Structura celulară a diatomeelor. Diatomeele și proprietățile lor

Diatomeele se caracterizează prin prezența unui înveliș special format din silice - o „cochilie”. Pe lângă silice, învelișul conține cantități mici de fier, aluminiu, magneziu și substanțe organice. În diatomeele planctonice marine, substanța învelișului conține 95,6% SiO 2 și 1,5% Al 2 O 3 sau Fe 2 O 3. ÎN în cazuri rare(de exemplu, la Phaeodactylum tricornutum) nu există silice. Suprafața cochiliei este acoperită cu un strat subțire de pectină.

Structura și natura ornamentației este o caracteristică importantă pentru identificarea speciilor de diatomee; este clar vizibil când protoplastul este îndepărtat. Cojile necesare identificării, eliberate de părțile organice ale celulei, se obțin prin calcinare sau spălare în acizi tari. Ei examinează preparatele de cochilii, încadrându-le într-un mediu cu un indice de refracție ridicat - monobromonaftalină, styrax, mediu Kolbe.

Învelișul este format din două jumătăți, mai mari și mai mici, care se potrivesc una în cealaltă ca părți ale unei cutii Petri. În timpul divizării, jumătățile cochiliei se separă și se formează noi jumătăți în brazda de clivaj. În ambele celule fiice, jumătatea veche a cochiliei devine mai mare (epiteciu, vezi mai jos), iar cea mai mică este reconstruită. În același timp, dimensiunea celulelor într-o serie de diviziuni scade treptat. Restabilirea dimensiunii are loc în timpul reproducerii sexuale sau prin etapa formării sporilor.

În funcție de tipul de simetrie, o celulă de diatomee, văzută din supapă, poate fi:

radial (actinomorf), acest tip de simetrie este caracteristic diatomeelor centrice,
bilaterale (zigomorfe), în diatomee pennate. Mai des, capetele supapelor sunt aceleași (supape izopol), uneori capetele supapelor diferă ca formă (supape heteropol).

Înaintea grupului centricȘi pennat diatomeele au fost considerate în rangul claselor, distinse pe baza caracteristicilor pur morfologice.

Există, de asemenea, două tipuri suplimentare de simetrie:

trilissoid - în acest caz, structurile supapelor sunt situate de-a lungul arcurilor și razelor unui cerc, al cărui centru este situat în afara celulei (de exemplu, la Eunotia) Și
gonoid, cu o supapă unghiulară (at Triceratiu).

Terminologie

Când descrieți shell-ul, se folosește următoarea terminologie:

Epitheca- jumătatea mai mare a cochiliei, „capacul” acestuia; ipoteca- jumătatea lui mai mică. Suprafața valvei epitecale se numește epivalva, ipoteca - hipovalva. Bordul brâului epitecului - epicingulum, ipoteca - hipocingul. Se formează ambele jante de centură, imbricate una în cealaltă centura. Imaginea distinge vedere a carcasei de la supapăȘi vedere a carcasei din centură .

Supapa este de obicei plată, marginea sa se numește plierea cercevei. Între janta curelei și pliul supapei, suplimentar unul sau mai multe introduceți rame. Numărul de margini intercalare poate crește pe măsură ce celula crește; cel mai tânăr dintre ele este situat în apropierea cotului supapei. Inserați jantele pot fi circular, guler sau constă din mai multe părți - semicircular, în formă de diamant, solzos. Pe marginile intercalare se pot dezvolta septuri incomplete îndreptate spre interior către celulă - septe. Septele au întotdeauna una sau mai multe deschideri.

Multe diatomee penate au Cusătura- o fantă centrală care trece de-a lungul cercevei. Cusătura poate fi în formă de S. Poate exista o îngroșare a cochiliei în zona suturii: nodul centralȘi noduli polari. Unele diatomee penate de la locul suturii au o zonă lipsită de ornamente - câmp axial. Aici se poate forma sutură falsă- marginea longitudinală a cochiliei. Se numesc diatomee fără cusătură fără sudură .

Perforare

Relația dintre protoplast și Mediul extern este asigurată de perforaţii ale cochiliei. Perforarea poate fi absentă numai în anumite zone ale cochiliei și ocupă de la 10 la 75% din suprafața acesteia.

Structura stratificată a cochiliei conține un număr mare de găuri minuscule, care, la rândul lor, duc la mai multe găuri minuscule - astfel de structuri concentrează lumina asupra cloroplastelor.

Formarea cochiliei

La împărțire, fiecare celulă fiică primește jumătate din coajă de la părinte. Jumătatea rezultată devine o epitecă, iar celula completează din nou ipoteca. Ca urmare a diviziunii, una dintre celule își păstrează dimensiunea celei părinte, în timp ce a doua devine mai mică. Energia necesară formării învelișului se obține prin respirație aerobă; Energia produsă de fotosinteză nu este utilizată direct.

Prezența silicei dizolvate în mediu inconjurator- o condiție absolut necesară pentru împărțirea diatomeelor.

Silice în mare și apă dulce

În apă, siliciul este prezent sub formă de acid silicic:

Si02 + 2H20 = Si(OH)4

Când concentrația unei soluții crește la un pH mai mic de 9 sau când pH-ul unei soluții saturate scade, acidul silicic precipită ca silice amorfă. Deși siliciul este unul dintre cele mai abundente elemente din scoarța terestră, disponibilitatea lui la diatomee este limitată de solubilitate. Conținutul mediu de siliciu din apa de mare este de aproximativ 6 ppm. Diatomeele marine epuizează rapid rezervele de silice dizolvată în stratul de suprafață al apei, iar acest lucru limitează reproducerea lor ulterioară.

Siliciul intră în celulele diatomeei sub formă de Si(OH) 4 prin proteinele de transport al acidului silicic (SIT). Cum are loc transportul în celulă nu este încă cunoscut și nu există dovezi clare dacă este activ sau pasiv (Curnow et al., 2012); Probabil, în diatomeele marine apare în simport cu ionii de sodiu; în diatomeele de apă dulce, este posibil să apară și cu ionii de potasiu. U specii marine Si(OH)4 şi Na+ sunt transferate într-un raport de 1:1. Mai multe gene legate de transportul acidului silicic au fost descoperite în diferite specii de diatomee (GenBank). Germaniul perturbă transportul acidului silicic în diatomee.

După ce supapa se formează, în mod similar, în propria sa silicalemă, se formează un brâu și jante intercalare.

Cloroplaste

Culoarea cloroplastelor este maro, gălbui sau auriu. Se datorează faptului că clorofilele verzi sunt mascate de carotenoizi suplimentari (pigment brun diatomină; β, ε - caroteni; xantofile: fucoxantina, neofucoxantina, diadinoxantina, diatoxantina). Majoritatea diatomeelor conțin două forme de clorofilă c: c 1 și c 2. Unele forme au clorofilă c 1 poate fi înlocuit cu clorofilă c 3 (întâlnit și la Prymnesiophytes și Pelagophyceae). Unele specii pot avea toate cele trei forme de clorofilă. c, în timp ce altele au o singură formă.

Alte structuri

Cea mai mare parte a celulei de diatomee este ocupată de o vacuola cu seva celulară; citoplasma ocupă o poziție de perete. În plus, citoplasma se acumulează în centrul celulei sub forma unei punți citoplasmatice conectată la stratul periferic al citoplasmei. Podul conține miezul. Există multe picături de ulei în citoplasmă. Volutina se găsește în ea sub formă de picături mari, cu o strălucire albastră caracteristică. Crisolaminerina este prezentă.

Ciclu de viață

Înmulțirea vegetativă

Reproducerea vegetativă a diatomeelor are loc prin diviziune mitotică simplă. Citokineza are o serie de caracteristici asociate cu prezența unei cochilii (vezi). Deoarece jumătate din învelișul primit de la celula părinte devine o epitecă în celula fiică, iar ipoteca este completată din nou, dimensiunile uneia dintre celule rămân egale cu celula părinte, iar a doua devine mai mică. Într-o serie de diviziuni succesive, dimensiunile celulelor din populație scad, iar dimensiunile maxime inițiale sunt restabilite în timpul procesului de reproducere sexuală asociat cu formarea auxosporilor. Auxosporii pot apărea autogam datorită fuziunii a doi nuclei haploizi ai unei celule sau apogam (din celulele vegetative). În cazuri rare, este posibil ca citoplasma să scape din coajă și să o formeze din nou - mărirea vegetativă.

Spori și celule de repaus

Când apar condiții nefavorabile, unele diatomee pot forma spori și celule de repaus. Aceste structuri sunt bogate în substanțe de rezervă care vor fi necesare în timpul germinării. Celulele de repaus sunt morfologic apropiate de celulele vegetative, în timp ce carapacea sporilor devine mai groasă, rotunjită, iar ornamentația se modifică. Celulele latente pot apărea în condiții cu un conținut scăzut de siliciu dizolvat, în timp ce sporii, dimpotrivă, necesită o cantitate suficientă de siliciu pentru a-și construi propria înveliș groasă. Celulele de repaus sunt formate mai des din diatomee centrate în apă dulce și penate, în timp ce sporii sunt formați din diatomee marine centrice. Atât celulele în repaus, cât și sporii pot supraviețui zeci de ani. Când germinează, sunt necesare două mitoze cu degenerare nucleară pentru a forma o înveliș normală. Sporii de diatomee marine joacă rol importantîn transportul carbonului organic și al siliciului în sedimente.

Când se formează sporii, celula pierde vacuole, iar dimensiunea sporului este mai mică decât celula originală.

Procesul sexual

Circulaţie

Multe suturi pennate și unele diatomee centrice sunt capabile să se târască de-a lungul substratului.

Ecologie

Diatomeele sunt distribuite pe scară largă în toate tipurile de biotopi. Ei trăiesc în oceane, mări, salmastre și diverse apa dulce rezervoare: în picioare (lacuri, iazuri, mlaștini etc.) și curgătoare (râuri, pâraie, canale de irigații etc.). Sunt comune în sol, izolate din probele de aer și formează comunități bogate în gheața arctică și antarctică. O distribuție atât de largă a diatomeelor se datorează plasticității lor în raport cu diverse factori de mediuși, în același timp, existența unor specii strâns adaptate la valorile extreme ale acestor factori.

Diatomeele domină alte alge microscopice din ecosistemele acvatice pe tot parcursul anului. Sunt abundente atât în plancton, cât și în perifiton și bentos. Planctonul mărilor și oceanelor este dominat de diatomee centrice, deși unele diatomee pennate sunt, de asemenea, amestecate cu ele. În planctonul corpurilor de apă dulce, dimpotrivă, predomină pennatele. Cenozele bentonice se disting, de asemenea, printr-o mare varietate și un număr mare de diatomee, care trăiesc de obicei la o adâncime de cel mult 50 m. Viața diatomeelor bentonice este în mod necesar asociată cu substratul: se târăsc de-a lungul substratului sau se atașează de acesta cu ajutorul ajutor al picioarelor mucoase, al tuburilor și al tampoanelor.

