthos, d'autres vivent à la surface de roches humides et d'autres encore vivent dans le sol. La navicula est similaire à la pinnularia, mais diffère par les extrémités pointues des valves, ainsi que par une sculpture différente sur celles-ci (Fig. 15, 1),

Riz. 15. Diatomées: 1 - navicula (Navicula) de la valve; 2 - pleurosigma (Pleurosigma); 3 - sculpture sur les valves du pleurosigma; 4, 5, 6 - gomphonema (Gomphonema) (4 - de la valve; 5 - de la ceinture; 6 - colonie; les cellules reposent sur les pattes muqueuses); 7 - kokkoneis (Cocconeis) - petits corps ovales sur la coquille de la cellule de cladophora

Le genre Navicula est très vaste, il contient environ 1000 espèces.

Navicula est une diatomée très commune trouvée dans divers échantillons.

Pleurosigma(Pleurosigma) - diatomée en forme de S; sur ses valves il y a une fine strie rhombique. Cette sculpture est si fine et géométriquement correcte que la préparation pleurosigma est utilisée pour évaluer la qualité de l'optique du microscope (Fig. 15, 2 et 3).

gomphonème(Gomphonema), comme ulotrix, a besoin d'un apport constant d'oxygène. Alors elle vit dans un jeûne les eaux qui coulent, se fixant sur les cailloux, les grosses algues vertes (par exemple, les cladophores, etc.), et forme des accumulations muqueuses au bord de l'eau.

Les cellules de la colonie se trouvent aux extrémités de longs filaments muqueux ramifiés attachés au substrat (Fig. 15, 4, 5 et 6).

Riz. 16. Diatomées épiphytes : 1 - sinedra mince (Synedra gracilis) ; 2 - colonie de Lycmophora (Lycmophora)

Nous trouverons le gomphonème dans la position de la ceinture et de la ceinture. De la ceinture, sa forme ressemble à celle d'une guitare. Une couture longe la ligne médiane; en raison de sa présence, les cellules gomphonémiques, se détachant des jambes, passent au mouvement actif.

Dans la position de la ceinture, le gomphonème a la forme d'un trapèze dont la plus petite base fait face à la tige; les coins du trapèze sont arrondis. Sculpture sur les ailes d'un gomphonème en forme de côtes.

Likmophora(Lycmophora) est une diatomée épiphyte coloniale caractérisée par un arrangement de cellules en forme d'éventail sur une tige muqueuse commune de la colonie (Fig. 16, 2).

Les espèces du genre Cocconeis mènent également un mode de vie épiphyte. Ainsi, Cocconeus pediculus, qui possède une valve ellipsoïdale, est répandu sur le Cladophore. L'une des valves est étroitement attachée à la coquille de la cellule de cladophora. Se développant en masses, il recouvre parfois complètement la surface de la cladophore (Fig. 15, 7).

Avec les kokkoneis, la diatomée épiphyte Synedra gracilis, qui a une forme rectangulaire allongée, est très commune. Plusieurs cellules du sinedra sont attachées au mucus commun en un faisceau et divergent en éventail (Fig. 16, 1). D'autres types de sinedra mènent une vie planctonique (Fig. 18, 4).

Diatomées du plancton d'eau douce

La plupart des diatomées planctoniques forment des colonies situées dans la colonne d'eau, ce qui crée une friction importante contre l'eau. Sur la coque de certains d'entre eux se trouvent diverses excroissances qui jouent le rôle de parachutes. De plus, l'épaisseur de la coquille de nombreuses diatomées planctoniques est négligeable. Toutes ces caractéristiques adaptatives, empêchant la sédimentation au fond, permettent à ces organismes de passer leur vie à l'état suspendu.

