Vlastnosti hnedých morských rias, taxonómia, biotop, reprodukcia



hnedé morské riasy sú to fotosyntetické eukaryotické organizmy. Jeho charakteristická farba je daná prítomnosťou karotenoidného fukoxantínu v chloroplastoch. Vyrábajú laminarín ako rezervnú látku a môžu tiež obsahovať feofeoceánne taniny.

Phaeophyceae sa nachádzajú v phyllum Ochrophyta Heterokonta sub-kráľovstvo v rámci kráľovstva Protista. Uznáva sa sedem rádov, 307 rodov a približne 2000 druhov.

Väčšina hnedých rias obývajú morské prostredie. V sladkovodných útvaroch je známych iba osem rodov. Majú tendenciu rásť v studených, rozrušených a sýtených vodách. More Sargasos (Atlantik) vďačí za svoje meno veľkým masám druhov rodu Sargassum ktoré rastú v ich vodách.

Veľké množstvo kyseliny algínovej sa produkuje v bunkovej stene Phaeophyceae a dosahuje 70% hmotnosti rias. Tento fykokoloid je široko používaný v priemysle ako stabilizátor a emulgátor v potravinách, liekoch a textíliách. Svetová úroda hnedých rias dosahuje ročne tri milióny ton.

index

  • 1 Charakteristiky
    • 1.1 Bunková stena
    • 1.2 Chloroplasty
    • 1.3 Florotaníny (fenofytné taniny)
    • 1.4 Vývoj talo
  • 2 Lokalita
  • 3 Taxonómia a podtriedy
    • 3.1. Discosporangiophycidae
    • 3.2 Ishigeophycidae
    • 3.3 Dictyotophycidae
    • 3.4 Fucophycidae
  • 4 Reprodukcia
    • 4.1 Chovné bunky
    • 4.2 asexuálna reprodukcia
    • 4.3 Sexuálna reprodukcia
    • 4.4 Pohlavné hormóny
  • 5 Jedlo
  • 6 Referencie

rysy

Hnedé riasy sú mnohobunkové organizmy. Jeho veľkosť sa pohybuje od niekoľkých milimetrov do viac ako 60 metrov alebo viac v prípade Macrocystis pyrifera.

Bunková stena

Bunky sú obklopené bunkovou stenou zloženou najmenej z dvoch vrstiev. Najvnútornejšiu vrstvu tvoria celulózové mikrofibrily, ktoré tvoria hlavnú štruktúru.

Vonkajšia vrstva je slizovitá a pozostáva z koloidných látok nazývaných fykokoloidy. Patrí medzi ne fukodiano (sulfátované polysacharidy) a kyselina algínová. Relatívne množstvo obidvoch fykokoloidov sa môže líšiť medzi druhmi, rôznymi časťami rastliny a prostredím, kde sa vyvíja..

V niektorých prípadoch môže mať bunková stena usadeniny uhličitanu vápenatého vo forme aragonitu (Padina pavonia).

chloroplasty

Chloroplasty môžu byť od jednej k mnohým. Tvar je variabilný, od laminárneho po diskoidálny alebo lentikulárny.

Sú tvorené skupinami troch tylakoidov prepojených zónovou lamelou. Majú štyri membránové jednotky. Dve najvzdialenejšie membrány sú z endoplazmatického retikula (R.E.)..

Membrány chloroplastového obalu a membrány endoplazmatického retikula sú spojené tubulami. V niektorých skupinách je najvzdialenejšia membrána endoplazmatického retikula pripojená k jadrovej membráne.

V týchto plastidoch sa vyskytuje chlorofyl a, c1 a c2. Okrem toho existuje veľké množstvo karotenoidného fukoxantínu spolu s violaxantínom. Tieto posledné dve pigmenty sú zodpovedné za hnedú farbu týchto rias.

Takmer vo všetkých skupinách sú predstavitelia s pyrenoidmi. Tieto štruktúry sú hmotnosti bezfarebných proteínov, ktoré obsahujú enzým nevyhnutný pre niektoré fázy fotosyntézy.

Pyrenoidy Phaeophyceae sú mimo chloroplastu. Obsahujú granulovanú látku a sú obklopené membránou endoplazmatického retikula asociovaného s chloroplastom. Okolo pirenoidu sa tvorí pás rezervných polysacharidov.

Florotaníny (triesloviny)

Hnedé riasy produkujú najmä taniny, ktoré sa nachádzajú v malých intracelulárnych inklúziách. Tieto flurotaníny sa tvoria v diktoozómoch Golgiho aparátu. Sú produktom polymerizácie floroglucinolu.

Tieto triesloviny neobsahujú cukry a sú vysoko redukujúce. Sú veľmi zvieravé na chuť. Rýchlo oxidujú vo vzduchu produkujúcom ficofaeín, čierny pigment, ktorý dodáva charakteristickej farbe suché hnedé riasy.

Predpokladá sa, že florotaníny môžu absorbovať ultrafialové žiarenie a že sú súčasťou bunkových stien. Jeho najvýznamnejšou funkciou je ochrana pred herbivoriou. Je známe, že môžu inhibovať glukozidázy produkované ulitníky, ktoré prichádzajú na kŕmenie týmito riasami.