Cenozele murdare sunt cele mai bogate în compoziția calitativă și cantitativă a diatomeelor. Diatomeele ocupă o poziție dominantă în rândul murdării plantelor superioare și al algelor macroscopice din corpurile de apă dulce și mările. Multe animale (astfel de alge se numesc epizoonți) pot fi supuse murdării, de la crustacee la balene. Printre diatomee există și endobionte care trăiesc în alte organisme, de exemplu în algele brune și foraminifere.

Compoziția în specii a diatomeelor din corpurile de apă este determinată de un complex de factori abiotici, dintre care salinitatea apei este de mare importanță. Factori nu mai puțin importanți pentru dezvoltarea diatomeelor sunt temperatura, gradul de iluminare și calitatea luminii. Diatomeele cresc în intervalul 0-70 și arheile.

Filogenie

Supapele diatomeelor nu se dizolvă în majoritatea ape naturale, așa că au fost depuse în ultimii 150 de milioane de ani, începând cu Cretacicul Inițial. Astfel, există motive să credem că diatomeele au apărut înainte de perioada Cretacică. Cele mai vechi fosile de diatomee au fost centrate, în timp ce cele mai vechi pennate au fost fără sudură din Cretacicul târziu (acum aproximativ 70 de milioane de ani). Rămășițele de diatomee de sutură au mai multe vârsta târzie. Conform rămășițelor fosile, diatomeele de apă dulce au apărut în urmă cu aproximativ 60 de milioane de ani și au atins apogeul în Miocen (acum 24 de milioane de ani). Dovezile paleontologice confirmă prezența unor caractere mai primitive în organizarea diatomeelor centrice ca grup antic, în timp ce pennatele suturate reprezintă punctul culminant al evoluției acestui grup. Folosind metode de biologie moleculară, s-a demonstrat că diatomeele sunt un grup monofiletic, dar în cadrul acestui grup, diatomeele centrice nu formează un grup monofiletic, așa cum se credea anterior.

Prezența mastigonemelor tripartite pe flagel, structura cloroplastelor, sistemele pigmentare, mitocondriile tubulare, produsele de rezervă - toate acestea confirmă apartenența fără îndoială a diatomeelor la grupul ocrofit. Cel mai adesea, se discută problema apropierii lor de alte clase ale acestei diviziuni, deoarece prezența unor caracteristici precum o înveliș de silice, ciclul de viață diplobiont, reducerea aparatului flagelar și caracteristicile cariochinezei și citokinezei disting semnificativ diatomeele de celelalte. reprezentanţi ai ocrofitelor. Se presupunea că strămoșii diatomeelor ar fi putut fi niște sinuride antice. Unii autori chiar au considerat Sinuridae drept „diatomee flagelate”. Cu toate acestea, datele de biologie moleculară arată că printre straminopiles, diatomeele formează un grup destul de separat, care este separat mai mult de alte alge ocrofite decât ele însele sunt separate unele de altele, dar încă mai aproape de ocrofite decât de protisti asemănătoare ciupercilor. Analiza secvenței de nucleotide a genelor ADNr SSU rbc.

Taxonomie

Se crede că clasa de diatomee include aproximativ 300 de genuri, inclusiv 20-25 de mii de specii, dar unii autori sunt convinși că numărul real de specii de diatomee poate ajunge la 200 de mii. Cel mai mare gen, format din peste 10 mii de specii, este Navicula ( Navicula).

În prezent, nu există un sistem stabilit de diatomee. În majoritatea lucrărilor care se referă la studiul florei de diatomee, taxonomie și clasificare, clasa diatomeelor este considerată la rang de departament ( Bacillariophyta) cu trei clase ( Coscinophyceae, Fragilariophyceae, Bacillariophyceae). Cu toate acestea, utilizarea metodelor de biologie moleculară a demonstrat că CoscinophyceaeȘi Fragilariophyceae- grupări parafiletice și necesită o revizuire ulterioară a sistemului de diatomee.

Reproducerea diatomeelor

Divizia. Cel mai adesea, diatomeele se reproduc prin diviziunea celulară vegetativă în două jumătăți; acest proces are loc de obicei noaptea sau în zori. Ratele de divizare variază între specii și pot varia chiar și în cadrul unei singure specii, în funcție de sezon sau de condițiile de mediu. Primăvara și începutul verii, dezvoltarea maximă a diatomeelor este observată ca urmare a diviziunii lor intensive. Prezența nutrienților în apă favorizează diviziunea și creșterea diatomeelor.

Experimentele au arătat că, într-un mediu de cultură, unele specii planctonice se pot împărți de până la 3-8 ori pe zi. Speciile bentonice se împart mult mai rar - o dată la 4 zile. Sunt cunoscute cazuri de diviziune și mai rare - o dată la 25 de zile. Dar această informație nu este absolută, iar rata de divizare poate varia în funcție de locația latitudinală a rezervorului, de regimul fizico-chimic al acestuia și, desigur, de caracteristicile speciei.

Procesul de diviziune celulară în diatomee este unic datorită prezenței unei învelișuri dure. În primul rând, picăturile de ulei încep să se acumuleze în protoplast, iar protoplastul în sine crește semnificativ în volum, ca urmare a faptului că epiteca și ipoteca carapacei diverg, rămânând conectate doar de marginile marginilor centurii lor. Protoplastul este împărțit în două părți egale, iar odată cu el și cloroplastele. Dacă există un cloroplast, atunci acesta este împărțit în jumătate; dacă sunt multe, jumătate dintre ele intră mai întâi în celulele fiice, apoi se divid, în urma cărora se formează numărul inițial de cloroplaste în celulele fiice. Nucleul se divide mitotic, adesea cu cromozomi clar vizibili și un centrozom la fiecare dintre polii rezultați. După divizarea finală a celulei în două, fiecare dintre celulele fiice, după ce a primit doar jumătate din învelișul mamei, „completează” imediat jumătatea lipsă, dar întotdeauna pe cea internă, adică ipoteca. Educatie suplimentara cochilii - margini inserate, septuri și alte elemente structurale - apar la scurt timp după formarea unei noi ipoteci. Astfel, cele două celule fiice rezultate din diviziune se dovedesc a fi diferite ca mărime: o celulă, care a primit o epitecă, păstrează dimensiunea celulei mamă, iar cealaltă, care a primit ipoteca mamă, care a devenit epitecă în noua. celula, capătă dimensiuni mai mici. Ca urmare, după diviziuni repetate, are loc o scădere treptată a dimensiunii celulei la jumătate din fiecare populație dată: la diatomeele centrice, diametrul celulei scade, iar la diatomeele pennate, lungimea și parțial lățimea celulelor scade. S-a stabilit că la unele specii, în timpul procesului de diviziune, dimensiunile celulelor scad de aproape 3 ori față de cele originale.

Microspori.În multe diatomee planctonice se găsesc așa-numiții microspori - corpuri mici care apar în celule în cantități de la 8 la 16 sau mai mult, iar la unele specii sunt mai mult de 100. Microspori cu și fără flageli, cu cloroplaste și incolori. au fost observate. Microsporii se dezvoltă cel mai adesea la speciile din genul Chaetoceros și s-a observat chiar și germinarea lor (Fig. 90).

Procesul de formare a microsporilor nu a fost studiat citologic, iar natura lor nu a fost stabilită cu precizie.

Procesul sexual și formarea auxosporilor. Auxosporii, adică „sporii în creștere”, sunt cei care, atunci când se formează, cresc foarte mult și apoi cresc în celule care diferă brusc ca mărime de cele originale. Capacitatea de a forma auxospori este caracteristică doar diatomeelor, dar nu a fost încă posibil să se explice pe deplin acest proces și motivele care îl dau naștere. Formarea auxosporilor este probabil cauzată de diverse motive. Sunt de acord cu cea mai obișnuită părere că apare ca urmare a diviziunilor repetate, ducând, așa cum este descris mai sus, la micșorarea celulelor. Ajuns dimensiuni minime, celulele dezvoltă auxospori, ceea ce duce la refacerea dimensiunii lor. Cu toate acestea, alți cercetători cred că formarea auxosporilor este pur și simplu asociată cu îmbătrânirea celulară, deoarece a fost adesea posibil să se observe chiar și atunci când celulele nu atinseseră încă dimensiunea minimă. Din aceste poziții, formarea auxosporilor este considerată un proces de „întinerire” a celulei. În plus, există observații care indică dezvoltarea auxosporilor atunci când condițiile de mediu se schimbă, de exemplu, cu o scădere bruscă a temperaturii aerului sau apei.

Oricare ar fi motivele care contribuie la apariția auxosporilor, principalul lucru a fost stabilit: formarea auxosporilor este întotdeauna asociată cu procesul sexual. În diatomee, apar toate cele trei tipuri de proces sexual cunoscut în general la alge - izogam, anizogam și oogam, precum și unele forme ale procesului sexual redus (Fig. 91). În diatomeele pennate, procesul sexual constă în toate cazurile în reunirea a două celule, în fiecare dintre acestea valvele se depărtează și are loc diviziunea de reducere a nucleului, după care nucleii haploizi fuzionează în perechi și se formează unul sau doi auxospori. . În diatomeele centrice, nu există o abordare în perechi a celulelor și dintr-o celulă se formează un auxospor, în care nucleul diploid matern se împarte mai întâi în patru nuclei haploizi, doi dintre ei sunt apoi redusi și doi se contopesc într-un nucleu diploid și un auxospor. este format.

Toate diatomeele sunt organisme diploide și au o fază haploidă numai înainte de fuziunea nucleelor din auxospori. Atât în primul cât și în al doilea caz, după fuziunea nucleelor, se formează un zigot, care imediat, fără un stadiu de repaus, crește brusc în dimensiune și dezvoltă un auxospor. După poziţia şi legătura lor cu celula mamă, auxosporii sunt de diferite tipuri: auxospori liberi, terminali, laterali, intercalari şi semiintercalari (Fig. 92).

După maturizarea auxosporului, în el se dezvoltă o nouă celulă, care formează mai întâi o epitecă și apoi o ipotecă. Prima celulă care iese dintr-un auxospor se numește celulă inițială. Este semnificativ mai mare ca dimensiune decât originalul.