Riz. 17. Melozira (Melosira): 1 - colonie; les cellules sont visibles depuis la ceinture ; 2 - cage du châssis

Les colonies résultent du fait que les cellules en division ne se dispersent pas, restant reliées par du mucus, à la suite de quoi la surface de contact avec l'eau augmente et la possibilité d'y monter en flèche augmente. Il existe plusieurs types de structure de colonies : 1) cellules immergées dans le mucus qu'elles produisent ; 2) colonies en forme de ruban et en forme de chaîne reliées par du mucus le long des valves ou des coins ; 3) colonies attachées à des tiges visqueuses, majoritairement incluses dans le benthos.

Les diatomées cirrus prédominent dans le plancton des eaux douces, les représentants de la classe centrique sont principalement distribués dans le plancton marin. Le plancton des diatomées n'est pas le même à différents moments de la saison de croissance ; ainsi, l'asterionella (voir ci-dessous), se développant abondamment au début du printemps, prédomine dans le plancton. En été, on le trouve en petit nombre.

Riz. 18. Diatomées planctoniques : 1 - Tabellaria (Tabellaria) ; dans la colonie, les cellules sont visibles depuis la ceinture ; une cellule séparée du châssis; 2 - fragilaria (Fragilaria) - une colonie et une cellule séparée de la valve; 3 - asterianella (Asterionella) - colonie étoilée et une cellule séparée de la valve; 4, espèces planctoniques de Synedra ; cellules en forme d'aiguilles ; à gauche - de la ceinture, à droite - de la ceinture

Faisons connaissance avec quelques représentants des diatomées coloniales, les plus courantes dans le plancton d'eau douce.

tabellarie(Tabellaire). Ses cellules sont rectangulaires, leurs coins sont légèrement arrondis. Les cellules sont connectées les unes aux autres en chaînes alternativement coins opposés(riz.

Département des Diatomées - Diafomeophyta

18, 1) et face à l'observateur avec une ceinture.

Fragilaire(Fragilaria) forme des colonies en forme de ruban. Ses cellules ont une forme allongée, légèrement épaissie dans la partie médiane, dans la colonie, elles sont reliées les unes aux autres par des valves et font face à l'observateur avec une ceinture (Fig. 18.2).

Astérionelle(Asterionella) produit des colonies gracieuses en forme d'étoile. Les cellules d'Asterionella sont en forme de bâtonnet avec des extrémités légèrement élargies et arrondies. Les cellules sont reliées les unes aux autres à l'aide de mucus par les coins des côtés étroits. Les colonies d'Asterionella sont fragiles et se divisent facilement en groupes de cellules ou en individus individuels (Fig. 18, 3).

Le nombre de cellules incluses dans la colonie d'Asterionella est différent. Il est prouvé que par temps froid, lorsque la densité de l'eau est plus élevée, le nombre de cellules qui composent la colonie est faible. Pendant les mois les plus chauds, lorsque la densité de l'eau diminue, le nombre de cellules qui composent une colonie augmente.

Parmi les diatomées planctoniques non coloniales, de nombreuses espèces du genre Sinedra se sont adaptées à la vie dans le plancton, ayant développé un corps en forme d'aiguille, ce qui augmente la surface de contact avec l'eau, et donc la friction.

Quelques autres diatomées planctoniques et benthiques sont présentées à la figure 19.

Département des Diatomées

Le Département des diatomées (diatomées) réunit 6 000 espèces d'organismes unicellulaires (pinulaires verts) et coloniaux vivant dans les eaux douces, les mers et sur sol humide. Ils se développent rapidement, formant des accumulations brunes lâches, semblables à de la mousse ou du tartre. Leur caractéristique principale est la coquille de pectine imprégnée de silice, constituée de deux moitiés posées comme un couvercle (épithèque) sur une boîte (hypothèque). Sous la coquille se trouve le cytoplasme avec un noyau et des chloroplastes. La coloration est brun jaunâtre avec différentes nuances, dues à la présence de pigments : chlorophylle, caroténoïdes et diatomée. Le produit de réserve des diatomées est l'huile grasse. Ces algues se reproduisent végétativement et sexuellement. Au cours de la propagation végétative, le contenu des cellules est divisé et les valves de la coquille divergent. Les cellules formées à la suite de la division complètent l'hypothèque, ce qui entraîne le broyage des algues. Les diatomées sont des organismes diploïdes. Au cours de la reproduction sexuée (hologamie), leurs membranes siliceuses divergent et les protoplastes de deux cellules s'unissent, formant un zygote, ou la spore dite de croissance - aucospore.