Vývoj okvetného lístka

Talus hnedých rias je pomerne veľký a komplexný. Môžu byť prezentované rôzne typy vývoja:

-rozptýliť: všetky bunky v tele rastliny sú schopné sa deliť. Unisiate, viac alebo menej rozvetvené thalli (Ectocarpus).

-apical: bunka umiestnená v apikálnej polohe sa delí tak, aby tvorila telo rastliny. Táli sú sploštené dichotomne alebo bičíkovité (Dictyota).

-Tricotálico: bunka sa delí a tvorí trichóm smerom nahor a okvetné lístky smerom nadol (Cutleria).

-Meristema intercalar: meristematická bunková zóna sa delí smerom nahor aj nadol. Thallus je diferencovaný na rhizoidy, stipe a lamina. Silný rast môže nastať v stipe, pretože meristemoid sa delí vo všetkých smeroch (Laminaria, Macrocystis).

-MeristodermisPeriférna vrstva je prezentovaná tak, že sa delí rovnobežne s telom. Tkanivá sa tvoria pod meristodermis (kôra). Táli sú dichotomické, akintované a so stredným zahusťovaním (Fucus).

habitat

Hnedé riasy sú takmer výlučne morské. V sladkých vodách rastie len niekoľko druhov ôsmich rodov.

Sú to bentické organizmy (žijú na dne vodných ekosystémov). Niekoľko druhov rodu Sargassum sú pelagické (vyvíjajú sa blízko povrchu).

Sladkovodné druhy sa nachádzajú na severnej pologuli, s výnimkou Ectocarpus siliculosus. Tento kozmopolitný druh je zvyčajne morský, ale bol nájdený rast v sladkovodných orgánov v Austrálii.

Morské Phaeophyceae sú súčasťou pobrežnej morskej flóry. Rozdeľujú sa z subpolárnych zón do rovníka. Jeho najväčšia rozmanitosť sa vyskytuje v studených vodách mierneho pásma.

Ria (väčšinou druhy Laminariales) tvoria lesy v sublittorálnych oblastiach mierneho pásma, s výnimkou Arktídy. Pelagické druhy. \ T Sargassum tvoria veľké rozšírenie v známom mori Sargasov v Atlantiku.

Taxonómia a podtriedy

Hnedé riasy boli prvýkrát uznané ako skupina v roku 1836. Botanik WH Harvey ich oddelil ako podtriedu Melanospermeae triedy rias..

Neskôr v roku 1881 dostali status triedy pod názvom Phaeophyceae. Neskôr v roku 1933 Kylin rozdelil hnedé morské riasy do troch tried: Isogeneratae, Heterogeneratae a Cyclosporeae. Tento návrh bol Fristschom v roku 1945 zamietnutý a prehodnotil len jednu triedu.

V súčasnej dobe sú Phaeophyceae triedou v rámci fyll Ochrophyta z Heterokonta sub-kráľovstvo Protista kráľovstva. Predpokladá sa, že ide o veľmi starú líniu, ktorá vznikla pred 150 - 200 miliónmi rokov.

Pravdepodobne starodávne hnedé riasy predstavovali vývoj apikálneho talu. Jeho sesterské skupiny sú Xanthophyceae a Phaeothamniophyceae.

S informáciami z molekulárnych štúdií Silberfeld a spolupracovníci v roku 2014 navrhli rozdeliť Phaeophyceae na štyri podtriedy na základe odlišností v topológiách fylogenetických stromov..

V rámci nich sa uznáva 18 objednávok a 54 rodín. Bolo opísaných približne 2000 druhov distribuovaných v 308 rodoch.

Podtriedy hnedých rias sú nasledovné:

Discosporangiophycidae

Filaterálne unisiate a rozvetvené, s apikálnym vývojom. Početné chloroplasty, bez pyrenoidov. Predkladá sa iba jeden rád, s dvoma monogenerickými rodinami.

Ishigeophycidae

Talus je rozvetvený, terete alebo folioso. Je to pseudoparenchymálne, s prítomnosťou kostnej drene a kôry. Apický vývoj talu. Displejové chloroplasty a prítomnosť niekoľkých pyrenoidov. V súlade s objednávkou, s dvoma rodinami.

Dictyotophycidae

Predstavujú vláknitý alebo pseudoparenchymálny talus. S terminálnym alebo apikálnym vývojom. Displejové chloroplasty a absencia pyrenoidov. Je rozdelená do štyroch rádov a 9 rodín.

Fucophycidae

Je to najväčšia skupina v hnedých riasach. Thallus je medzi skupinami dosť variabilný. Typ vývoja predkov tallus je interkalár. Pyrenoidy sa vyskytujú v niektorých reprezentatívnych skupinách. Bol rozdelený do 12 rádov a 41 rodín.

rozmnožovanie

Hnedé morské riasy môžu vykazovať sexuálnu alebo asexuálnu reprodukciu. Všetky prítomné mobilné pyriformné reprodukčné bunky pomocou bičíka.