Spori latenți. Formarea sporilor de repaus este de obicei precedată fie de vegetația abundentă a speciei, fie de apariția unor condiții nefavorabile. Protoplastul celulei se contractă, se rotunjește, iar pe suprafața ei apare mai întâi valva primară a sporilor, apoi cea secundară, ambele strâns legate prin marginile lor (le lipsește brâul). Valvele diferă adesea în elemente structurale, sunt acoperite cu țepi, procese și alte formațiuni (Fig. 93, 94). De obicei, diatomeele dezvoltă doar un spor pe celulă. După un anumit timp, sporul de repaus, ca un auxospor, crește în volum și dă naștere unei noi celule, de două ori mai mare decât cea inițială.

Sporii de repaus sunt produși în mod obișnuit de multe diatomee neritice marine, precum și de unele specii de apă dulce. La reprezentanții multor genuri apar periodic ca o apariție normală în ciclul de viață.

Diatomeele sunt un element important al planctonului de apă dulce și marin, combinând armonios proprietățile atât ale plantelor, cât și ale animalelor. Exemple ale acestor organisme unicelulare pot fi văzute în multe manuale. Sunt foarte diferiți de alți reprezentanți ai faunei subacvatice; partea lor principală este considerată a fi o diatomee - o celulă specială acoperită cu un strat de siliciu.

Caracteristica principală a diatomeelor este diatomee - o celulă specială acoperită cu un strat de siliciu

Informații generale

Diatomeele au fost descoperite în secolul al XVIII-lea, când pentru diverse muncă de cercetare Au început să fie folosite microscoape Leeuwenhoek și noi lupe. Acest grup de alge unicelulare a primit mai multe denumiri științifice și anume: bacillariophyta, silica (Kieselalgae) și diatomee (Diatomeaea).

Numele de familie a fost dat acestor organisme datorită metodei lor speciale de reproducere - împărțirea cochiliei în 2 părți. Al doilea se explică prin prezența unei învelișuri de silice găsită în celulele de alge. Și au început să fie numite bacillariaceae după numele primului gen, care a fost descris în 1788. Numele a fost derivat din cuvântul bacillaria, care se traduce prin „în formă de tijă”.

În literatura rusă, se găsește de obicei al doilea nume sau derivatul său - diatomee, iar latinescul Bacillariophyta este considerat modern (științific).

Diatomeele au fost descoperite în secolul al XVIII-lea

Organisme silice sunt componenta principală a plancton-bentosului, în apele sălbatice pot fi găsite la o adâncime de cel mult 100 de metri. Habitatul pentru diatomee este un fel de substrat. Se mișcă în ea, agățându-se de suprafață cu ajutorul picioarelor și tuburilor.

Pe baza metodei lor de hrănire, diatomeele sunt clasificate ca fototrofe, dar printre ele se găsesc adesea heterotrofe, mixotrofe și simbiotrofe.

Aceste organisme preferă să trăiască în grupuri cu rudele lor. Prezența lor în acvariu poate fi recunoscută după apariția unui înveliș maro, maro-verde sau gri care acoperă pereții de sticlă. Pentru ecosistemul global alge ca acestea sunt foarte importante, deoarece produc cantități mari de materie organică. Acesta este ceea ce a provocat apariția interesului pentru organismele unicelulare din partea ecologiștilor și a producătorilor de diferite biomateriale.

Habitatul pentru diatomee este un fel de substrat

Cu toate acestea, merită să rețineți că aspectul lor în acvarii nu este de bun augur, așa că astfel de fototrofi trebuie scăpați cât mai repede posibil. Pentru a face acest lucru, trebuie să aflați mai multe despre astfel de alge, și anume, să înțelegeți scopul și structura lor.

Descrierea și structura algelor

Datorită microscoapelor electronice, a căror putere vă permite să măriți de mii de ori obiectele studiate, specialiștii au reușit să examineze structura celulelor de diatomee.

Componenta principală este coaja, care este un înveliș exterior format din două jumătăți. În funcție de varietate, aceste clapete pot fi fixate împreună, ușor decalate unele față de altele sau au un divizor care ajută părți ale cochiliei să se depărteze, astfel încât organismul să poată acumula masa celulară.

Componenta principală a diatomeelor este învelișul, care este un înveliș exterior format din două jumătăți

Jumătățile au o suprafață aspră, puteți vedea multe coaste, pori, celule, deschideri sau camere. Zona acestei armuri improvizate este acoperită cu indentări cu 75 la sută. De asemenea, are diverse creșteri care permit organismelor unicelulare să se adune în grupuri.

Componenta principală a acesteia apărare naturală este dioxidul de siliciu, care conține diverse impurități, de exemplu, fier, substanțe organice, aluminiu și magneziu. Partea exterioară Cochilia este decorată cu un strat subțire de materie organică.

Folosind un microscop, oamenii de știință au putut să examineze formele pe care le poate avea această acoperire:

fusuri;
cilindri;
discuri;
baloane;
tobe;
tuburi;
buzdugane;
cutii.

Zona acestei armuri improvizate este acoperită cu indentări cu 75 la sută

Există multe tipuri de caneluri. Aceste elemente structurale sunt capabile să formeze combinații complexe și interesante, deși constau dintr-o singură celulă. Formele carcasei și supapelor sunt foarte diverse, bizare și complicate, iar suprafața lor este atât de elegantă și neobișnuită încât imaginile mărite ale diatomeelor pot fi ușor confundate cu opere de artă.

Funcția de protecție a corpului este îndeplinită de citoplasmă - este situată în interiorul celulei și acoperă întreaga suprafață a pereților de siliciu cu un strat subțire. Toate spațiu interior celula este ocupată de o vacuolă, iar nucleolii și nucleul diploid formează o punte specifică. De asemenea, de-a lungul perimetrului cochiliei sunt cromatofori, care arată ca niște plăci și discuri mici. Cu cât dimensiunea lor este mai mică, cu atât sunt mai multe în celulă. Unele diatomee sunt heterotrofe și, prin urmare, nu au pigmenți. Soiurile autotrofe conțin plastide de diferite nuanțe.

Ca rezultat al fotosintezei, astfel de alge nu produc carbohidrați, ca altele plante terestre, și lipide. Pentru o funcționare sănătoasă și activă, aceste organisme necesită grăsimi, precum și substanțe de rezervă și suplimentare, precum crisolamina.

Reproducerea diatomeei

Aceste organisme au o rată de reproducere destul de ridicată, care are loc de obicei prin înjumătățire. Ritmul de dezvoltare depinde direct de condițiile de mediu. Deci, într-o singură zi o celulă se poate transforma în 35 de miliarde de altele noi.

De aceea, acest tip de alge este atât de răspândit pe planeta Pământ; poate fi găsit în aproape toate corpurile de apă din lume (cu excepția bălților). Se adaptează perfect vieții din lacuri, râuri și mări cu temperaturi moderate ale apei, dar se poate stabili chiar și în izvoarele înghețate sau fierbinți de munte.

Diatomeele au o rată de reproducere destul de mare, care de obicei apare prin înjumătățire.

Are loc reproducerea diatomeei una din două moduri:

sexual;
vegetativ.

Alge bacilare și plante unicelulare similare formează baza fitoplanctonului pe tot Oceanul Mondial. Acestea conțin cenușă, grăsimi și diverse vitamine, așa că micii locuitori ai mării se bucură să se ospăte cu astfel de organisme. Una dintre abilitățile importante ale diatomeelor este producerea de oxigen la scară destul de mare.

Clasificarea algelor

Unii reprezentanți ai diatomeelor preferă să trăiască pe fundul corpurilor de apă, alții se atașează de animale sau de fundul vaselor maritime. De obicei, ei se străduiesc să se alăture unui grup și să se atașeze unul de celălalt cu ajutorul mucusului sau creșterilor speciale.

Nu întâmplător algele se unesc în colonii, astfel au șanse mai mari de a rezista cu succes conditii negative mediu inconjurator. Unele specii își trăiesc întreaga viață pe un singur tip de substrat, de exemplu, pe o anumită plantă sau piele de rechin.

Există specii care preferă un stil de viață nomad și se pot mișca liber în corpurile de apă. Celulele lor au și perii lungi, cu ajutorul cărora organismele formează grupuri plutitoare. Uneori folosesc mucus pentru a adera unul la celălalt, deoarece are o densitate mai mică decât apa.

Nu este o coincidență că algele formează colonii; în acest fel au șanse mai mari de a rezista cu succes la condițiile negative.

Departamentul Diatomeaea cuprinde peste 10 mii de soiuri de microorganisme. Experții spun că, de fapt, sunt mult mai mulți. În ultimele secole, informațiile oficiale despre diatomee au suferit multe schimbări, iar discuțiile și dezbaterile dintre biologi despre numărul real de clase ale acestor alge sunt încă în desfășurare.

Organisme centrate

Diatomeele din această clasă au forme coloniale și unicelulare. Au o coajă rotunjită, iar cromatoforii arată ca niște plăci.

Aceste organisme duc un stil de viață sedentar și se reproduc folosind o metodă monogamă, sexuală.

Acestea includ:

Reprezentanții centriști sunt considerați cei mai vechi, deoarece urmele lor au fost găsite în săpături din întreaga lume. Generația tânără este mai mare ca dimensiuni decât organismele materne.

Clasa Cirrus

Reprezentanții algelor cirrus sunt activi, formează de obicei grupuri și au forme diferite de coajă. Sunt formate din două supape simetrice, dar puteți găsi și soiuri cu asimetrie evidentă.

Părți ale cochiliei au o structură de pene cu diferite cusături, fante și tubuli, motiv pentru care clasa și-a primit numele. Cromatoforele arată ca niște plăci mari. Aceste diatomee se reproduc sexual, dar într-un mod destul de specific.

Reprezentanții acestei clase includ:

Diatomeele sunt foarte diferite de alte vegetații acvatice. După o serie de studii, în timpul cărora au examinat procesele de fotosinteză și structura plăcilor pigmentare, oamenii de știință au reușit să stabilească că aceste organisme unicelulare descind din flagelate. Această ipoteză a fost confirmată după ce a fost dezvăluită capacitatea diatomeelor de a procesa și reproduce materia organică cu ajutorul pigmenților multicolori.

Rolul în acvarii

Deși astfel de organisme sunt o parte importantă a ecosistemului, ele sunt absolut deplasate în acvarii. Acopera peretii, aparatele, ornamente decorative, precum și frunzele de alge. Trebuie să scăpați de diatomee, astfel încât toate articolele din casa de pește să nu fie stricate de o peliculă maro-verde și moale.

Algele de siliciu preferă să se așeze în colțurile întunecate ale acvariilor, deoarece nu suportă lumina soarelui. Când apare acest oaspete nepoftit, trebuie să scoateți toate dispozitivele din recipientul de sticlă, apoi să le curățați de depunerile neplăcute, să schimbați apa și să spălați acvariul. Cel mai dificil lucru de curățat de diatomee sunt frunzele plantelor.

