Характеристики на кафявите водорасли, таксономия, местообитание, размножаване

на кафяви водорасли те са фотосинтетични еукариотни организми. Характерният му цвят се определя от наличието на каротеноид фукоксантин в хлоропластите. Те произвеждат ламинарин като резервно вещество и могат да представят феофизни танини.

Phaeophyceae се намират в phyllum Ochrophyta на Heterokonta под-царство в царството на Protista. Седем поръчки, 307 рода и около 2000 вида са признати.

Повечето кафяви водорасли обитават морска среда. Известни са само осем рода, присъстващи в сладководните тела. Те са склонни да растат в студени, възбудени и газирани води. Морето на Саргасос (Атлантически океан) дължи името си на големите маси от вида на рода Sargassum които растат във водите им.

В клетъчната стена на Phaeophyceae се произвежда голямо количество алгинова киселина, достигащо 70% от теглото на водораслите. Този phycocoloid е широко използван в индустрията като стабилизатор и емулгатор в храни, лекарства и текстил. Световната реколта от кафяви водорасли достига три милиона тона годишно.

индекс

• 1 Характеристики
  • 1.1 Клетъчна стена
  • 1.2 Хлоропласти
  • 1.3 Флоротанин (феофизови танини)
  • 1.4 Развитие на тала
• 2 Местообитание
• 3 Таксономия и подкласове
  • 3.1 Discosporangiophycidae
  • 3.2 Ishigeophycidae
  • 3.3 Dictyotophycidae
  • 3.4 Fucophycidae
• 4 Възпроизвеждане
  • 4.1 Клетки за размножаване
  • 4.2 безполово размножаване
  • 4.3 Сексуално размножаване
  • 4.4 Секс хормони
• 5 Храна
• 6 Препратки

функции

Кафявите водорасли са многоклетъчни организми. Неговият размер варира от няколко милиметра до повече от 60 метра или повече в случая Macrocystis pyrifera.

Клетъчна стена

Клетките са заобиколени от клетъчна стена, съставена от поне два слоя. Вътрешният слой е изграден от целулозни микрофибрили, образуващи основната структура.

Най-външният слой е лепкав и се състои от колоидни вещества, наречени phycocoloides. Те включват фукодиано (сулфатирани полизахариди) и алгинова киселина. Относителното количество на двата фикоколоида може да варира между видовете, различните части на растението и средата, в която се развива..

В някои случаи клетъчната стена може да има отлагания на калциев карбонат под формата на арагонит (Падова падина).

хлоропласти

Хлоропластите могат да бъдат от един до много. Формата е променлива, от ламинарен до дискоиден или лещовиден.

Те са съставени от групи от три тилакоиди, свързани помежду си със зонална ламела. Те имат четири мембранни единици. Двете най-външни мембрани са от ендоплазмения ретикулум (R.E.).

Мембраните на обвивката на хлоропласта и тези на ендоплазмения ретикулум са свързани с тубули. В някои групи най-външната мембрана на ендоплазмения ретикулум е свързана с ядрената мембрана.

В тези пластиди се среща хлорофил а, с₁ и c₂. В допълнение, има голямо количество каротеноиден фукоксантин, заедно с виолаксантин. Последните два пигмента са отговорни за кафявия цвят на тези водорасли.

В почти всички групи има представители с пиреноиди. Тези структури са масиви от безцветни протеини, които съдържат ензима, необходим за някои фази на фотосинтезата.

Пиреноидите на Phaeophyceae са извън хлоропласта. Те съдържат гранулирано вещество и са заобиколени от мембраната на ендоплазмения ретикулум, свързан с хлоропласта. Около пиреноида се образува група от резервни полизахариди.

Флоротанин (феофизови танини)

Кафявите водорасли произвеждат специфични танини, които се намират в малки вътреклетъчни включвания. Тези флуротанини се образуват в диктиозомите на апарата на Голджи. Те са продукт на полимеризацията на флороглуцинол.

Тези танини не съдържат захари и са силно редуцирани. Те са много стипчиви на вкус. Те бързо се окисляват във въздуха, произвеждащ фикофайни, черен пигмент, който придава характерен цвят на сухи кафяви водорасли.

Предполага се, че флоротанините могат да абсорбират ултравиолетовите лъчи и да са компоненти на клетъчните стени. Неговата най-важна функция е защитата срещу билковата. Известно е, че те могат да инхибират глюкозидазите, произвеждани от гастроподите, които идват да се хранят с тези водорасли.