Chovné bunky

Reprodukčné bunky majú dve bičíky, ktoré sú vložené laterálne alebo bazálne. Jeden je nasmerovaný na zadný pól bunky a druhý na predný pól. Predný bičík je pokrytý malými vláknami štruktúrovanými v dvoch radoch.

V blízkosti základne bičíka sa objavuje červenkasté oko. Očné body sú fotoreceptory, ktoré umožňujú detekciu intenzity a smeru svetla. Uľahčuje bunke pohyb, aby bola efektívnejšia vo fotosyntéze.

Táto očná škvrna je tvorená lipidovými globulami medzi pásmi tylakoidov a obalom chloroplastu. Pracujú ako konkávne zrkadlo, ktoré sústreďuje svetlo. Vlnové dĺžky medzi 420 - 460 nm (modré svetlo) sú najúčinnejšie v hnedých riasach.

Asexuálna reprodukcia

Môže sa vyskytnúť fragmentáciou alebo pomocou propagúl. Propagule sú špecializované bunkové štruktúry s apikálnymi bunkami. Tieto bunky sa delia a tvoria nového jedinca.

Podobne sa produkujú zoospory (mobilné asexuálne spóry). Tieto sa produkujú v sporangiu, z ktorého sa uvoľňujú haploidné bunky. Sú príčinou vzniku gametofytickej (haploidnej) generácie.

Sexuálna reprodukcia

Môže to byť spôsobené izogamiou (rovnaké gamety) alebo anizogamiou (rôzne gamety). Môže sa tiež vyskytnúť oogamia (imobilná ženská a mobilná mužská gameta).

Životný cyklus je haplodiplontický (strieda sa diploidná a haploidná generácia). Môže byť izomorfná (obe generácie sú podobné) alebo heteromorfná (morfologicky odlišné generácie). V závislosti od skupiny môže prevládať gametofyt (haploid) alebo sporofyt (diploid).

V niektorých skupinách, napríklad vo Fucalesovom poradí, je životný cyklus diplomatický (haploidná fáza je obmedzená na gamety).

Hnedé riasy predstavujú dva typy štruktúr sexuálnej reprodukcie. Niektoré sú multilokulárne, prítomné v gametofytoch a sporofytoch produkujúcich mobilné bunky. Iné sú unilokulárne, prítomné len v sporofytoch a produkujú mobilné haploidné spóry.

Sexuálne hormóny

Sexuálne hormóny (feromóny) sú látky, ktoré sa vyskytujú počas sexuálnej reprodukcie. V hnedých morských riasach majú za úlohu vykonávať výbušný výtok mužských gamét z anterídie. Podobne priťahujú mužské gamety k ženám.

Tieto hormóny sú nenasýtené uhľovodíky. Sú vysoko prchavé a hydrofóbne. Na bunku za hodinu sa uvoľní veľmi málo množstiev.

Vnímanie feromónov je spojené s jeho hydrofóbnou povahou, ktorú vníma prijímajúca bunka (mužský gamet). Atrakcia nepracuje nad 0,5 mm samičej gamety.

kŕmenie

Hnedé riasy sú autotrofné organizmy. Produkt akumulácie fotosyntézy je manitol. Dlhodobou rezervnou zlúčeninou je laminarín (glukánový polysacharid)..

Koncentrácia manitolu v bunkách sa môže zvýšiť alebo znížiť v súvislosti so slanosťou média. To prispieva k osmoregulačným procesom riasy a zjavne nie je podmienené fotosyntézou.

Fotosyntetická kapacita hnedých rias je stimulovaná modrým svetlom. Tento jav sa vyskytuje len v tejto skupine a zlepšuje jeho účinnosť pri zachytávaní oxidu uhličitého. To môže súvisieť s typom pigmentov prítomných v ich chloroplastoch.

referencie

  1. Forster RM a MJ Dring (1994) Vplyv modrého svetla na fotosyntetickú kapacitu morských rastlín z rôznych taxonomických, ekologických a morfologických skupín, európskych. Journal of Phycology, 29: 21-27.
  2. Lee R (2008) Fykológia. Štvrté vydanie. Cambridge University Press, Veľká Británia. 547 pp.
  3. Reviers B, F Rousseau a S Draisma (2007) Klasifikácia Phaeophyceae z minulosti na súčasné a súčasné výzvy. In: Brodie J a J Lewis. Rozklad rias, minulosť, súčasnosť a budúcnosť systematickej riasy. CRC Press, Londýn. P 267-284.
  4. Silberfeld T, M Racault, R. Fletcher, A Couloux, F Rousseau a B De Reviers (2011) Systematika a vývojová história taxónov nesúcich pyrenoidy v hnedých riasach (Phaeophyceae), European Journal of Phycology, 46: 361-377.
  5. Silberfeld T, F Rousseau a B De Reviers (2014) Aktualizovaná klasifikácia hnedých rias (Ochrophyta, Phaeophyceae). Cryptogamie, Algologie 35: 117-156.