Mai bine împiedică apariția mucusului ce să faci pentru a-l elimina. Pentru a face acest lucru, trebuie să acordați atenție compoziției apei și luminii. Unul dintre motivele formării depunerilor maro este considerat a fi conținutul ridicat de silicați din lichid. Dacă mineraleîn mediu este mic, dezvoltarea și reproducerea acestor organisme unicelulare este inhibată.

Departament diatomee ( Bacillariophyta) are peste 20 de mii de specii. Acestea sunt tubulocriste fotoautotrofe de mărime microscopică, cu un talus exclusiv cocoid, având învelișuri sub formă de înveliș de silice. Carapace strâns adiacent plasmalemași constă din două părți: epiteculȘi ipoteci. Partea mai mare (epiteciul) se potrivește cu marginile peste ipotecă ca un capac pe o cutie (Figura 3.1). Epitheca constă dintr-o supapă plată sau convexă ( epivalve) cu margini curbate și margine de centură ( epicingulum). Ipoteză are părți similare: canapea ( hipovalva) cu margini curbate și o lunetă cu centură ( hipocingul). Jantele curelei se potrivesc strâns între ele, formându-se împreună centura coajă. În majoritatea diatomeelor, una sau mai multe introduceți rame, care măresc volumul celulei și favorizează creșterea acesteia. Forma cochiliei este variată și se caracterizează, în primul rând, prin tipul de simetrie a supapei. Se numesc supape cu mai multe axe de simetrie radial simetric sau actinomorfă. Altfel se numeste zigomorfă. Valvele zigomorfe sunt simetrice în direcțiile longitudinale și transversale ( bisimetrice), simetric de-a lungul unei singure axe ( monosimetric), oglindă simetrică sau asimetric.

Se numesc modelele exterioare și interioare ale carcasei, observate la microscopul luminos și electronic structura cochiliei. Este specific diferitilor taxoni si este format din diverse elemente structurale, dintre care cele mai importante sunt perforatii - un sistem de orificii ale diferitelor structuri situate pe valve, prin care protoplasta comunica cu mediul extern. Există pori mici ( areole) și camere mari alungite acoperite cu peliculă perforată ( alveole). Supapele învelișului pot avea una sau două porii mucoși, prin care se secretă mucus, care servește la atașarea algelor de substrat și formarea de colonii. Se numesc îngroșări care ies deasupra suprafeței exterioare sau interioare a supapei coaste, ele asigură rezistența cochiliei. În multe diatomee, pe suprafața exterioară a cochiliei se formează proeminențe, peri, țepi și țepi, care măresc suprafața acesteia și servesc la conectarea celulelor într-o colonie. La diatomeele mobile, partea cu valvă a carcasei are Cusătura sub forma unei perechi de fante, precum și noduli– două polare și una centrală (reprezintă îngroșări ale pereților supapelor). Această structură de înveliș, împreună cu un volum mic de protoplast și numeroase picături de ulei, asigură că diatomeele plutesc în coloana de apă. Prin cusătură se eliberează și se circulă citoplasma, ceea ce asigură mișcarea reactivă a algelor.

Celulele reprezentanților departamentului au un tipic structura eucariotă. Citoplasmaîn ele formează un strat de perete sau se acumulează la poli sau în centrul celulei, legându-se prin punți citoplasmatice. Miez se află în masa centrală a citoplasmei sau în stratul peretelui, mai aproape de hipotecă (la centric diatomee), sau - în puntea citoplasmatică în contact direct cu cloroplastul, mai aproape de epitecă (în pennat) (Pentru o explicație a termenilor centric și pennat, vezi mai departe în text). Mitoză deschis, dar în loc de centrioli se îndeplinește funcția de organizare a fusului de divizare discuri polare. Situat la miez Complexul Golgi.

Plastide(cloroplaste) simbiotice secundare, de tip rodofitic, cu patru membrane (două membrane exterioare sunt organizate în reticulul endoplasmatic cloroplastic, trecând direct în carcasa miezului). Tilacoizi, strânși în trei și uneori piercing pirenoid, disponibil lamelă circumscrisă. Set de fotosintetice pigmenti: clorofilele AȘi Cu, β - Și ε -caroteni, xantofile (fucoxantină, diatoxantină, neoxantine și diadinoxantină), care determină culoarea talului de la galben deschis, auriu până la brun-verzui. O celulă poate avea mai multe mitocondrii cu criste tubulare. Vacuole - patru tipuri: cu seva celulară, cu volutină, Cu crisolaminarina si cu uleiuri(ultimele trei componente sunt produse de asimilare diatomee).

Înmulțirea vegetativă cea mai caracteristică diatomee, se realizează diviziunea celulară în două.Înainte de divizare, picăturile de ulei se acumulează în protoplast, acesta crește în dimensiune și depărtează supapele astfel încât acestea să atingă doar marginile marginilor centurii. Nucleul se divide mitotic, apoi întregul protoplast. Fiecare celulă nouă primește un lambou de înveliș, care este sau devine o epitecă, iar ipoteca este completată. Diviziunile vegetative repetate duc la o scădere progresivă a dimensiunii celulei în populație, deoarece celulele care primesc ipoteca celulei mamă (devine epitecă) completează constant construcția unei valve și mai mici (propria lor ipotecă). Restaurarea dimensiunilor celulelor originale caracteristice unei specii date are loc în timpul germinării celulelor în repaus, precum și ca rezultat proces sexual,însoţită de educaţie auxospori(dispută în creștere) . Auxosporul crește la dimensiunea maximă posibilă pentru specie, apoi ia formă tipicăși formează o coajă. Într-un număr de specii de diatomee, formarea auxosporilor are loc datorită autogamie: După meioză, doi nuclei rămân viabile și fuzionează în interiorul celulei lor. De fapt, reproducere asexuată Acest lucru nu este tipic pentru diatomee; cu toate acestea, unele specii sunt capabile să formeze microspori, a căror natură și căile de formare nu au fost încă studiate.

Procesul sexual– izo-, hetero- (anizo-) sau oogamie. În cazul oogamiei, se formează singurul stadiu flagelat pentru diatomee - spermatozoidul. Are un flagel, acoperit cu retroneme, axonemul său lipsit de microtubuli centrali (formula 9+0, în loc de 9+2), sistemul radicular este redus, unde în loc de tripleți există doar dublete de microtubuli, corpul bazal este presat să nucleul. La unele diatomee, sperma nu are flagel și se mișcă folosind pseudopodii. În cazul izo- și heterogamiei, gameții sunt lipsiți de intestin și curg din învelișul unei celule mamă în alta.

Ciclul de viață al tuturor diatomeelor este diplofază cu reducere gametică fără schimbarea generațiilor.

În condiții nefavorabile, diatomeele intră într-o stare latentă. În acest caz, protoplastul se deplasează la unul dintre capetele celulei, pierde seva celulară și este puternic comprimat. Activitatea vitală a acestor celule este reluată atunci când apar condiții favorabile. Unele specii de lacuri planctonice sunt capabile să aștepte perioada de iarnă în această stare la fundul rezervoarelor. La o serie de specii, se observă formarea chisturilor de silice.

Diatomeele sunt răspândite în diverse biotopuri: proaspete și sărate, corpuri de apă stătătoare și curgătoare, roci umede, sol și chiar teren arabil; capabil să trăiască pe zăpadă și gheață. Rol în natură și semnificație practică Diatomeele sunt foarte mari: participă la crearea materiei organice și la absorbția carbonului din Oceanul Mondial, fac parte din lanțurile trofice ale ecosistemelor acvatice, participă la ciclul siliciului și la sedimentare și sunt utilizate în monitorizarea mediului și datarea arheologică. a rocilor sedimentare.

Taxonomia diatomeelor se bazează pe structura cochiliei, în primul rând simetria valvelor, prezența și structura suturii. Departamentul este împărțit în trei clase: coscinodiscophyceae (centric) – Coscinodiscophyceae (Centrophyceae), fragilariophyceae (fără sudură) – Fragilariophyceae, bacillariophyceae (sutura) – Bacillariophyceae. Ultimele două clase sunt denumite în mod tradițional diatomee pennate.

Clasă coscinodiscophyceae (Coscinodiscophyceae) combină algele cu valve simetrice radial (actinomorfe) lipsite de sutură (Figura 3.2). În cele mai multe cazuri, supapele sunt rotunde, așa că sunt adesea numite diatomee centrice. Procesul sexual este oogamie. Clasa include 22 de comenzi.

Cel mai larg răspândit Ordin Melosirales, un reprezentant tipic al căruia este Melosira(Figura 3.3). Celulele Melosira sunt cilindrice, conectate în colonii prin mucus, spini sau dinți. Carapacea are valve înalte pliate și o jantă complexă de centură; valvele sunt rotunde, cu areole mici.

ÎN ciclu de viață observă Melosira proces sexual oogam. Structurile reproductive se diferențiază de celulele vegetative. Celula reproductivă feminină (corespunzătoare oogoniei) prin meioză, urmată de degenerarea a trei nuclei, produce un ou. La mascul (corespunzător spermatogoniei sau anteridiului) - formează mai întâi o celulă spermatogenă cu patru flagelate, care, după meioză, înmugurează patru spermatozoizi cu un singur flagel. După fertilizare, din zigot se formează un auxospor.

Reprezentanți clasă fragilariaceae, sau fără sudură, ( Fragillariphyceae) se caracterizează prin valve de înveliș zigomorfe, lipsite de sutură și absența stadiilor flagelare în ciclul de viață. Procesul sexual izo-, heterogamie, numai pentru speciile din gen rabdonemă Se cunoaște un proces sexual oogam, dar spermatozoizii sunt fără flageli și se mișcă cu ajutorul pseudopodiilor.

Există 12 ordine cunoscute de alge fragilariaceae. Tipic Ordin – fragilă ( Fragilariales), cu cei mai frecventi reprezentanți ai genurilor Fragilaria, Tabellaria,Asterionella(Figura 3.4) .

U un fel de Fragilaria ( Fragilaria) celulele formează adesea colonii de tip panglică foarte lungi. Supapele manta sunt liniare, cu curse transversale. Celulele un fel de asterionella ( Asterionella) sunt în formă de tijă, cu un capăt al supapei conectat în panglici sub formă de pieptene în formă de stea sau ondulate spiralat. Supapele sunt liniare, adesea cu capete lărgite prin cap. Reprezentanți un fel de tabellaria ( Tabellaria) valvele din lateralul centurii au forma unor plăci legate în colonii în zig-zag. Supapele sunt liniare, lărgite la capete și la mijloc. În cazul învelișurilor heteropol (poli celulari de diferite forme), ca în un fel de meridion ( Meridion), coloniile pot lua o formă de evantai.