Département des diatomées

Ce dernier est recouvert d'une membrane élastique et se développe. Lorsque l'aukospore acquiert la taille appropriée, sa coquille est imprégnée de silice, des valves se forment et l'algue commence à se diviser végétativement. Un représentant caractéristique du département des diatomées est une algue unicellulaire vert pinulaire , qui vit en eau douce et sur un sol humide. Les diatomées constituent une masse importante de plancton, se trouvent dans le benthos et constituent la principale nourriture de nombreux organismes aquatiques. Après la mort des diatomées, leurs coquilles de silice s'accumulent au fond des plans d'eau dans en grand nombre, formant des dépôts de tripolite et de diatomée, qui sont utilisés comme matériau de construction et de polissage, pour la fabrication d'isolants, de verre liquide, de glaçure, dans la recherche scientifique. À partir des diatomées mortes, de puissants dépôts de roches se sont formés - ditomite et endurés. Les fossiles témoins sont appelés organismes, dont les restes déterminent l'âge géologique des roches. Ainsi, selon la composition spécifique des diatomées (ainsi que des radiolaires, des foraminifères, de certains mollusques, etc.) d'une certaine roche géologique, son âge peut être approximativement déterminé.

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Les diatomées sont des algues unicellulaires à thalle coccoïde. Un pigment supplémentaire est la fucoxanthine. Traits caractéristiques : les alvéoles sont recouvertes d'une coquille de silice, constituée de deux parties : un épithèque plus large et une hypothèque plus petite. Chaque partie est constituée de rabats et d'un rebord en forme de ceinture. Les individus mobiles ont une couture et des nodules sur les valves. Les flagelles (un penné) ne sont présents que dans les spermatozoïdes Reproduction: végétative - division en deux valves (Deux protoplastes apparaissent, chacun d'eux finit par laisser une valve solide. La seconde est terminée, après quoi les nouveaux organismes des formes coloniales de diatomées restent connectés, et les unicellulaires sont séparés Le résultat de la propagation végétative est une diminution de la taille des cellules de génération en génération); asexué - inconnu; sexuel - iso- et oogamie (Chez les diatomées centriques, un processus oogame se produit, lorsque certains individus donnent des œufs, tandis que d'autres produisent des spermatozoïdes flagellaires. La fécondation se produit, entraînant un zygote recouvert d'une membrane de pectine, puis une auxospore se forme). Le zygote est vêtu d'une coquille mince et est capable de croître pendant un certain temps, c'est pourquoi on l'appelle une auxospore.Le cycle de vie est diploïde avec réduction gamétique.Représentants : groupe penné : Navicula, pinnularia, cymbella ; groupe central : melosira Écologie : ils vivent dans le plancton et le benthos des réservoirs marins et d'eau douce, dans l'encrassement des plantes aquatiques et d'autres substrats. Signification: la masse de diatomées mortes forme progressivement la roche sédimentaire des diatomées - une matière première polyvalente. Contribuer à l'auto-épuration des masses d'eau à partir d'un certain nombre de contaminants inorganiques ; servent d'indicateurs ou d'indicateurs de l'état des eaux de surface ; aider à déterminer l'origine et l'âge des roches à partir des coquilles de formes fossiles.

24. Classe Algues brunes (Phaeophyceae). Position dans le système, caractéristique, cycle de reproduction, représentants, écologie, valeur.