Развитие на венчелистчето

Талусът от кафяви водорасли е сравнително голям и сложен. Могат да бъдат представени различни видове развитие:

-дифузен: всички клетки в тялото на растението са способни да се разделят. Uniseriate, повече или по-малко разклонени тали (Ectocarpus).

-апикален: клетка, разположена в апикалната позиция, се разделя, за да образува тялото на растението. Талиите са сплескани дихотомично или жълтеникаво (Dictyota).

-Tricotálico: клетката се дели и образува триката нагоре, а венчелистчето надолу (Cutleria).

-Меристема интеркалаr: меристематичната клетъчна зона се разделя както нагоре, така и надолу. Талосът се диференцира в ризоиди, периферия и ламина. Дебел растеж може да възникне в стипа, защото меристемоидът се разделя във всички посоки (Ламинария, Макроцистис).

-Meristodermis: представлява периферен слой, който се разделя паралелно на талуса. Тъканите се формират под меристодермис (кортекс). Талиите са дихотомични, ацинтирани и с централно удебеляване (Fucus).

хабитат

Кафявите водорасли са почти изключително морски. Само няколко вида от осем рода растат в пресни води.

Те са бентосни организми (живеят на дъното на водните екосистеми). Няколко вида от рода Sargassum те са пелагични (развиват се близо до повърхността).

Сладководните видове се срещат в северното полукълбо, с изключение на. \ T Ectocarpus siliculosus. Този космополитен вид обикновено е морски, но е установен, че расте в сладководни тела в Австралия.

Морските Phaeophyceae са компоненти на крайбрежната морска флора. Те са разпределени от субполярните зони до екватора. Най-голямото му разнообразие се среща в студените води на умерената зона.

Водораслите (предимно видове Laminariales) образуват гори в сублиторала на умерените зони, с изключение на Арктика. Пелагичните видове на Sargassum те образуват големи разширения в известното море на Саргасос в Атлантическия океан.

Таксономия и подкласове

Кафявите водорасли са признати за група за първи път през 1836 г. Ботаникът WH Harvey ги е разделил като подклас Melanospermeae от класа на водораслите..

По-късно през 1881 г. им е даден класов статус под името Phaeophyceae. По-късно през 1933 г. Kylin разделя кафявите водорасли на три класа: Isogeneratae, Heterogeneratae и Cyclosporeae. Това предложение беше отхвърлено от Fristsch през 1945 г., преразглеждайки само един клас.

В момента Phaeophyceae са клас в рамките на phyllum Ochrophyta на Heterokonta под-царство на Protista царство. Смята се, че те са много стар произход, възникнал преди 150 - 200 милиона години.

Вероятно кафявите водорасли от предците представляват развитие на апикалния талус. Неговите сестрински групи са Xanthophyceae и Phaeothamniophyceae.

С информация от молекулярни изследвания, Silberfeld и сътрудници предлагат през 2014 г. да разделят Phaeophyceae на четири подкласа, основани на различията в топологиите на филогенетичните дървета..

В тях са признати 18 заповеди и 54 семейства. Описани са приблизително 2000 вида, разпределени в 308 рода.

Подкласовете от кафяви водорасли са следните:

Discosporangiophycidae

Filaterous uniseriate и разклонени, с апикално развитие. Многобройни хлоропласти, без пиреноиди. Представена е само една поръчка с две моногенични семейства.

Ishigeophycidae

Талусът е разклонен, теретен или фолио. Това е псевдопаренхим, с наличието на костен мозък и кора. Апикално развитие на талуса. Дискоидни хлоропласти и наличие на няколко пиреноиди. Съответства с поръчка, с две семейства.

Dictyotophycidae

Те представляват нишковидни или псевдопаренхимни талуси. С терминално или апикално развитие. Дискоидни хлоропласти и отсъствие на пиреноиди. Той е разделен на четири реда и 9 семейства.

Fucophycidae

Това е най-голямата група в кафявите водорасли. Талусът е доста различен между групите. Видът на развитието на родовия талус е интеркалярът. Пиреиноидите се срещат в някои представителни от всички групи. Тя е разделена на 12 поръчки и 41 семейства.

репродукция

Кафявите водорасли могат да проявяват сексуално или безполово размножаване. Всички те представляват мобилни пириформни репродуктивни клетки чрез флагела.