Informații conexe.

Acest departament include alge microscopice unicelulare și coloniale de la culoarea galben deschis până la maro închis, cu o structură corporală exclusiv cocoid. Diatomeele sunt un grup mare de organisme, numărând, conform diverșilor autori, de la 12 la 25 de mii de specii.

Diatomeele se caracterizează printr-un înveliș celular special - o coajă de silice amorfă, care amintește de opal în compoziție, cu un amestec de metale (aluminiu, fier, magneziu) și o componentă organică.

Carcasa este formată din două jumătăți care se potrivesc una peste alta, ca un capac pe o cutie. Jumătatea mai mare este epiteca, jumătatea mai mică este ipoteca. Fiecare jumătate este formată dintr-o clapă plată sau mai mult sau mai puțin convexă, care prin îndoirea sa este conectată la un inel de centură, sau o jantă. Epiteca acoperă inelul de centură al ipotecii cu inelul de centură. În multe diatomee, jante intercalare de diferite forme și în cantități diferite. Pe marginile intercalare se dezvoltă sept, împărțind celula în camere.

Există un strat subțire de materie organică pe suprafața cochiliei și în interior. Pe învelișul cochiliei există puncte, lovituri, celule, coaste etc. Acestea sunt fie pori sau camere care se deschid spre interior sau spre exterior, fie alternează secțiuni subțiri și groase ale cochiliei. Fundul lor este de obicei străpuns cu numeroase găuri. Suprafața totală a găurilor din carcasă este de 75% din suprafața supapei. O serie de forme conțin diferite excrescențe ale cochiliei, cu ajutorul cărora celulele sunt conectate în colonii.

În valva de înveliș a multor diatomee există o sutură sub forma a două (mai rar una) fante longitudinale, oarecum curbate (sutură sub formă de fante) sau sub forma unei structuri tubulare care comunică cu mediul extern printr-o fantă și cu cavitatea celulară printr-un număr de găuri separate între ele prin pereți despărțitori silicificat (sutură în formă de canal). Algele cu o cusătură se pot mișca în mod activ.

Există o serie de ipoteze cu privire la mecanismul de mișcare a diatomeelor. Se presupune că mișcarea celulei este cauzată de mișcarea citoplasmei în fanta sau canalul suturii sau de curgerea apei în cavitatea suturii. Există dovezi că atunci când fibrilele situate în apropierea suturii se contractă, o substanță locomotorie este eliberată, lăsând mucus pe substrat.

Celulele sunt mononucleare. Nucleul diploid conține 1-8 nucleoli. Citoplasma este situată în celulă într-un strat de perete subțire, iar în unele cazuri în mijlocul celulei sub forma unei punți în care este localizat nucleul. Restul, cea mai mare parte a celulei, este umplută cu o vacuolă. Cromatoforele variază ca formă, dimensiune și poziție. Sunt de obicei parietale, sub formă de una sau două plăci mari sau numeroase discuri.

Cromatoforele sunt înconjurate de un sistem membranar. Matricea cromatoforului este intersectată de lamele tritilacoide. Există o lamelă înconjurătoare. Pirenoid central. Cromatoforele de diatomee conțin pigmenți: clorofilă AȘi Cu, β- și ε-carotene și xantofile (fucoxantina, diadinoxantina, diatoxantina etc.). Formele heterotrofe incolore nu au pigmenți. Produsele asimilării sunt lipidele, volutina și crisolamina.

Coloniile de diatomee se formează dintr-o singură celulă ca urmare a diviziunilor succesive. Celulele sunt conectate într-o colonie cu ajutorul mucusului, spinilor, coarnelor și a altor excrescențe ale cochiliei. Coloniile de mucus sunt de obicei bulgări fără formă sau filme de mucus în care celulele sunt aranjate aleatoriu. Forma coloniilor care nu au mucus comun este determinată de modul în care celulele sunt conectate și de conturul valvelor. Coloniile se găsesc adesea sub formă de fire, în formă de panglică, în formă de evantai, în formă de lanț, în formă de stea și în formă de tufiș.

Diatomeele se reproduc vegetativ și sexual.

În timpul diviziunii vegetative, conținutul celulei crește în dimensiune, împingând epiteca și ipoteca în așa fel încât să atingă doar marginile marginilor zonulare. Nucleul se divide mitotic. Protoplastul celulei este împărțit în jumătate paralel cu valvele. Fiecare dintre protoplastele formate are jumătate din învelișul celulei vechi și o completează pe a doua, mai mică (hypotheca). După aceasta, celulele nou formate în forme unicelulare sunt separate, dar în formele coloniale nu sunt. Astfel de diviziuni repetate duc la o scădere treptată a dimensiunii celulelor în populație.

Restaurarea dimensiunilor celulelor originale are loc ca urmare a procesului sexual.

În unele diatomee (penate), procesul sexual seamănă cu conjugarea algelor verzi unicelulare. Două celule se apropie și devin acoperite cu mucus. În fiecare celulă, nucleul este împărțit redus în patru, dintre care la unele specii trei, în timp ce în altele două degenerează. În primul caz, protoplastul întregii celule devine un gamet, în al doilea, din acesta se formează doi gameți. Astfel, două celule copulate produc unul sau doi zigoți.

În diatomeele centrice, procesul sexual este oogam. În unele celule, după diviziunea meiotică a nucleului, se formează unul, mai rar două, ouă, în altele există de obicei 4 spermatozoizi unici sau biflagelați. După fecundarea ovulului de către spermatozoizi, se formează un zigot, care produce o coajă de pectină și se transformă într-un auxospor.

Ciclul de viață al diatomeelor are loc în faza diploidă cu reducere gametică.

Diatomeele nu sunt direct legate de alte diviziuni ale algelor. Cu toate acestea, compoziția pigmenților, a produselor de asimilare, conținutul de siliciu din învelișul celular și a sporilor de repaus indică relația lor îndepărtată cu algele aurii, galben-verzui și maro. Toate aceste diviziuni provin probabil din flagelate fotosintetice cu o predominanță a pigmenților maro.

Cojile de silice ale diatomeelor sunt bine conservate ca resturi fosile. Cele mai vechi diatomee fosile sunt cunoscute din depozitele cretacice ale erei mezozoice. Primele care s-au găsit în sedimente au fost forme marine centrate, cu o coajă primitivă, fără brâu. Pennate, inițial fără sudură, au fost găsite și în straturile cretacice. La sfârșitul paleogenului, pe o valvă apar primele diatomee cu o sutură în formă de fante, apoi pe ambele valve. Mai târziu, apar specii cu tipuri mai avansate de cusătură, inclusiv forme de cusătură canal.

Diatomeele sunt organisme larg răspândite. Se găsesc în iazuri și cursuri de apă, în apele dulci și sărate, pe roci umede, în sol, în izvoare termale, pe zăpadă și gheață. În planctonul mărilor și oceanelor predomină diatomeele centrice; în planctonul corpurilor de apă dulce predomină diatomeele penate. Dintre formele bentonice, formele pennate se disting prin cea mai mare diversitate. Diatomeele epifitice, precum și diatomeele care se dezvoltă în lacurile și rezervoarele eutrofice, sunt mai bogate în specii și compoziție cantitativă.

În mări și oceane, diatomeele reprezintă până la 80% sau mai mult din componența totală a speciilor de alge, creând jumătate din masa organică totală a oceanului și aproape un sfert din producția de materie vie de pe planetă.

Diatomeele sunt veriga principală în lanțul trofic general al biocenozelor acvatice. Diatomeele planctonice servesc ca hrană pentru nevertebrate, acestea din urmă pentru pești și alte animale acvatice. Mulți pești se hrănesc direct cu diatomee. Rolul diatomeelor în autopurificarea corpurilor de apă de poluare este mare. Multe diatomee sunt folosite ca indicatori ai corpurilor de apă poluate. Diatomeele moarte formează nămol și sapropele de diatomee, precum și roci - diatomit și tripoli, care sunt utilizate în diverse industrii și în construcții. Cojile de diatomee fosile ajută la determinarea originii și vârstei rocilor sedimentare.

Împărțirea diatomeelor în clase se bazează pe simetria carcasei de pe partea supapei.

diatomee centrice de clasă ( Centrophyceae)

Diatomeele din această clasă sunt reprezentate de forme unicelulare și coloniale. Supapele învelișului au de obicei formă rotundă și structură radială. Cromatoforele sunt adesea sub formă de boabe sau plăci mici, mai rar sub formă de una sau mai multe plăci mari. Algele nu au mobilitate activă, deoarece nu există cusătură. Procesul sexual este oogam. Acestea sunt predominant forme planctonice marine. Un grup foarte vechi, ai cărui reprezentanți sunt cunoscuți încă din Cretacicul timpuriu.

Comanda coscinodiscal ( Coscinodiscale). Celulele sunt simple sau conectate în colonii sub formă de fir sau în lanț. Forma cochiliei este lenticulară, elipsoidală, sferică, cilindrică. Supapele sunt rotunde la contur. Supapa are areole, coaste și proeminențe în formă de tub.

Genul Cyclotella ( Cyclotella). Celule sub forma unei cutii rotunde joase. Zona marginală a valvei are striuri radiale sau coaste, zona mijlocie este mai mult sau mai puțin convexă și de obicei lipsită de structură. Cromatoforele sub formă de plăci mici sunt localizate în citoplasma din apropierea frunzei. Celulele Cyclotella sunt uneori conectate prin mucus sau peri în filamente drepte sau curbate. Speciile din genul Cyclotella se găsesc adesea în plancton și în murdărirea rezervoarelor și a cursurilor de apă.

Genul Melosira ( Melosira). Colonii filamentoase, formate de obicei din celule cilindrice. Celulele sunt conectate prin spini marginali sau mucus. Supapele sunt întotdeauna rotunde, adesea acoperite cu pori dispuși radial. Cromatoforele sunt numeroși sub formă de discuri, adesea cu lobi periferici. Trăiește în principal în plancton și bentos din corpurile de apă dulce și sărată.

Comanda bidulfială ( Biddulphiales). Celulele sunt solitare sau adesea conectate prin spini marginali, setae sau coarne în colonii asemănătoare lanțurilor. Carapacea este cilindrică sau prismatică (elipsoidală). Supapele sunt rotunde, eliptice, tri- sau poligonale la contur, cu excrescente la poli. Structura valvelor este sub forma unor areole foarte mici sau mari. În principal specii marine.