Pigment : chlorophylle A et C ; pigments complémentaires : xanthophylles : fucoxanthine… ; carotènes : B-carotène Type de différenciation du thalle : filamenteux, multifilamenteux, faux tissu, vrai tissu. Dans la classe, seuls les représentants multicellulaires, la plupart sont des macrophytes ; Substances de rechange : chrysolaminarine, mannitol. Ils se déposent à l'extérieur des chloroplastes, dans le cytoplasme. La paroi cellulaire a deux couches : la première est constituée de cellulose (algulose) et d'alginates insolubles (sels d'acides alginiques), la seconde est une couche mucilagineuse d'alginates solubles et de fucoïdanes. Stades brûlants : zoospores, gamètes ; il y a généralement deux flagelles (pennés et lisses) attachés latéralement. Cycle de vie - haplo-diploïde avec réduction parcimonieuse avec changement isomorphe ou hétéromorphe de générations; diploïde avec réduction gamétique Reproduction: végétative - par groupes de cellules sur les rhizoïdes (la reproduction végétative se produit lorsque des branches sont accidentellement séparées du thalle, ces branches ne forment pas d'organes d'attachement et ne forment pas d'organes de reproduction asexuée et sexuée); asexué - par des zoospores ou des aplanospores (les spores de reproduction asexuée se forment à la suite de la méiose et des mitoses ultérieures dans les sporanges unicellulaires); sexuel : iso-, hétéro et oogamie (les gamètes sont formés dans des gamétanges à plusieurs nids. Un gamète est formé dans chaque nid d'un tel gamétange). Représentant : ectocarpe, dictoïde, varech, fucus, sargasses. Écologie : marine (plus souvent les mers du nord), principalement benthique, en eau profonde ; il existe des espèces non attachées (plancton) Valeur : alimentaire, médicinale (iodé, fucoïdane), additifs en industrie agro-alimentaire (pectine-alginates pour la clarification des jus), etc.

25. Division Algues vertes (Chlorophyta). Caractéristique. Principes de classification, cycles de reproduction (volvox, ulotrix, spirogyra). Principales classes et représentants, écologie.

Pigments : chlorophylles a et b ; supplémentaires - caroténoïdes: alpha et bêta-caroténoïde, xanthophylles: lutéine, néoxanthine et autres chloroplastes de couleur vert pur (herbacé), différentes formes, entourés de 2 membranes, les thylakoïdes sont collectés en grana. Type de différenciation des thalles : tous les types (sauf omeboïde), une part importante sont des thalles unicellulaires, coloniaux et filamenteux. Ce n'est que dans cette division que l'on connaît des espèces avec un thalle recouvert de siphon. Produit de réserve : amidon, déposé dans le chloroplaste. Paroi cellulaire : à prédominance cellulosique, rigide. Stades flagellaires : cellules végétatives (tholli unicellulaire monadique), zoospores, gomets ; dans le type - 2 flagelles lisses identiques. Reproduction : végétative (fragmentation, division des individus unicellulaires en deux), asexuée (par les zoospores, moins souvent par les aplanospores), sexuée. Types de processus sexuel: holo-, iso-, hétéro-, oogamie. Les cycles de la vie: prédomine haploïde avec réduction zygotique, moins souvent diploïde ou avec changement de génération Représentants : 1) Classe : Actuellement algues vertes, Représentant : chlamydomonas, volvox, chlorococcus ; 2) Classe : Ulva, Représentants : Ulothrik, Ulva, Caulerpa ; 3) Classe : Trentopoly, Représentant : Trentopoly. Écologie : omniprésente, tous les groupes écologiques. La plupart sont des espèces aquatiques, principalement d'eau douce, rarement marines. Il existe des algues terrestres, des neiges et des glaces, ainsi que des symbiotes de lichens. Signification : producteurs de matière organique ; aliments, aliments pour animaux, médicinales.