Клетки за размножаване

Репродуктивните клетки имат две флагела, които се поставят странично или основно. Едната е насочена към задния полюс на клетката, а другият към предния полюс. Предният флагелум е покрит с малки нишки, структурирани в два реда.

В основата на флагелата се появява червеникаво око. Очните петна са фоторецептори, които позволяват да се установи интензивността и посоката на светлината. Улеснява движението на клетката, за да бъде по-ефективно при фотосинтезата.

Това очно петно ​​се образува от липидни глобули между лентите на тилакоидите и обвивката на хлоропласта. Те работят като вдлъбнато огледало, което концентрира светлината. Дължините на вълните между 420 - 460 nm (синя светлина) са най-ефективни в кафявите водорасли.

Асексуално размножаване

Той може да се получи чрез фрагментация или чрез пропагули. Пропагулите са специализирани клетъчни структури с апикални клетки. Тези клетки се делят и образуват нов индивид.

По същия начин се произвеждат зооспори (мобилни асексуални спори). Те се произвеждат в спорангиум, откъдето се освобождават хаплоидните клетки. Те пораждат гаметофитно (хаплоидно) поколение.

Сексуално размножаване

Може да се дължи на изогамия (равни гамети) или на анисогамия (различни гамети). Може да се появи и Oogamia (неподвижна женска и мобилна мъжка гамета).

Жизненият цикъл е хаплодиплантичен (алтернативно диплоидно и хаплоидно поколение). Тя може да бъде изоморфна (двете поколения са сходни) или хетероморфни (морфологично различни поколения). В зависимост от групата, гаметофитът (хаплоид) или спорофитът (диплоид) могат да преобладават.

В някои групи като Fucales, за жизнен цикъл е diplóntico (хаплоиден фаза е ограничена до гамети).

Кафявите водорасли представляват два вида сексуални размножителни структури. Някои от тях са мултилокулярни, присъстващи в гаметофити и спорофити, произвеждащи мобилни клетки. Други са едностранни, налични само в спорофити и произвеждат мобилни хаплоидни спори.

Полови хормони

Половите хормони (феромони) са вещества, които възникват по време на сексуално размножаване. В кафявите водорасли те имат функцията да извършват взривното освобождаване на мъжките гамети от антеридията. По същия начин те привличат мъжки гамети към женски.

Тези хормони са ненаситени въглеводороди. Те са силно летливи и хидрофобни. Много клетки се освобождават на клетка на час.

Възприемането на феромони е свързан с хидрофобния си характер, което се възприема от клетка реципиент (мъжки гамети). Привличането не работи извън 0.5 мм женски гамети.

хранене

Кафявите водорасли са автотрофни организми. Продукт от натрупването на фотосинтеза е манитол. Дългосрочното резервно съединение е ламинарин (глюканов полизахарид).

Концентрацията на манитол в клетките може да се увеличи или намали, свързана със солеността на средата. Това допринася за процесите на осморегулация на водораслите и очевидно не е обусловено от фотосинтеза.

Фотосинтетичната способност на кафявите водорасли се стимулира със синя светлина. Това явление се среща само в тази група и подобрява нейната ефективност за улавяне на въглероден диоксид. Това може да е свързано с вида пигменти, присъстващи в техните хлоропласти.

препратки

1. RM Forster и MJ спиртна (1994) Влияние на синя светлина от капацитета фотосинтезата на морски растения от различни таксономични, екологичните и морфологичните групи, европейски. Вестник на АЛГОЛОГИЯ, 29: 21-27.
2. Lee R (2008) Phycology. Четвърто издание. Cambridge University Press, Великобритания. 547 стр.
3. Reviers B, F и S Draisma Русо (2007) Класификация на Phaeophyceae от миналото към настоящето и настоящите предизвикателства. В: J и J Lewis Броди. Разгадаването на водораслите, миналото, настоящето и бъдещето на водораслите системно. CRC Press, Лондон. P 267-284.
4. Silberfeld Т, М Racault, R. Fletcher, А Couloux, Rousseau F и В Reviers (2011) систематика и еволюционната история на пиреноид носеща таксони в кафяви водорасли (Phaeophyceae), European Journal на АЛГОЛОГИЯ 46: 361-377.
5. Silberfeld T, Русо F и В Reviers (2014 г.), Актуализирана класификация на кафяви водорасли (Ochrophyta, Phaeophyceae). Cryptogamie, Algologie 35: 117-156.