Genul Chaetoceros ( Chaetoceros). Celulele sunt cilindrice, cu setae lungi goale sau spini la polii valvelor lor. Cu ajutorul perilor, celulele sunt legate în lanțuri. Setele celulelor vecine se intersectează la bază, formând o colonie filamentoasă. Cromatofori sub formă de una sau două plăci sau numeroase boabe mici. În principal locuitori din planctonul mărilor și oceanelor.

Clasa Cirrus sau diatomee Pennate ( Pennatophyceae)

Formele celulelor unicelulare și coloniale pe partea valvei sunt liniar-eliptice, lanceolate, în formă de maciucă, mai rar rotunjite. Structura supapei în raport cu axa longitudinală este de obicei pinnată. Prin uși pot fi desenate unul sau două planuri de simetrie. Există cercevele asimetrice. Cromatoforele sunt de obicei sub formă de plăci mari. Multe forme sunt mobile, au suturi sub formă de fante și canal. Procesul sexual seamănă cu conjugarea în conjugate. Alge de apă dulce și marine, care trăiesc în principal în bentos pe diferite substraturi.

Comanda fără întreruperi ( Araphales). Celulele sunt singure sau conectate în colonii de forme diferite. Cercevele sunt fără sudură.

Rod Synedra ( Synedra). Celulele sunt de obicei în formă de baston, solitare sau sub formă de colonii în formă de stea în formă de fascicule, plutitoare libere sau atașate de substrat. Există o hașura transversală pe partea cu supapă a carcasei. Există doi cromatofori (de tip placă) sau mulți (granulați). Se găsesc în bentos și murdărire, mai rar în plancton.

Genul Fragilaria ( Fragilaria). Celulele sunt foarte asemănătoare cu celulele din Synedra, dar sunt conectate prin supape în colonii în formă de panglică sau în zig-zag. Carapacea este liniară de la brâu, de la îngust-liniar la lanceolat de la valvă. Speciile din genul trăiesc în principal în corpurile de apă dulce (de obicei în zona litoralului), dar se găsesc adesea în planctonul corpurilor de apă, mai ales de tip eutrofic.

Genul Tabellaria ( Tabellaria). Celulele de pe partea laterală a centurii au adesea forma de tablete și sunt conectate în colonii în zig-zag, sub formă de panglici și stelate. Celule cu margini și septuri introduse. Cromatofori sub formă de boabe mici. Se găsește în zona litorală și planctonul apelor dulci.

genul de diatomee ( Diatom). Coloniile sunt asemănătoare cu cele din Tabellaria, dar celulele din brâu sunt dreptunghiulare alungite, adesea cu margini intercalate și fără septuri. Se găsește adesea în murdărirea corpurilor de apă dulce.

Genul Asterionella ( Asterionella). Celulele subțiri în formă de tijă cu capete ușor extinse sunt conectate sub formă de colonii în formă de stea. Cromatoforele sunt mici, lamelare sau granulare. Trăiește în planctonul mării și în corpurile de apă dulce.

Comanda cu o singură cusătură ( Monorafalele ). Celulele sunt de obicei solitare, mai rar colectate în colonii sub formă de panglici. Pe o frunză există o cusătură sub formă de fante, pe cealaltă nu există cusătură. Ele cresc pe alge filamentoase și alte alge, pe plante acvatice superioare și se găsesc ocazional în plancton.

Genul Cocconeis ( Cocconeis). Celule cu valve eliptice. Clapeta concavă inferioară are o cusătură sub formă de fante. Sub supapa superioară fără sudură, ușor convexă, se află o placă cromatoforă în formă de potcoavă. Cocconeis se dezvoltă adesea pe firele de Cladophora, Vaucheria și plantele acvatice superioare.

Comanda cu doua cusaturi ( Diraphales ). Celulele sunt de obicei solitare, mai rar sub formă de colonii de tip panglică sau tufiș. Ambele supape au o cusătură ca fante. Supapele sunt în mare parte elipsoidale la contur. Structura valvelor este reprezentată de lovituri, coaste sau areole sub formă de rânduri transversale.

Genul Pinnularia ( Pinularia). Celulele din valvă au forma unei elipse alungite, de obicei cu o uşoară expansiune în partea de mijloc. De-a lungul liniei mediane a supapei există doi noduli terminali și unul central - îngroșări pe partea interioară a carcasei. Între noduli există de obicei o sutură în formă de fantă ușor în formă de S, datorită căreia celula se poate mișca. De-a lungul marginilor supapei există nervuri paralele, care sunt despărțitori ale camerelor transversale înguste în interiorul supapei. Două cromatofore în formă de placă sunt amplasate pe părțile laterale ale centurii, astfel încât de la supapă sunt vizibile sub forma a două dungi înguste galben-maro. Nucleul este situat în centrul celulei în puntea citoplasmatică. Pe ambele părți ale acestuia există vacuole mari cu picături de ulei și boabe de volutină. Carcasa de la centură are forma unui dreptunghi alungit.

Pinnularia se găsește pe fundul sau în murdărirea corpurilor de apă dulce, în principal, cu un conținut scăzut de var.

Genul Navicula ( Navicula). Cel mai mare gen de diatomee. Celulele sunt solitare, mai rar formează colonii stufoase sau sub formă de panglici. Capetele multor celule sunt îngustate astfel încât celula în sine are forma unei bărci. Tipuri similare de navicula și pinnularia diferă unele de altele prin faptul că navicula nu are camere în valve, ci doar mișcări transversale constând din puncte și liniuțe.

Navicula se găsește în aceleași habitate ca și Pinnularia, dar mult mai des. Unele specii din genul Navicula trăiesc în bentos, altele în plancton, iar altele în sol și pe roci umede. Mulți dintre ei trăiesc în apele salmastre și ale mării.

Genul Cymbella ( Cymbella). Celulele sunt solitare și pot fi atașate de substrat printr-o tulpină mucoasă. Uneori, celulele se găsesc în tuburi gelatinoase în care se pot deplasa cu ușurință. Valvele sunt semilunare, adesea asimetrice, cu un capăt mai îngust decât celălalt. Partea dorsală este convexă, ventrală, dreaptă sau concavă. Sutura este de obicei situată mai aproape de marginea ventrală. Există un singur cromatofor, situat pe partea brâului. Forme foarte frecvente, predominant de apă dulce. Ei trăiesc pe fundul rezervoarelor și în murdărie, mai rar în plancton.

Genul Gyrosigma ( Gyrosigma) și genul pleurosigma ( Pleurozigma). Celulele de pe supapă sunt în formă de S. Cusătura trece pe mijlocul cercevei. Speciile din genul de apă dulce Gyrosigma diferă de speciile din genul Pleurosigma care trăiesc în mări prin umbrirea cochiliei. Pe carapacea girosimei, cursele longitudinale și transversale se intersectează în unghi drept. În pleurozigma, loviturile care se intersectează sunt situate pe carapace în raport cu axa longitudinală la un unghi de 45º.

Genul gomphoneme ( Gomphonema). Celulele sunt solitare, atașate de substrat cu tulpini gelatinoase sau formează colonii ramificate. Valvele sunt clavate și lanceolate. Capetele lor sunt capitate, uneori ascuțite. Armura de la centură este în formă de pană. Cusătura trece prin mijlocul canelurilor. Doi cromatofori lamelari sunt localizați pe părțile laterale ale centurii carapacei. Formele de apă dulce trăiesc în bentos și murdărie.

Comanda de cusut( Aulonoraphales ). În cea mai mare parte, forme unicelulare, mobile, care au o sutură asemănătoare unui canal, care este situată pe chila sau excrescenta pterigoidiană. Distribuit pe scară largă în diferite corpuri de apă.

Genul Nitzschia ( Nitzschia). Celulele sunt în mare parte solitare, în formă de tijă, eliptice, curbate în formă de S. O chilă (proeminență îngustă) trece de-a lungul unei margini a fiecărei supape, în care se află o sutură asemănătoare canalului. Carina ipotecii și carina epitecii sunt situate pe părțile opuse ale valvelor. Forme marine și de apă dulce care trăiesc în bentos, mai rar în plancton.

Genul Bacillaria ( Bacilaria). Celulele în formă de tijă sunt conectate prin supape în colonii sub formă de panglică. Celulele se pot mișca unele față de altele, schimbând forma coloniei. Ei trăiesc în mări și în corpuri de apă dulce.

Genul Surirella ( Surirella). Forme unicelulare. Valvele sunt liniare, eliptice, ovoide, uneori îngustate la mijloc. De la brâu, carapacea este dreptunghiulară, trapezoidală, uneori răsucită de-a lungul axei longitudinale. Există două chile de-a lungul marginilor fiecărei supape. În consecință, carapacea are patru chile. Fiecare carină trece de-a lungul unei suturi ca un canal. Există un total de patru cusături în coaja surriella. Algele se găsesc adesea în bentosul mărilor și în corpurile de apă dulce.

Diviziunea diatomeelor (Bacillariophyta)

Clasa Cirrus diatomee - Pennatae

Majoritatea locuitorilor acvatici ai clasei duc un stil de viață de jos, unii trăiesc în plancton.

Pinularia(Pinnularia) este o algă care locuiește pe fund, adesea transportată în plancton. Să luăm o picătură de lichid din partea inferioară a acvariului, care conține diatomee colectate în timpul excursiei și, așezându-l pe o lamă de sticlă, să o acoperim cu o lametă. În pregătire, ar trebui să găsiți pinularia în două poziții: cu supapa îndreptată spre observator și pe partea laterală a brâului.

Dimensiunile pinulariei sunt foarte diferite, așa cum se poate observa prin compararea mai multor organisme; Pentru observare, ar trebui să le selectați pe cele mai mari și să le studiați folosind un microscop cu mărire mare.

Din supapă, pinnularium are aspectul unei elipse alungite cu o ușoară îngroșare în partea de mijloc (Fig. 14, 3). De-a lungul liniei mediane a supapei există noduli: doi dintre ei sunt la capetele celulei, iar al treilea este în centru. Între noduli există o sutură în formă de S - un gol în valvă - prin care protoplastul comunică cu mediul extern. Prin sutură, citoplasma iese în afară și, curgând într-o direcție, provoacă mișcarea reactivă a corpului în smucituri. Este mai convenabil să observați mișcarea pinulariei la mărire scăzută.

De-a lungul marginii cercevei este vizibilă o sculptură sub formă de lovituri, amplasată cu o consistență excepțională. Duniile constau din rânduri de puncte minuscule care conțin pori la fel de mici. Sub acești pori, există și pori în învelișul de pectină. Schimbul osmotic și gazos cu mediul are loc prin pori.

Citoplasma se află de-a lungul pereților; în centrul celulei există o punte citoplasmatică în care se află nucleul, adesea vizibilă fără colorare. Cavitatea celulară este ocupată de o vacuolă mare (Fig. 14, 1 și 2).