26. Classe des Charophycées. Caractéristiques, position dans le système, connexions évolutives.

Les characées sont des algues macrophytes hautement organisées avec un thalle complexe et des organes reproducteurs multicellulaires. La paroi cellulaire est à deux couches, l'intérieure est en cellulose, l'extérieure est calleuse, dans cette dernière se dépose de la chaux. Tall est une variante compliquée du type hétérotriche: articulée avec une ramification enroulée, se compose d'axes de croissance illimitée et limitée, de filaments centraux et est attachée par des résoïdes. Croissance apicale. La cellule apicale est alternativement séparée par un segment cellulaire septal, dont chacun est divisé en une cellule biconcave (transformée en nœud et donne alors des branches latérales) et biconvexe (transformée en entre-nœud). Reproduction: végétative à l'aide de nodules dans les nœuds inférieurs du thalle et sur les rhizoïdes, fragmentation des thalles et formation de "progéniture" à partir des nœuds avec un enracinement supplémentaire; la reproduction asexuée est absente; sexuel - oogamie, les organes reproducteurs sont multicellulaires complexes. Écologie : elles vivent dans des réservoirs d'eau douce à forte teneur en calcium Évolution, les characées ont été considérées comme une branche sans issue de l'évolution, qui s'est séparée très tôt du tronc commun des plantes vertes. Ils possèdent les organes de reproduction sexuée les plus complexes parmi les algues à pigments verts.

27. Connexions évolutives des algues.

1 ligne : Chlorophylle a, phycobilines. Absence d'étages mobiles à flagelles, les thylakoïdes sont solitaires, localisés dans le cytoplasme ou les chloroplastes - Département du cyanophyte procaryote. Les pigments supplémentaires sont les phycobilines et les caroténoïdes.

Conférence 3. Département des diatomées. Caractéristiques générales. Classification

Il y a murein dans la paroi cellulaire. Zap produit de l'amidon de cyanophycine. La taille est végétative et asexuée (par les spores et l'hormogonie) péages filamenteux coloniaux unicellulaires. Souvent entouré de mucus - Département de Rhodophyte (eau cr) dans la paroi cellulaire de la cellulose, des pectines. Chloroplastes sous forme de grains ou de plaques à 2 coques : amidon rouge. Variation de l'oogamie sexuelle atypique végétative, asexuée (mono et tétraspores) avec un échantillon de carposporophyte. Le cycle F est souvent complexe de trois générations. Macrophytes à pseudotissus, thalles filamenteux et multifilamenteux prédominent, une branche d'évolution sans issue 2 lignes : chlorophylles a et b. stades mobiles avec deux flagelles lisses identiques ; Les pigments supplémentaires sont le carotène et les castnophylles. Chloroplastes de couleur herbe, avec 2 membranes. Cellulose dans la paroi cellulaire. Zap chose - amidon. Reproduction par tous types. Cycles G : haploïdes, diploïdes, avec changement de génération. tous les types de thalle sauf amiboïde - Département charophyte. Pigments, chloroplastes. Le produit zap est similaire aux produits verts. Dans la paroi cellulaire de la paroi cellulaire du charic complète caso3. Différences avec le vert dans les détails de la division cellulaire, la structure des flagelles. Thalle trichalum. haploïde du cycle W. - plantes supérieures 3 lignes : chlorophylles A et C. stades mobiles avec deux flagelles différents pennés et lisses. Les thylakoïdes sont collectés par 2-3 autour du chloroplaste - Département de l'Ochrophyte pigment complémentaire de fucosanthine ou wochérioxanthine. Cellulose dans la paroi cellulaire. Le stock de choses est la chrysolaminarine. Reproduit tous les types. Cycles F diploïdes haploïdes avec des générations cm, parfois sans périodes sexuelles.

Alom tous les types. Ils ont donné naissance à des branches sans chlore de pseudochampignons - le département de l'oomycot. pseudo-champignons