Pinnularia are doi cromatofori în formă de placă, care din partea valvei sunt vizibile ca două panglici maro înguste de-a lungul marginii. În diatomee, pe lângă pigmentul verde, cromatoforii conțin caroten, xantofilă cu două modificări și fucoxantina α și β.

Din brâu, pinularia are forma unui dreptunghi cu colțurile ușor rotunjite (Fig. 14, 4). La mărire mare, epiteca și ipoteca sunt vizibile de la talie în jos. În această poziție, se observă că nodulii sunt îngroșări sub formă de tuberculi pe partea interioară a valvelor. Din talie se vede si ca sculptura se extinde usor pe peretii laterali. Întreaga cavitate a celulei din centură este ocupată de un cromatofor, pe fundalul căruia sunt adesea vizibile picături de ulei de rezervă (are miros de ulei de pește). Într-o picătură cu un număr mare de pinularii, pe lângă organismele cu cromatofori maro, se pot găsi pinularii cu cromatofori verzi. Acestea sunt organisme pe moarte, al căror pigment maro este extras de apă.

Orez. 14. Pinularia: 1 - în celulă sunt vizibili cromatofori sub formă de două panglici; 2 — celulă din brâu: un cromatofor lamelar, sunt vizibile picături de ulei, în centrul celulei există o punte citoplasmatică; 3 — vedere din supapă: se văd noduli, sculptură, cusătură; 4 — vedere din brâu: în dreapta — epitecă; în stânga este ipoteca; 5 - reproducere prin diviziune

După ce s-a familiarizat cu structura pinnulariei, este necesar să o găsiți într-unul sau altul stadiu al înmulțirii vegetative. În acest caz, pot fi găsite toate etapele diviziunii - de la divergența inițială a supapelor celulei mamă până la doi indivizi fiice formați care se află în imediata apropiere unul de celălalt. În timpul diviziunii, cromatoforii se deplasează în valve; Astfel, organismele nou apărute au un cromatofor din celula mamă, fiecare dintre care apoi este divizat longitudinal (Fig. 14, 5).

Fiecare celulă nou apărută primește o supapă de la celula mamă și o completează pe a doua. Ipoteza este întotdeauna completată. Astfel, una dintre celulele fiice este egală cu celula mamă, iar cealaltă este mai mică decât aceasta prin grosimea supapei. Ca urmare, după o serie de diviziuni succesive, diatomeele devin treptat mai mici. Acest proces nu are loc la infinit, este prevenit prin formarea de auxospori - spori de creștere (vezi mai multe în cursul teoretic).

Navicula(Navicula) găsit în diverse conditii de mediu. Unele specii de navicula trăiesc în bentos, altele pe suprafața rocilor umede, iar altele în sol. Navicula este similară cu pinnularia, dar diferă prin capetele ascuțite ale valvelor, precum și prin o sculptură diferită pe ele (Fig. 15, 1),

Orez. 15. Diatomee: 1 - navicula (Navicula) din valvă; 2 - pleurosigma (Pleurosigma); 3 - sculptură pe valvele pleurozigma; 4, 5, 6 - gomfonema (4 - din valvă; 5 - din brâu; 6 - colonie; celulele se așează pe tulpini mucoase); 7 - cocconeis - corpuri ovale pe peretele celular al cladoforei

Genul Navicula este foarte mare, cu aproximativ 1000 de specii.

Navicula este o diatomee foarte comună găsită în diferite probe.

Pleurozigma(Pleurosigma) - diatomee în formă de S; valvele sale au striații rombice subțiri. Această sculptură este atât de subțire și corectă din punct de vedere geometric, încât preparatul pleurozigma este utilizat pentru a evalua calitatea opticii microscoapelor (Fig. 15, 2 și 3).

Gomphoneme(Gomphonema), ca și ulotrix, are nevoie de un aport constant de oxigen. Așa că trăiește repede ape curgătoare, atașându-se de pietre, alge verzi mari (de exemplu, cladofora etc.), și formează acumulări de mucoase la marginea apei.

Celulele coloniei stau la capetele unor filamente mucoase lungi ramificate atașate de substrat (Fig. 15, 4, 5 și 6).

Orez. 16. Diatomee epifite: 1 - synedra zveltă (Synedra gracilis); 2 - colonie de Lycmophora

Să găsim gomfonemul în poziția de la cercevea și de la brâu. Din cercevea, forma sa este în formă de chitară. O cusătură trece de-a lungul liniei mediane; datorită prezenței sale, celulele gomphoneme, care se desprind de picioarele lor, trec la mișcare activă.

În poziţia centurii, gomfonemul are forma unui trapez, a cărui bază mai mică este orientată spre tulpină; Colțurile trapezului sunt rotunjite. Sculptură pe ușile gomphonemei sub formă de coaste.

Lycmophora(Lycmophora) este o diatomee epifită colonială, caracterizată printr-un aranjament de celule în formă de evantai pe tulpina mucoasă comună a coloniei (Fig. 16, 2).

Speciile din genul Cocconeis duc, de asemenea, un stil de viață epifit. Astfel, Cocconeus pediculus, care are o formă de valvă elipsoidală, este răspândit pe cladofora. Cu una dintre supape este strâns atașat de coaja celulei Cladophora. Dezvoltându-se în mase, uneori acoperă complet suprafața cladoforei (Fig. 15, 7).

Împreună cu Cocconeis, se găsește foarte des diatomea epifită Synedra gracilis, care are o formă dreptunghiulară alungită. Mai multe celule synedra sunt atașate de mucusul comun într-un grup și diverg într-o manieră în formă de evantai (Fig. 16, 1). Alte specii de synedra duc un stil de viață planctonic (Fig. 18, 4).

Diatomee plancton de apă dulce

Majoritatea diatomeelor planctonice formează colonii care se află în coloana de apă, ceea ce creează o frecare semnificativă cu apa. Pe coaja unora dintre ele există diverse excrescente care acționează ca parașute. În plus, grosimea învelișului multor diatomee planctonice este nesemnificativă. Toate aceste trăsături adaptative, împiedicându-le să se așeze la fund, permit acestor organisme să-și petreacă viața într-o stare suspendată.

Orez. 17. Melosira: 1 - colonie; celulele sunt vizibile din brâu; 2 — colivie din cercevea

Coloniile apar ca urmare a faptului că celulele în diviziune nu se dispersează, rămânând conectate prin mucus, drept urmare suprafața de contact cu apa crește și posibilitatea de a pluti în ea crește. Există mai multe tipuri de structură a coloniilor: 1) celule care se află scufundate în mucusul pe care îl produc; 2) colonii în formă de panglică și în formă de lanț conectate prin mucus de-a lungul valvelor sau colțurilor; 3) colonii atașate de tulpini mucoase, predominant incluse în bentos.

În planctonul de apă dulce predomină diatomeele cu pene; în planctonul marin, reprezentanții clasei centrice sunt predominant obișnuiți. Planctonul diatomeelor nu este același în diferite momente ale sezonului de vegetație; Astfel, Asterionella (vezi mai jos), care se dezvoltă abundent în lunile de primăvară devreme, predomină în plancton. Vara se găsește în cantități mici.

Orez. 18. Diatomee planctonice: 1 - Tabellaria; într-o colonie, celulele sunt vizibile din brâu; cușcă separată de supapă; 2 - Fragilaria - colonie și celulă individuală din valvă; 3 - asterianella (Asterionella) - o colonie în formă de stea și o celulă separată de valvă; 4 — specii planctonice de Synedra; celule în formă de ac; la stânga - de la cercevea, la dreapta - de la centură

Să facem cunoștință cu câțiva reprezentanți ai diatomeelor coloniale, cele mai comune în planctonul de apă dulce.

Tabellaria(Tabelă). Celulele sale sunt dreptunghiulare, colțurile lor sunt ușor rotunjite. Celulele sunt conectate între ele în lanțuri alternativ colțuri opuse(orez.

Diatomelor de diviziune – Diafomeophyta

18, 1) și cu o centură îndreptată spre observator.

Fragilaria(Fragilaria) formează colonii ca o panglică. Celulele sale au o formă alungită, ușor îngroșată în partea de mijloc, în colonie sunt legate între ele prin supape și înfruntă observatorul cu o centură (Fig. 18.2).

Asterionella(Asterionella) produce colonii grațioase, în formă de stea. Celulele de Asterionella sunt în formă de tijă, cu capete ușor lărgite și rotunjite. Celulele sunt conectate între ele prin mucus la colțurile laturilor lor înguste. Coloniile de Asterionella sunt fragile și se despart cu ușurință în grupuri de celule sau indivizi individuali (Fig. 18, 3).

Numărul de celule incluse într-o colonie de Asterionella variază. Există dovezi că în vremurile reci, când densitatea apei este mai mare, numărul de celule care alcătuiesc colonia este mic. În lunile calde, când densitatea apei scade, numărul de celule care alcătuiesc colonia crește.

Dintre diatomeele planctonice non-coloniale, multe specii din genul Synedra s-au adaptat vieții în plancton, dezvoltând o formă a corpului în formă de ac, care crește suprafața de contact cu apa și, în consecință, frecarea.

Alte diatomee planctonice și bentonice sunt prezentate în Figura 19.

Diviziune Diatomee

Departamentul de diatomee (diatomee) reunește 6 mii de specii de organisme unicelulare (pinularia verde) și coloniale care trăiesc în corpurile de apă dulce, mări și pe sol umed. Se dezvoltă rapid, formând acumulări maronii libere asemănătoare spumei sau solzii. Caracteristica lor principală sunt cochiliile de pectină impregnate cu silice, care constau din două jumătăți așezate ca un capac (epiteciu) pe o cutie (hypotheca). Sub coajă există citoplasmă cu un nucleu și cloroplaste. Culoarea este maro-gălbui cu nuanțe diferite, datorită prezenței pigmenților: clorofilă, carotenoide și diatomine. Produsul de rezervă al diatomeelor este uleiul gras. Aceste alge se reproduc vegetativ și sexual. În timpul înmulțirii vegetative, conținutul celulelor este împărțit, iar clapele de coajă diverg. Celulele formate în urma diviziunii completează ipoteca, ceea ce duce la măcinarea algelor. Diatomeele sunt organisme diploide. În timpul reproducerii sexuale (hologamie), cojile lor de silex se separă, iar protoplastele a două celule se unesc, formând un zigot sau așa-numitul spor de creștere - aucospora.

Diviziunea diatomeelor

Acesta din urmă devine acoperit cu o coajă elastică și crește. Când aucosporul capătă dimensiunea corespunzătoare, învelișul său este impregnat cu silice, se formează valve, iar algele încep să se dividă vegetativ. Un reprezentant caracteristic al departamentului de diatomee este o alge unicelulare pinularia verde , care trăiește în corpurile de apă dulce și pe sol umed. Diatomeele alcătuiesc o masă semnificativă de plancton, se găsesc în bentos și sunt hrana principală pentru multe organisme acvatice. După moartea diatomeelor, învelișurile lor de silice se acumulează pe fundul corpurilor de apă cantitati mari, formând depozite de tripoli și diatomee, care sunt utilizate ca material de construcție și de lustruire, pentru fabricarea izolatorilor, sticla lichida, glazuri, în cercetarea științifică. Din diatomee moarte, s-au format depozite puternice de roci - ditomită și gazon. Fosilele de control sunt organisme ale căror rămășițe determină vârsta geologică a rocilor. Astfel, prin compoziția speciei a diatomeelor (precum și a radiolarilor, foraminiferelor, a unor moluște etc.) a unei anumite roci geologice, se poate determina aproximativ vârsta acesteia.

Anterior22232425262728293031323334353637Următorul

VEZI MAI MULT:

Diatomeele sunt alge unicelulare cu un talus cocoid. Un pigment suplimentar este fucoxantina. Trăsături caracteristice: celulele sunt acoperite cu o înveliș de silice, formată din două părți: o epitecă mai mare și o ipotecă mai mică. Fiecare parte constă din supape și o jantă asemănătoare curea. La specimenele mobile, valvele au suturi și noduli. Flagelii (un pinnat) sunt prezenți numai în spermatozoizi. Reproducere: vegetativă - diviziune în două valve (Apar două protoplaste, fiecare dintre ele primește în cele din urmă o valvă solidă. Al doilea este finalizat, după care noi organisme ale formelor coloniale de diatomee rămân conectate, iar cele unicelulare sunt separate Rezultatul înmulțirii vegetative este o scădere a dimensiunii celulei de la generație la generație); asexuat - necunoscut; sexual - izo- și oogamie (În diatomeele centrice are loc un proces oogam, când unii indivizi produc ouă, iar alții produc spermatozoizi flagelati. Are loc fertilizarea, rezultând un zigot acoperit cu o coajă de pectină, apoi se formează un auxospor). Zigotul este acoperit cu o coajă subțire și este capabil de creștere pentru o perioadă de timp, de aceea se numește auxospor.Ciclul de viață este diploid cu reducere gametică.Reprezentanți: grup pennat: Navicula, pinnularia, cymbella; grupa centrica: melosira.Ecologie: traiesc in plancton si bentos al corpurilor marine si de apa dulce, in murdarirea plantelor acvatice si a altor substraturi. Semnificație: masa de diatomee moarte formează treptat roca sedimentară diatomida - o materie primă multifuncțională. Promovarea autoepurării corpurilor de apă dintr-o serie de poluanți anorganici; utilizate ca indicatori sau indicatori ai stării apelor de suprafață; ajută la determinarea originii și vârstei rocilor pe baza cochiliilor formelor fosile.

24. Clasa Alge brune (Phaeophyceae). Poziție în sistem, caracteristici, ciclu de reproducere, reprezentanți, ecologie, semnificație.

Pigment: clorofila A si C; pigmenți suplimentari: xantofile: fucoxantina etc.; caroteni: B-caroten.Tip de diferențiere a talului: filamentos, heterofilamentos, țesut fals, țesut adevărat. În clasă există doar reprezentanți multicelulari, majoritatea sunt macrofite; Substante de rezerva: crisolaminerina, manitol. Sunt depuse în afara croloplastelor, în citoplasmă. Peretele celular are două straturi: cel primar este celuloză (alguloză) și alginați insolubili (săruri ale acizilor alginici), al doilea este un strat slipos de alginați și fucoidani solubili. Stadii de flagelare: zoospori, gameți; de obicei sunt doi flageli (penați și netezi), atașați lateral. Ciclul de viață – haplo-diploid cu reducere pe perechi cu alternanță izomorfă sau heteromorfă a generațiilor; diploid cu reducere gametica.Reproducere: vegetativa - prin grupuri de celule pe rizoizi (Reproducerea vegetativa are loc cand ramurile sunt separate aleatoriu de talus; aceste ramuri nu formeaza organe de atasament si nu formeaza organe de reproducere asexuata si sexuala); asexuați - zoospori sau aplanospori (Sporii de reproducere asexuată se formează ca urmare a meiozei și mitozelor ulterioare în sporangiile unice-loculare); sexuale: izo-, hetero și oogamie (Gameții se formează în gametangii multi-loculare. În fiecare cuib al unui astfel de gametangiu se formează câte un gamet). Reprezentativ: ectocarpus, dictoida, alge, fucus, sargassum. Ecologie: marină (de obicei mările nordice), în principal bentonice, de adâncime; exista specii neatasate (plancton).Valoare: alimentara, medicinala (continand iod, fucoidan), aditivi in industria alimentara (pectina-alginati pentru limpezirea sucului) etc.

25. Departamentul Alge verzi (Chlorophyta). Caracteristică. Principii de clasificare, cicluri de reproducere (Volvox, Ulotrix, Spirogyra). Clase principale și reprezentanți, ecologie.

Pigmenti: clorofilele a si b; adiționale – carotenoide: alfa și beta carotenoide, xantofile: luteină, neoxantina și alte cloroplaste de culoare verde pur (iarbă), forme diferite, inconjurati de 2 membrane, tilacoizii sunt colectati in grana. Tipul de diferențiere a talusului: toate tipurile (cu excepția omoeboidului), o parte semnificativă sunt talus unicelular, colonial și filamentos. Numai în această secțiune sunt cunoscute specii cu talus sifonocladal. Produs de rezervă: amidon, depus în cloroplast. Peretele celular: predominant celulozic, rigid. Stadii flagelare: celule vegetative (toloame unicelulare monadice), zoospori, gomeți; tip - 2 flageli netezi identici. Reproducere: vegetativă (fragmentare, divizarea indivizilor unicelulari în jumătate), asexuată (zoospori, mai rar aplanospori), sexuală. Tipuri de proces sexual: holo-, izo-, hetero-, oogamie. Cicluri de viață: predomină haploid cu reducere zigotică, mai rar diploidă sau cu alternanţă de generaţii.Reprezentanţi: 1) Clasa: Alge verzi propriu-zise, Reprezentative: chlamydomonas, volvox, chloroccocus; 2) Clasa: Ulva, Reprezentanti: ulotric, ulva, caulerpa; 3) Clasa: Trentopoliaceae, Reprezentant: Trentopolia. Ecologie: peste tot, toate grupurile de mediu. Majoritatea sunt specii acvatice, mai ales de apă dulce, mai rar marine. Există alge terestre, alge de zăpadă și gheață, precum și simbioți licheni. Înțeles: producători de materie organică; alimente, furaje, medicamente.

26. Clasa Charophyceae. Caracteristici, poziție în sistem, conexiuni evolutive.

Characeae sunt alge macrofitice foarte organizate, cu un talus complex și organe de reproducere multicelulare. Peretele celular este în două straturi, cel interior este celuloză, cel exterior este caloză, iar în acesta din urmă se depune var. Talul este o variantă complicată de tip heterotric: segmentat cu ramificare asemănătoare bobinei, este format din axe de creștere nelimitată și limitată, fire de miez, atașate prin rezoizi. Creșterea este apicală. Celula apicală este separată alternativ de celula-segment septal, fiecare dintre ele împărțit într-o celulă biconcavă (transformată într-un nod și apoi dă naștere la ramuri laterale) și o celulă biconvexă (transformată în internod). Reproducere: vegetativă cu ajutorul nodulilor în nodurile inferioare ale talului și pe rizoizi, fragmentarea talilor și formarea de „răspunzători” din nodurile cu înrădăcinare ulterioară; Nu există reproducere asexuată; sexual – oogamie, organele genitale sunt multicelulare complexe. Ecologie: trăiesc în corpuri de apă dulce cu un conținut ridicat de calciu.În termeni evolutivi, algele carofite au fost considerate ca o ramură fără fund a evoluției, despărțită timpuriu de trunchiul comun al plantelor verzi. Au cele mai complexe organe de reproducere sexuală dintre algele cu pigmenți verzi.

27. Legături evolutive ale algelor.

1 linie: Clorofila a, ficobiline. Absența stadiilor mobile cu flageli, tilacoizii sunt solitari, localizați în citoplasmă sau cloroplaste - Diviziunea procariotelor cianofite. Pigmenți suplimentari ficobiline și carotenoide.

Curs 3. Sectiunea Diatomee. Caracteristici generale. Clasificare

În peretele celular există mureină. Produsul este amidonul cu cianoficină. Dimensiune: toloamele vegetative și asexuate (spori și hormoni) sunt unicelulare, filamentoase coloniale. Adesea înconjurat de mucus - Departamentul de Rhodophyta (apă roșie) în peretele celular - celuloză, pectină. Cloroplaste sub formă de boabe sau plăci cu 2 cochilii: amidon zap-violet. Oogamie dimensională vegetativă, asexuată (mono și tetraspori) sexuală atipică cu model carposporofit. Ciclul este adesea complex, constând din trei generații. Predomină macrofitele cu pseudoțesuturi, tali filamentoși și heterofilamentoși, o ramură a evoluției fără margini a 2-a linie : clorofilele a și b. stadii mobile cu doi flageli netezi identici, tilacoizii sunt colectați în grana 2-7.Diviziunea Clorofit. Pigmenții suplimentari sunt morcovul și castnofilele. Cloroplastele sunt de culoarea ierbii, cu 2 membrane. ÎN perete celular celuloză. Principalul lucru este amidonul. Reproducere de toate tipurile. Cicluri: haploide, diploide, cu alternanță de generații. toate tipurile de talus, cu excepția amoeboidului.- Diviziunea carofitelor. Pigmenti, cloroplaste. Produsul Zap este similar cu cele verzi. În peretele CL al charofitelor CL există caco3 suplimentar. Diferențele față de cele verzi în detaliile diviziunii celulare și structura flagelilor. Talus trical. Ciclul F haploid - plante superioare 3 rând: clorofilele a și c. stadii mobile cu doi flageli diferiți, pinnați și netezi. Tilacoizii sunt colectați în 2-3 grupe și înconjoară cloroplastul - Divizia Ochrophyta pigment suplimentar fucosantină sau voucherioxantina. Există celuloză în peretele celular. Stocul de lucruri este crisolamină. Propaga toate tipurile. Ciclurile F sunt diploide haploide cu generații cm, uneori fără timpi sexuali.

Alom toate tipurile. Au dat naștere ramurilor de pseudofungi fără cloroil - divizia oomycota. Pseudofungi